CN104236022B - 基于mvb总线的空调控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及基于MVB总线的空调控制方法，所用空调***的空调控制***包括硬件部分、以硬件部分为依托载体的软件部分；空调控制方法包括：监测客室温度、空调***出风口的新风温度、空调***回风口的回风温度，根据监测结果执行普通空调控制、预冷控制、紧急通风控制、或故障报警。本发明专门针对轨道交通车辆的空调***，以集成电路代替现有继电器电路，并结合独特设计的软件部分形成空调控制***，不但速度快、可靠性高，而且能实现故障诊断功能。

Description

基于MVB总线的空调控制方法
技术领域
本发明涉及一种基于MVB总线的空调控制方法，尤其适用于轨道交通车辆。
背景技术
据申请人了解，空调***作为提升旅客舒服度的必要配置已被广泛应用于轨道交通行业；空调控制***作为空调***的核心，一旦出现问题将严重影响整车空调***的稳定性，甚至会影响整车运行的安全性。因此，如何提高空调***资源的有效利用率，节省能耗，提高控制***通信数据的可靠性，以及空调控制器的稳定性是实现其产业化过程中必须解决的关键技术。
国外对空调***已经做了大量的研究，20世纪60年代，美国研制出了变风量空调***；20世纪70年代，变风量空调***在日本得到了越来越多的应用，广泛应用于办公楼、旅馆、医院、学校及商业中心等建筑。变风量空调***己经占据了欧、美、日集中空调***约30％的市场份额。
尽管空调***近年来已经有很大的提高，而且控制***已由直接数字控制技术发展到总线控制技术，但有些部分仍然不够完善，尤其是在通信数据的可靠性和控制***的稳定性方面都有待进一步提高，这样才能提供给旅客一个健康、安全、舒适的乘车环境。
申请人经研究发现，目前轨道交通车辆空调***仍然采用继电器有触点控制电路；通过各种继电器的连接以层层驱动方式来实现车辆的逻辑控制。然而，这种由继电器连接而成的逻辑电路在后期维护中需要投入大量的人力和财力，且不便于维护：由于继电器控制电路本身存在单点失效隐患，其执行实体是机械触头，在本质上有磨损、卡位等失效隐患，且继电器本身功耗较大，长时间工作后发热明显，因此随着使用年限的增加，继电器电路的整体可靠性将不可避免地出现下降。此外，继电器电路难以实现故障检测功能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，提供一种基于MVB总线的空调控制方法，以集成电路代替现有的继电器电路，不但速度快、可靠性高，而且能实现故障诊断功能。
本发明解决其技术问题的技术方案如下：
基于MVB总线的空调控制方法，其特征是，
所用空调***的空调控制***包括硬件部分、以硬件部分为依托载体的软件部分；硬件部分包括ARM处理器；软件部分包括固件库层、uCos II层、BSP驱动层、HAL抽象层、设备模拟层、以及应用层，其中固件库层位于最底层，uCos II层和BSP驱动层并列位于固件库层的上层，HAL抽象层位于uCosII层和BSP驱动层的上层，设备模拟层位于HAL抽象层的上层，应用层位于设备模拟层和HAL抽象层的上层；应用层含有经MVB总线与空调***的受控设备、显示设备以及传感器分别信号连接的通信模块，以及由事件驱动的逻辑功能模块；
空调控制方法包括以下步骤：
第一步、空调***的传感器将检测到的客室温度、空调***出风口的新风温度、空调***回风口的回风温度经MVB总线发至空调控制***的通信模块；
第二步、空调控制***的逻辑功能模块根据客室温度、空调***出风口的新风温度、空调***回风口的回风温度执行普通空调控制、预冷控制、紧急通风控制、或故障报警，普通空调控制包括开启、制冷、通风、停止；当执行普通空调控制、预冷控制、或紧急通风控制时，逻辑功能模块调制控制指令，并通过通信模块经MVB总线发至空调***的受控设备；当执行故障报警时，逻辑功能模块调制报警信息，并通过通信模块经MVB总线发至空调***的显示设备；
控制结束。
本发明进一步完善的技术方案如下：
优选地，ARM处理器为ARM7系列处理器。
优选地，空调***还包括位于司机室的集中控制模块、位于客室内的本车控制模块；集中控制模块、本车控制模块分别经MVB总线与空调控制***的通信模块信号连接；空调控制方法具有集中控制模式和本车控制模式，集中控制模式中由司机室的集中控制模块经MVB总线向空调控制***发出操作指令，本车控制模式由客室内的本车控制模块经MVB总线向空调控制***发出操作指令；在集中控制模式或本车控制模式下，由空调控制***的逻辑功能模块按操作指令调制控制指令并经MVB总线发至空调***的受控设备；当集中控制模块、本车控制模块同时向空调控制***发出操作指令，空调控制***仅按本车控制模块发来的操作指令调制控制指令。
