CN210639444U - 一种高铁用空调监测管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高铁用空调监测管理系统，包括：空调，采集模块与空调电连接，用于采集空调运行参数，采集模块包括：电机健康测量单元，空气质量测量单元、滤网清洁测量单元、电压测量单元和电流测量单元，分别监测电机状态、空气质量、滤网灰尘、电压和电流；控制模块与采集模块、服务器模块和显示模块连接，用于将运行参数发送至服务器模块和显示模块；服务器模块与用户终端连接，用于存储运行参数并将其发送至用户终端；报警模块与控制模块连接，当空调故障时进行报警，并将故障信息发送至服务器模块和显示模块，服务器模块将故障信息发送至用户终端。本实用新型监测内容丰富，性能完善，现场管理与远程监控一体化，及时预警，便于管理。

Description

一种高铁用空调监测管理系统

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，特别涉及一种高铁用空调监测管理系统。

背景技术

高铁作为交通运输领域重要一环，对其安全性要求不言而喻，长期以来针对高铁用空调监测一直都有研究，但始终没有一套成熟的方案和产品。

现有其它空调监测管理系统，存在以下问题：空调监测管理系统设计不合理，不能将监测数据实时上传至服务器进行处理和分析；未配置相应的手机和电脑客户端对服务器访问，因此不能及时掌握车厢内空调运行状况并远程监控分析；空调监测管理系统只能监测空调部分参数，监测内容少，判断指标单一，对空调性能分析不全面；不能对采集到的空调数据进行合理分析，并设定阈值，及时预警，不利于检修维护。

实用新型内容

为了克服现有技术中空调监测管理系统功能简单，监测内容不全面，未设置预警机制，预警不及时的问题。本实用新型提供一种高铁用空调监测管理系统，包括：空调、采集模块、控制模块、服务器模块、报警模块、显示模块和用户终端，其中：

采集模块分别与空调和控制模块电连接，用于采集空调运行参数，并将空调运行参数发送至控制模块，参数包括：电机状态、车厢内空气质量、滤网灰尘、电压和电流；采集模块包括：

电机健康测量单元，用于测量空调的电机状态；

空气质量测量单元，用于测量空调所在车厢内空气质量；

滤网清洁测量单元，用于测量空调内滤网灰尘；

电压测量单元，用于测量空调的电压；

电流测量单元，用于测量空调的电流；

控制模块包括主控单元，主控单元与服务器模块无线连接，主控单元与显示模块电连接，用于将空调运行参数发送至服务器模块和显示模块；

服务器模块，与用户终端无线连接，用于存储空调运行参数，并将空调运行参数发送至用户终端；

报警模块，与主控单元电连接，用于当空调发生故障时，主控单元控制报警模块进行报警，并将故障信息发送至服务器模块和显示模块，服务器模块将故障信息发送至用户终端；

显示模块，用于接收并显示主控单元发送的空调运行参数和故障信息；

用户终端，用于接收并显示服务器模块发送的空调运行参数和故障信息。

优选地，控制模块包括运算单元，运算单元用于将空调的电机状态、车厢内空气质量、滤网灰尘、电压和电流与阈值进行比较，当空调的电机状态、车厢内空气质量、滤网灰尘、电压和电流不在阈值范围内时，主控单元将不在阈值范围内的空调运行参数的故障信息发送至服务器模块和显示模块，服务器模块将故障信息发送至用户终端。

优选地，电机健康测量单元包括安装在空调电机终端的三轴加速度传感器；空气质量测量单元包括安装在空调终端的温湿度传感器、PM2.5传感器、PM10传感器、烟雾传感器、TVOC气体传感器；滤网清洁测量单元包括安装在空调滤网终端的空气压力传感器；电压测量单元与空调主控板电连接，用于测量空调的输入电压和负载电压；电流测量单元与空调的压缩机、风机和加热丝电连接，用于测量压缩机电流、风机电流和加热丝电流。

优选地，故障信息包括电机状态、车厢内空气质量、滤网灰尘、电压和电流中任意一种或者几种组合的不在阈值范围内的空调运行参数。

优选地，控制模块与电机健康测量单元、空气质量测量单元和滤网清洁测量单元之间通过RS485总线连接，控制模块与电压测量单元和电流测量单元之间通过SPI总线连接。

优选地，主控单元采用STM32系列单片机，显示模块采用液晶显示。

优选地，控制模块与服务器模块无线连接具体为：4G、5G、蓝牙或wifi中的任意一种。

优选地，报警模块为声光报警模块。

优选地，服务器模块为云服务器。

优选地，用户终端包括手机终端和/或电脑终端。

综上所述，本实用新型提供的一种高铁用空调监测管理系统，通过采集模块对空调进行电机状态、车厢内空气质量、滤网灰尘、电压和电流运行参数的测量，监测内容丰富，并通过控制模块中的主控单元将空调运行参数发送至服务器模块和显示模块，服务器模块将空调运行参数发送至用户终端；通过报警模块实现对空调故障的预警，预警及时，并利用控制模块中的主控单元将故障信息发送至服务器模块和显示模块，服务器模块将故障信息发送至用户终端；通过本地显示模块和远程用户终端实时监测空调运行参数和故障信息。实现了现场管理与远程监控一体化，而且系统布局合理，监测内容丰富，性能完善，能够及时预警且便于维护。

