列車空調(diào)機組啟動控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及列車空調(diào)機組啟動控制方法，所用空調(diào)系統(tǒng)包括空調(diào)控制器，空調(diào)控制器經(jīng)通信網(wǎng)絡與中央處理單元通信連接；中央處理單元內(nèi)設有基準時鐘，空調(diào)控制器內(nèi)設有計時時鐘、時鐘信號有效位；列車的各車廂按預定順序連續(xù)編號；控制方法包括：初始化校正同步，各空調(diào)控制器按自身計時時鐘啟停對應空調(diào)機組。本發(fā)明方法專門針對列車空調(diào)系統(tǒng)，在現(xiàn)有設備基礎上，以極其巧妙地構(gòu)思，在僅對控制過程稍作改動的情況下，即能有效解決現(xiàn)有的空調(diào)控制器受制于與TCMS系統(tǒng)通訊條件的技術(shù)問題，做到準確無誤地使各車廂空調(diào)機組有序啟停，進而徹底避免空調(diào)機組啟停對電網(wǎng)造成較大的沖擊。
【專利說明】列車空調(diào)機組啟動控制方法

【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種列車空調(diào)機組啟動控制方法，尤其適用于城市軌道交通車輛。

【背景技術(shù)】
[0002] 據(jù) 申請人:了解，城市軌道交通車輛的空調(diào)系統(tǒng)屬于非重要安全相關(guān)的系統(tǒng)，為降 低車輛成本，空調(diào)控制器（Heating，Ventilation and Air Conditioning Control Unit， HVAC)間一般不設置內(nèi)部通訊網(wǎng)絡，因此HVAC間不能進行數(shù)據(jù)交互，無法直接知曉各自所 管理的空調(diào)機組的啟停狀態(tài)。而空調(diào)機組的啟動時，瞬時電流較大，短時造成較大壓降。若 多個空調(diào)機組同時啟動，會給電網(wǎng)造成較大沖擊。
[0003] 為避免空調(diào)機組無序啟動給電網(wǎng)造成的較大沖擊，一般都會設計方案來有序啟動 各空調(diào)機組。現(xiàn)有城市軌道交通車輛空調(diào)機組順序啟動授權(quán)一般由列車控制與監(jiān)測系統(tǒng) (Train Control and Monitoring System,TCMS)控制發(fā)送脈沖信號控制。TCMS系統(tǒng)中的中 央處理單元（Vehicle Center Control Unit,V(U)發(fā)送授權(quán)啟動脈沖信號給各個HVAC(脈 沖信號頻帶寬度一般根據(jù)空調(diào)機組啟動成功需要的時間定義）。該脈沖信號順序循環(huán)發(fā)送， 同一個頻帶寬度代表的時間內(nèi)，只有一個HVAC控制的空調(diào)機組能啟動。
[0004] 如此，在列車運行過程中，一旦某個HVAC與TCMS系統(tǒng)之間通訊中斷，則該HVAC無 法接收到VCU發(fā)送的授權(quán)啟動脈沖信號，此時該HVAC所在編組的空調(diào)機組就無法實現(xiàn)制冷 或者制熱等正常工況。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種列車空調(diào)機 組啟動控制方法，能有效避免空調(diào)控制器受制于與TCMS系統(tǒng)的通訊，可自動形成各車空調(diào) 按順序依次啟動的控制效果。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：
[0007] 列車空調(diào)機組啟動控制方法，所用空調(diào)系統(tǒng)包括一組分別設于各車廂內(nèi)并用以控 制所處車廂空調(diào)機組啟停的空調(diào)控制器，空調(diào)控制器經(jīng)通信網(wǎng)絡與位于司機室內(nèi)的中央處 理單元通信連接；其特征是，中央處理單元內(nèi)設有基準時鐘，空調(diào)控制器內(nèi)設有計時時鐘、 時鐘信號有效位；列車的各車廂按預定順序連續(xù)編號；控制方法包括以下步驟：