优选地，第二步中，执行的普通空调控制包括：开启空调机组；当客室温度、空调***出风口的新风温度、空调***回风口的回风温度三者至少之一高于相应的第一预设温度时空调机组开始制冷；当客室温度、空调***出风口的新风温度、空调***回风口的回风温度三者至少之一低于相应的第二预设温度时空调机组停止制冷；空调机组保持通风；关闭空调机组。
更优选地，第二步中，执行的预冷控制包括：当客室温度、空调***出风口的新风温度、空调***回风口的回风温度三者至少之一大于或等于第三预设温度，且大于31℃时，空调机组进入所有压缩机全部工作的预冷状态，之后，当客室温度、空调***出风口的新风温度、空调***回风口的回风温度三者至少之一降至30℃以下，或者预冷状态已进行至少15分钟时，空调机组进入压缩机全部或部分停止工作的预冷结束状态。
更优选地，第二步中，执行的紧急通风控制包括：当空调控制***的逻辑功能模块收到来自MVB总线的“紧急通风”指令，或者收到空调机组未检测到电源信号的信息时，空调机组进入停止制冷、保持通风的紧急通风状态。
更优选地，第二步中，执行的故障报警包括：若客室温度、空调***出风口的新风温度、或空调***回风口的回风温度未处于预设的工作范围内，则调制报警信息并发至空调***的显示设备。
本发明专门针对轨道交通车辆的空调***，以集成电路代替现有继电器电路，并结合独特设计的软件部分形成空调控制***，不但速度快、可靠性高，而且能实现故障诊断功能。
附图说明
图1为本发明具体实施方式空调控制***软件部分的架构图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。但是本发明不限于所给出的例子。
实施例
本实施例所用空调***的空调控制***包括硬件部分、以硬件部分为依托载体的软件部分；硬件部分包括ARM处理器(本实施例为ARM7系列处理器。)；软件部分包括固件库层、uCos II层(即可移植、可固化、可裁剪、占先式多任务实时内核)、BSP驱动层(即板级支持包驱动层)、HAL抽象层(即硬件抽象层)、设备模拟层、以及应用层，其中固件库层位于最底层，uCos II层和BSP驱动层并列位于固件库层的上层，HAL抽象层位于uCosII层和BSP驱动层的上层，设备模拟层位于HAL抽象层的上层，应用层位于设备模拟层和HAL抽象层的上层；应用层含有经MVB总线与空调***的受控设备、显示设备以及传感器分别信号连接的通信模块，以及由事件驱动的逻辑功能模块。
本实施例基于MVB总线的空调控制方法包括以下步骤：
第一步、空调***的传感器将检测到的客室温度、空调***出风口的新风温度、空调***回风口的回风温度经MVB总线发至空调控制***的通信模块；
第二步、空调控制***的逻辑功能模块根据客室温度、空调***出风口的新风温度、空调***回风口的回风温度执行普通空调控制、预冷控制、紧急通风控制、或故障报警，普通空调控制包括开启、制冷、通风、停止；当执行普通空调控制、预冷控制、或紧急通风控制时，逻辑功能模块调制控制指令，并通过通信模块经MVB总线发至空调***的受控设备；当执行故障报警时，逻辑功能模块调制报警信息，并通过通信模块经MVB总线发至空调***的显示设备；控制结束。
具体而言，第二步中，
执行的普通空调控制包括：开启空调机组；当客室温度、空调***出风口的新风温度、空调***回风口的回风温度三者至少之一高于相应的第一预设温度时空调机组开始制冷；当客室温度、空调***出风口的新风温度、空调***回风口的回风温度三者至少之一低于相应的第二预设温度时空调机组停止制冷；空调机组保持通风；关闭空调机组。
执行的预冷控制包括：当客室温度、空调***出风口的新风温度、空调***回风口的回风温度三者至少之一大于或等于第三预设温度，且大于31℃时，空调机组进入所有压缩机全部工作的预冷状态，之后，当客室温度、空调***出风口的新风温度、空调***回风口的回风温度三者至少之一降至30℃以下，或者预冷状态已进行至少15分钟时，空调机组进入压缩机全部或部分停止工作的预冷结束状态。
执行的紧急通风控制包括：当空调控制***的逻辑功能模块收到来自MVB总线的“紧急通风”指令，或者收到空调机组未检测到380V电源信号的信息时，空调机组进入停止制冷、保持通风的紧急通风状态。
执行的故障报警包括：若客室温度、空调***出风口的新风温度、或空调***回风口的回风温度未处于预设的工作范围内，则调制报警信息并发至空调***的显示设备。