附图说明

图1是本实用新型的空调监测管理系统的结构框图。

其中：1.空调，2.采集模块，20.电机健康测量单元，21.空气质量测量单元，22.滤网清洁测量单元，23.电压测量单元，24.电流测量单元，3.控制模块，30.运算单元，31.主控单元，4.服务器模块，5.报警模块，6.显示模块，7.用户终端。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

现有的其他空调监测管理系统功能简单、监测内容少，对空调性能分析不全面，不能实现远程监控车厢内空调实时运行状况并进行分析，没有预警机制，不利于维护检修。本实用新型公开的高铁用空调监测管理系统可以监测空调的电机状态、车厢内空气质量、滤网灰尘、电压和电流等参数信息；实现现场监测和远程监控一体化，当空调发生故障时，通过报警模块能够及时预警，并将故障信息发送至本地显示模块和远程用户终端，方便操作人员及时采取措施进行处理。

参见图1，本实用新型提供的一种高铁用空调监测管理系统，包括：空调1、采集模块2、控制模块3、服务器模块4、报警模块5、显示模块6和用户终端7，其中：采集模块2分别与空调1和控制模块3电连接，用于采集空调1运行参数，并将空调1运行参数发送至控制模块3，上述参数包括：电机状态、车厢内空气质量、滤网灰尘、电压和电流；采集模块2包括：电机健康测量单元20，用于测量空调1的电机状态；空气质量测量单元21，用于测量空调1所在车厢内空气质量；滤网清洁测量单元22，用于测量空调1内滤网灰尘；电压测量单元23，用于测量空调1的电压；电流测量单元24，用于测量空调1的电流；控制模块3包括主控单元31，主控单元31与服务器模块4无线连接，主控单元31与显示模块6电连接，用于将空调1运行参数发送至服务器模块4和显示模块6；服务器模块4，与用户终端7无线连接，用于存储空调1运行参数，并将空调1运行参数发送至用户终端7；报警模块5，与主控单元31电连接，用于当空调1发生故障时，主控单元31控制报警模块5进行报警，并将故障信息发送至服务器模块4和显示模块6，服务器模块4将故障信息发送至用户终端7；显示模块6，用于接收并显示主控单元31发送的空调1运行参数和故障信息；用户终端7，用于接收并显示服务器模块4发送的空调1运行参数和故障信息。

在本实施例中，空调1可以为任意规格，以高铁用空调1为例，采集模块2与空调1的主板（图中未示出）电连接，用于分别采集空调1运行参数。具体地，通过采集空调1的电机状态、空调1所在车厢内空气质量、空调1内的滤网灰尘、空调1的电压和电流，实现对空调1的监测管理，并将上述数据通过控制模块3中的主控单元31发送至服务器模块4和显示模块6，同时服务器模块4将空调1运行参数发送至用户终端7，通过本地显示模块6和远程用户终端7实现对空调1运行参数长期的记录与分析。进一步的，控制模块3中的主控单元31通过与报警模块5和显示模块6电连接，实现及时预警，并将故障信息发送至用户终端7和显示模块6，操作人员通过对用户终端7或显示模块6的查看，既可远程又可本地监测空调1的运行状态，实时获取空调1故障信息，及时预警，便于维修。

在上述实施例的基础上，进一步的，控制模块3包括运算单元30，运算单元30用于将空调1的电机状态、车厢内空气质量、滤网灰尘、电压和电流与阈值进行比较，当空调1的电机状态、车厢内空气质量、滤网灰尘、电压和电流任一或几种组合不在相应阈值范围内时，认为空调1发生故障，主控单元31将不在相应阈值范围内的空调1运行参数的故障信息发送至服务器模块4和显示模块6，服务器模块4将故障信息发送至用户终端7。