[0008] 第一步、當列車上電時，各空調(diào)控制器將自身時鐘信號有效位置于低電平，中央處 理單元將基準時鐘信號同時發(fā)送至各空調(diào)控制器，各空調(diào)控制器先分別將自身計時時鐘校 正至與基準時鐘信號同步，再分別將自身時鐘信號有效位置于高電平；中央處理單元實時 監(jiān)控各空調(diào)控制器的時鐘信號有效位；轉(zhuǎn)至第二步；
[0009] 第二步、各空調(diào)控制器分別以相同的預定起始時間為基準時間T、以相同的預定時 間段為時間間隔t、以所處車廂的編號為第一控制因子i、以車廂總數(shù)量為第二控制因子η、 以當前所處循環(huán)次數(shù)為第三控制因子m ;轉(zhuǎn)至第三步；
[0010] 第三步、各空調(diào)控制器在自身計時時鐘的計時時間達到T+[nX (m - l) + (i - 1)] Xt時，各空調(diào)控制器開啟所處車廂的空調(diào)機組，并當空調(diào)機組運行時間達到預定運行 時間X時，各空調(diào)控制器關(guān)閉所處車廂的空調(diào)機組，預定運行時間X小于或等于t ;轉(zhuǎn)至第 四步；
[0011] 第四步、中央處理器判斷是否停止控制，若否則轉(zhuǎn)至第三步，若是則中央處理器向 各空調(diào)控制器發(fā)出停止信號，使各空調(diào)控制器關(guān)閉所處車廂的空調(diào)機組，控制結(jié)束。
[0012] 本發(fā)明進一步完善的技術(shù)方案如下：
[0013] 優(yōu)選地，第三步還包括：中央處理器判斷與各空調(diào)控制器的通信是否中斷，若中斷 則發(fā)出通信中斷報警提示維修；若未中斷，各空調(diào)控制器在自身計時時鐘的計時時間達到 T+[YX(m - l) + (i - l)]Xt+X時，將自身時鐘信號有效位置于低電平，中央處理器檢測到 該空調(diào)控制器的時鐘信號有效位處于低電平后、將其基準時鐘的當前時鐘信號發(fā)至該空調(diào) 控制器，該空調(diào)控制器將自身計時時鐘校正至與當前時鐘信號同步，Y為預定的正整數(shù)。
[0014] 優(yōu)選地，中央處理單元有兩個，分別位于列車兩端的司機室內(nèi)，其中，一中央處理 單元執(zhí)行發(fā)送基準時鐘信號或當前時鐘信號、監(jiān)控各空調(diào)控制器的時鐘信號有效位，另一 中央處理單元執(zhí)行判斷通信是否中斷、判斷是否停止控制。
[0015] 更優(yōu)選地，兩中央處理單元經(jīng)同一總線分別與各空調(diào)控制器通信連接。
[0016] 優(yōu)選地，空調(diào)控制器的時鐘信號有效位處于低電平時為0、處于高電平時為1。
[0017] 優(yōu)選地，時間間隔t為空調(diào)機組啟動所需時間。
[0018] 本發(fā)明方法專門針對列車空調(diào)系統(tǒng)，在現(xiàn)有設備基礎上，以極其巧妙地構(gòu)思，在僅 對控制過程稍作改動的情況下，即能有效解決現(xiàn)有的空調(diào)控制器受制于與TCMS系統(tǒng)通訊 條件的技術(shù)問題，做到準確無誤地使各車廂空調(diào)機組有序啟停，進而徹底避免空調(diào)機組啟 停對電網(wǎng)造成較大的沖擊。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明實施例的案例中列車及設備位置示意圖。
[0020] 圖2為圖1案例涉及空調(diào)系統(tǒng)的電氣連接不意圖。
[0021] 圖3為圖1案例啟動時序示意圖。

【具體實施方式】
[0022] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。但是本發(fā)明不限于所給出的例子。
[0023] 實施例
[0024] 本實施例所用空調(diào)系統(tǒng)包括一組分別設于各車廂內(nèi)并用以控制所處車廂空調(diào)機 組啟停的空調(diào)控制器，空調(diào)控制器經(jīng)通信網(wǎng)絡與位于司機室內(nèi)的中央處理單元通信連接。
[0025] 中央處理單元內(nèi)設有基準時鐘，空調(diào)控制器內(nèi)設有計時時鐘、時鐘信號有效位；列 車的各車廂按預定順序連續(xù)編號。