在本实施例中，利用主控单元31或者服务器模块4分别设置空调1的电机状态、车厢内空气质量、滤网灰尘、电压和电流对应的不同阈值，运算单元30将输入的空调1运行参数与每个参数的相应阈值进行比较，当空调1运行过程中的运行参数不在相应阈值范围内时，例如：当车厢内PM2.5参数为300微克/立方米或者空调1压缩机电流大于5安时，报警模块5进行声光报警，主控单元31将车厢内空气质量或空调1压缩机电流的故障信息发送至服务器模块4进行存储和显示模块6进行显示，同时服务器模块4将车厢内空气质量或空调1压缩机电流的故障信息发送至用户终端7，便于操作人员远程查看并维修管理。

在上述实施例的基础上，进一步的，电机健康测量单元20包括安装在空调1电机终端的三轴加速度传感器；空气质量测量单元21包括安装在空调1终端的温湿度传感器、PM2.5传感器、PM10传感器、烟雾传感器和TVOC气体传感器；滤网清洁测量单元22包括安装在空调1滤网终端的空气压力传感器；电压测量单元23与空调1主控板电连接，用于测量空调1的输入电压和负载电压；电流测量单元24与空调1的压缩机、风机和加热丝电连接，用于测量压缩机电流、风机电流和加热丝电流。

在本实施例中，电机健康测量单元20通过安装在空调1电机终端的ADXL335三轴加速度传感器来测量冷凝风机和蒸发风机的加速度，结合测量的空调1风机的电压和电流来判断空调1电机是否正常，如果三轴加速度传感器ADXL335采集的风机加速度和风机的电压和电流不在预设的阈值范围内时，认为空调1电机发生了故障；空气质量测量单元21通过安装在空调1终端的无线温湿度传感器、PM2.5传感器、PM10传感器、烟雾传感器和TVOC气体传感器，分别测量空调1所在车厢内的温湿度、PM2.5、PM10、烟雾浓度及TVOC挥发性有机物，如果上述传感器采集的温湿度、PM2.5、PM10、烟雾浓度或TVOC挥发性有机物中任意一种或几种不在预设的阈值范围内时，认为空调1所在车厢内空气质量超标；滤网清洁测量单元22通过安装在空调1滤网终端的空气压力传感器，来测量通过滤网的输入和输出空气压力差，进而判断滤网上有无灰尘，如果空气压力差超过空气压力预设的阈值，则认为空调1内滤网灰尘超标；电压测量单元23与空调1主控板电连接，首先采集空调1的输入电压和负载电压，然后将采集的电压经过AD转换后输入控制模块3中的运算单元30并与预设阈值进行比较，超过预设阈值则认为空调1的电压出现故障；电流测量单元24与空调1的压缩机、风机和加热丝电连接，首先采集压缩机电流、风机电流和加热丝电流，然后将采集的电流经过AD转换后输入控制模块3中的运算单元30并与预设阈值进行比较，超过预设阈值则认为空调1的电流发生故障。

在上述实施例的基础上，进一步的，故障信息包括电机状态、车厢内空气质量、滤网灰尘、电压和电流中任意一种或者几种组合的不在阈值范围内的空调1运行参数。

在本实施例中，高铁用空调监测管理系统可以监测空调1的电机状态、车厢内空气质量、滤网灰尘、电压和电流运行状态，其中任意一项或者几项不在设置的相应阈值范围之内时，报警模块5报警，控制模块3将不在相应阈值范围内的故障信息发送至服务器模块4存储和显示模块6进行显示，同时服务器模块4将故障信息发送至用户终端7，用户终端7及时收到故障信息，便于维修人员查看并及时维修处理。

在上述实施例的基础上，进一步的，控制模块3与电机健康测量单元20、空气质量测量单元21和滤网清洁测量单元22之间通过RS485总线连接，控制模块3与电压测量单元23和电流测量单元24之间通过SPI总线连接。

在本实施例中，控制模块3中的主控单元31与电机健康测量单元20、空气质量测量单元21和滤网清洁测量单元22之间通过RS485总线连接，也可以采用RS422总线、RS232总线或CAN总线进行数据传输；控制模块3中的主控单元31与电压测量单元23和电流测量单元24之间通过SPI总线连接，也可以通过I²C总线连接。

在上述实施例的基础上，进一步的，主控单元31采用STM32系列的单片机，显示模块6采用液晶显示。

采用上述技术方案，主控单元31采用32位微处理器STM32，运行速度快，功耗低。显示模块6采用液晶显示空调1运行参数，便于操作人员查看。

在上述实施例的基础上，进一步的，主控单元31与服务器模块4无线连接具体为：4G、5G、蓝牙或wifi中的任意一种。

采用上述技术方案，控制模块3与服务器模块4之间通过4G或5G模块和TCP/IP协议实现无线连接，还可采用蓝牙或wifi连接方式，采用上述多种无线通信方式增加了本申请高铁用空调监测管理系统的普适性。