[0026] 具體而言，中央處理單元有兩個，分別位于列車兩端的司機室內(nèi)，其中，一中央處 理單元執(zhí)行發(fā)送基準時鐘信號或當前時鐘信號、監(jiān)控各空調(diào)控制器的時鐘信號有效位，另 一中央處理單元執(zhí)行判斷通信是否中斷、判斷是否停止控制。兩中央處理單元經(jīng)同一總線 分別與各空調(diào)控制器通信連接。
[0027] 本實施例的列車空調(diào)機組啟動控制方法包括以下步驟：
[0028] 第一步、當列車上電時，各空調(diào)控制器將自身時鐘信號有效位置于低電平，中央處 理單元將基準時鐘信號同時發(fā)送至各空調(diào)控制器，各空調(diào)控制器先分別將自身計時時鐘校 正至與基準時鐘信號同步，再分別將自身時鐘信號有效位置于高電平；中央處理單元實時 監(jiān)控各空調(diào)控制器的時鐘信號有效位；轉(zhuǎn)至第二步；
[0029] 其中，空調(diào)控制器的時鐘信號有效位處于低電平時為0、處于高電平時為1。
[0030] 第二步、各空調(diào)控制器分別以相同的預定起始時間為基準時間T、以相同的預定時 間段為時間間隔t、以所處車廂的編號為第一控制因子i、以車廂總數(shù)量為第二控制因子η、 以當前所處循環(huán)次數(shù)為第三控制因子m ;轉(zhuǎn)至第三步；
[0031] 其中，時間間隔t為空調(diào)機組啟動所需時間。
[0032] 第三步、各空調(diào)控制器在自身計時時鐘的計時時間達到T+[nX (m - l) + (i - 1) ] X t時，各空調(diào)控制器開啟所處車廂的空調(diào)機組，并當空調(diào)機組運行時間達到預定運行 時間X時，各空調(diào)控制器關(guān)閉所處車廂的空調(diào)機組，預定運行時間X小于或等于t ;轉(zhuǎn)至第 四步；
[0033] 第四步、中央處理器判斷是否停止控制，若否則轉(zhuǎn)至第三步，若是則中央處理器向 各空調(diào)控制器發(fā)出停止信號，使各空調(diào)控制器關(guān)閉所處車廂的空調(diào)機組，控制結(jié)束。
[0034] 此外，第三步還包括：中央處理器判斷與各空調(diào)控制器的通信是否中斷，若中斷 則發(fā)出通信中斷報警提示維修；若未中斷，各空調(diào)控制器在自身計時時鐘的計時時間達到 T+[ΥX (m - I) + (i - I) ] X t+X時，將自身時鐘信號有效位置于低電平，中央處理器檢測到 該空調(diào)控制器的時鐘信號有效位處于低電平后、將其基準時鐘的當前時鐘信號發(fā)至該空調(diào) 控制器，該空調(diào)控制器將自身計時時鐘校正至與當前時鐘信號同步，Y為預定的正整數(shù)。
[0035] 試驗案例：
[0036] 如圖1所示，試驗對象為含有6列車廂的列車，列車兩端的司機室內(nèi)分別設有中央 處理單元（V⑶)1，各車廂內(nèi)設有空調(diào)控制器（HVAC) 2,各車廂按順序連續(xù)編號為Cl至C6。
[0037] 如圖2所示，兩中央處理單元（V⑶）經(jīng)同一網(wǎng)絡總線相互連接，同時經(jīng)該總線分別 與各空調(diào)控制器（HVAC)通信連接，各空調(diào)控制器（HVAC)分別控制所處車廂的空調(diào)機組。
[0038] 如圖3所示，自基準時間T起，Cl至C6車廂的空調(diào)控制器按時間間隔t依次啟動 空調(diào)機組，完成順序啟停。
[0039] 該案例中，第二控制因子η = 6,各車廂的空調(diào)控制器在自身計時時鐘的計時時間 達到啟動時間點Tx時開啟所處車廂的空調(diào)機組，并在運行時間達到預定運行時間X = t時 關(guān)閉所處車廂的空調(diào)機組。啟動時間點Tx = T+[6X (m - l) + (i - I)] Xt,詳細列表如下 表所示：
[0040]

【權(quán)利要求】