在上述实施例的基础上，进一步的，报警模块5为声光报警模块。

采用上述技术方案，报警模块5采用警报灯或声音警报的形式发出，便于操作人员发现故障及时处理。

在上述实施例的基础上，进一步的，服务器模块4为云服务器。

在上述实施例的基础上，进一步的，用户终端7包括手机终端和/或电脑终端。

采用上述技术方案，将空调1运行参数和故障信息实时发送至云服务器，可实现数据的长期保存，便于操作人员查看空调1运行参数的历史数据，并将空调1运行参数由云服务器实时发送至手机终端或电脑终端，方便操作人员实时查看空调1运行状态和故障信息，便于维修管理。本实用新型除了可以远程监控空调1运行参数和故障信息，还可以通过本地显示模块6显示空调1运行参数和故障信息，实现远程监控与本地显示一体化。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高铁用空调监测管理系统，其特征在于，包括：空调、采集模块、控制模块、服务器模块、报警模块、显示模块和用户终端，其中：

所述采集模块分别与所述空调和所述控制模块电连接，用于采集所述空调运行参数，并将所述空调运行参数发送至所述控制模块，所述参数包括：电机状态、车厢内空气质量、滤网灰尘、电压和电流；所述采集模块包括：

电机健康测量单元，用于测量所述空调的所述电机状态；

空气质量测量单元，用于测量所述空调所在所述车厢内空气质量；

滤网清洁测量单元，用于测量所述空调内所述滤网灰尘；

电压测量单元，用于测量所述空调的所述电压；

电流测量单元，用于测量所述空调的所述电流；

所述控制模块包括主控单元，所述主控单元与所述服务器模块无线连接,所述主控单元与所述显示模块电连接，用于将所述空调运行参数发送至所述服务器模块和所述显示模块；

所述服务器模块，与所述用户终端无线连接，用于存储所述空调运行参数，并将所述空调运行参数发送至所述用户终端；

所述报警模块，与所述主控单元电连接，用于当所述空调发生故障时，所述主控单元控制所述报警模块进行报警，并将故障信息发送至所述服务器模块和所述显示模块，所述服务器模块将所述故障信息发送至所述用户终端；

所述显示模块，用于接收并显示所述主控单元发送的所述空调运行参数和所述故障信息；

所述用户终端，用于接收并显示所述服务器模块发送的所述空调运行参数和所述故障信息。

2.根据权利要求1所述的高铁用空调监测管理系统，其特征在于：所述控制模块包括运算单元，所述运算单元用于将所述空调的电机状态、车厢内空气质量、滤网灰尘、电压和电流与阈值进行比较，当所述空调的电机状态、车厢内空气质量、滤网灰尘、电压和电流不在阈值范围内时，所述主控单元将不在所述阈值范围内的所述空调运行参数的所述故障信息发送至所述服务器模块和所述显示模块，所述服务器模块将所述故障信息发送至所述用户终端。

3.根据权利要求1所述的高铁用空调监测管理系统，其特征在于：所述电机健康测量单元包括安装在所述空调电机终端的三轴加速度传感器；所述空气质量测量单元包括安装在所述空调终端的温湿度传感器、PM2.5传感器、PM10传感器、烟雾传感器和TVOC气体传感器；所述滤网清洁测量单元包括安装在所述空调滤网终端的空气压力传感器；所述电压测量单元与所述空调主控板电连接，用于测量所述空调的输入电压和负载电压；所述电流测量单元与所述空调的压缩机、风机和加热丝电连接，用于测量所述压缩机电流、风机电流和加热丝电流。

4.根据权利要求2所述的高铁用空调监测管理系统，其特征在于：所述故障信息包括所述电机状态、车厢内空气质量、滤网灰尘、电压和电流中任意一种或者几种组合的不在所述阈值范围内的所述空调运行参数。

5.根据权利要求1所述的高铁用空调监测管理系统，其特征在于：所述控制模块与所述电机健康测量单元、空气质量测量单元和滤网清洁测量单元之间通过RS485总线连接，所述控制模块与所述电压测量单元和电流测量单元之间通过SPI总线连接。

6.根据权利要求1所述的高铁用空调监测管理系统，其特征在于：所述主控单元采用STM32系列单片机，所述显示模块采用液晶显示。

7.根据权利要求1所述的高铁用空调监测管理系统，其特征在于：所述主控单元与所述服务器模块无线连接具体为：4G、5G、蓝牙或wifi中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的高铁用空调监测管理系统，其特征在于：所述报警模块为声光报警模块。

9.根据权利要求1所述的高铁用空调监测管理系统，其特征在于：所述服务器模块为云服务器。

10.根据权利要求1所述的高铁用空调监测管理系统，其特征在于：所述用户终端包括手机终端和/或电脑终端。

Images