1. 列車空調(diào)機組啟動控制方法，所用空調(diào)系統(tǒng)包括一組分別設于各車廂內(nèi)并用以控制 所處車廂空調(diào)機組啟停的空調(diào)控制器，所述空調(diào)控制器經(jīng)通信網(wǎng)絡與位于司機室內(nèi)的中央 處理單元通信連接；其特征是，所述中央處理單元內(nèi)設有基準時鐘，所述空調(diào)控制器內(nèi)設有 計時時鐘、時鐘信號有效位；所述列車的各車廂按預定順序連續(xù)編號；所述控制方法包括 以下步驟： 第一步、當列車上電時，各空調(diào)控制器將自身時鐘信號有效位置于低電平，中央處理單 元將基準時鐘信號同時發(fā)送至各空調(diào)控制器，各空調(diào)控制器先分別將自身計時時鐘校正至 與基準時鐘信號同步，再分別將自身時鐘信號有效位置于高電平；中央處理單元實時監(jiān)控 各空調(diào)控制器的時鐘信號有效位；轉(zhuǎn)至第二步； 第二步、各空調(diào)控制器分別以相同的預定起始時間為基準時間T、以相同的預定時間段 為時間間隔t、以所處車廂的編號為第一控制因子i、以車廂總數(shù)量為第二控制因子η、以當 前所處循環(huán)次數(shù)為第三控制因子m ;轉(zhuǎn)至第三步； 第三步、各空調(diào)控制器在自身計時時鐘的計時時間達到T+[nX (m - l) + (i - 1)] Xt 時，各空調(diào)控制器開啟所處車廂的空調(diào)機組，并當空調(diào)機組運行時間達到預定運行時間X 時，各空調(diào)控制器關(guān)閉所處車廂的空調(diào)機組，所述預定運行時間X小于或等于t ;轉(zhuǎn)至第四 [K 少； 第四步、中央處理器判斷是否停止控制，若否則轉(zhuǎn)至第三步，若是則中央處理器向各空 調(diào)控制器發(fā)出停止信號，使各空調(diào)控制器關(guān)閉所處車廂的空調(diào)機組，控制結(jié)束。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述列車空調(diào)機組啟動控制方法，其特征是，第三步還包括：中央處 理器判斷與各空調(diào)控制器的通信是否中斷，若中斷則發(fā)出通信中斷報警提示維修；若未中 斷，各空調(diào)控制器在自身計時時鐘的計時時間達到T+[YX (m- l) + (i - 1)] Xt+X時，將自 身時鐘信號有效位置于低電平，中央處理器檢測到該空調(diào)控制器的時鐘信號有效位處于低 電平后、將其基準時鐘的當前時鐘信號發(fā)至該空調(diào)控制器，該空調(diào)控制器將自身計時時鐘 校正至與當前時鐘信號同步，Y為預定的正整數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述列車空調(diào)機組啟動控制方法，其特征是，所述中央處理單元有 兩個，分別位于列車兩端的司機室內(nèi)，其中，一中央處理單元執(zhí)行發(fā)送基準時鐘信號或當前 時鐘信號、監(jiān)控各空調(diào)控制器的時鐘信號有效位，另一中央處理單元執(zhí)行判斷通信是否中 斷、判斷是否停止控制。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述列車空調(diào)機組啟動控制方法，其特征是，兩中央處理單元經(jīng)同 一總線分別與各空調(diào)控制器通信連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述列車空調(diào)機組啟動控制方法，其特征是，所述空調(diào)控 制器的時鐘信號有效位處于低電平時為〇、處于高電平時為1。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述列車空調(diào)機組啟動控制方法，其特征是，所述時間間 隔t為空調(diào)機組啟動所需時間。
【文檔編號】F24F11/00GK104260740SQ201410546899
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】薛曉靜, 陳美霞, 黃濤, 宋建華, 黃蘇平, 陳水金, 夏益韜, 汪鋮, 呂紅強, 陳誠 申請人:南車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司