此外，空调***还包括位于司机室的集中控制模块、位于客室内的本车控制模块；集中控制模块、本车控制模块分别经MVB总线与空调控制***的通信模块信号连接；空调控制方法具有集中控制模式和本车控制模式，集中控制模式中由司机室的集中控制模块经MVB总线向空调控制***发出操作指令，本车控制模式由客室内的本车控制模块经MVB总线向空调控制***发出操作指令；在集中控制模式或本车控制模式下，由空调控制***的逻辑功能模块按操作指令调制控制指令并经MVB总线发至空调***的受控设备；当集中控制模块、本车控制模块同时向空调控制***发出操作指令，空调控制***仅按本车控制模块发来的操作指令调制控制指令。
本实施例采用的空调控制***，其优点在于连线少、可靠性高、抗干扰性能好、逻辑功能强、功耗低、速度快、精度高；可根据不同对象进行组合和扩展，以满足不同控制要求，具有很大的灵活性和扩展性；即使未来需要改变控制逻辑与接口协议，只需要修改软件部分即可。
由于处理器所具有的数据处理能力和逻辑判断功能，使得原来难以实现的车辆有触点控制电路的故障诊断变得相对简单。本实施例可利用车载微机控制***显示屏，显示空调***的各种状态和信息，极大地方便了司机和维护人员判断故障，可及时采取相应措施，迅速排除故障。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (7)

1.基于MVB总线的空调控制方法，所用空调***的空调控制***包括硬件部分、以硬件部分为依托载体的软件部分；所述硬件部分包括ARM处理器；其特征是，所述软件部分包括固件库层、uCos II层、BSP驱动层、HAL抽象层、设备模拟层、以及应用层，其中固件库层位于最底层，uCos II层和BSP驱动层并列位于固件库层的上层，HAL抽象层位于uCos II层和BSP驱动层的上层，设备模拟层位于HAL抽象层的上层，应用层位于设备模拟层和HAL抽象层的上层；所述应用层含有经MVB总线与空调***的受控设备、显示设备以及传感器分别信号连接的通信模块，以及由事件驱动的逻辑功能模块；
所述空调控制方法包括以下步骤：
第一步、空调***的传感器将检测到的客室温度、空调***出风口的新风温度、空调***回风口的回风温度经MVB总线发至空调控制***的通信模块；
第二步、空调控制***的逻辑功能模块根据客室温度、空调***出风口的新风温度、空调***回风口的回风温度执行普通空调控制、预冷控制、紧急通风控制、或故障报警，普通空调控制包括开启、制冷、通风、停止；当执行普通空调控制、预冷控制、或紧急通风控制时，逻辑功能模块调制控制指令，并通过通信模块经MVB总线发至空调***的受控设备；当执行故障报警时，逻辑功能模块调制报警信息，并通过通信模块经MVB总线发至空调***的显示设备；
控制结束。
2.根据权利要求1所述基于MVB总线的空调控制方法，其特征是，所述ARM处理器为ARM7系列处理器。
3.根据权利要求1所述基于MVB总线的空调控制方法，其特征是，所述空调***还包括位于司机室的集中控制模块、位于客室内的本车控制模块；集中控制模块、本车控制模块分别经MVB总线与空调控制***的通信模块信号连接；所述空调控制方法具有集中控制模式和本车控制模式，集中控制模式中由司机室的集中控制模块经MVB总线向空调控制***发出操作指令，本车控制模式由客室内的本车控制模块经MVB总线向空调控制***发出操作指令；在集中控制模式或本车控制模式下，由空调控制***的逻辑功能模块按操作指令调制控制指令并经MVB总线发至空调***的受控设备；当集中控制模块、本车控制模块同时向空调控制***发出操作指令，空调控制***仅按本车控制模块发来的操作指令调制控制指令。
4.根据权利要求1所述基于MVB总线的空调控制方法，其特征是，第二步中，执行的普通空调控制包括：开启空调机组；当客室温度、空调***出风口的新风温度、空调***回风口的回风温度三者至少之一高于相应的第一预设温度时空调机组开始制冷；当客室温度、空调***出风口的新风温度、空调***回风口的回风温度三者至少之一低于相应的第二预设温度时空调机组停止制冷；空调机组保持通风；关闭空调机组。
5.根据权利要求4所述基于MVB总线的空调控制方法，其特征是，第二步中，执行的预冷控制包括：当客室温度、空调***出风口的新风温度、空调***回风口的回风温度三者至少之一大于或等于第三预设温度，且大于31℃时，空调机组进入所有压缩机全部工作的预冷状态，之后，当客室温度、空调***出风口的新风温度、空调***回风口的回风温度三者至少之一降至30℃以下，或者预冷状态已进行至少15分钟时，空调机组进入压缩机全部或部分停止工作的预冷结束状态。
6.根据权利要求5所述基于MVB总线的空调控制方法，其特征是，第二步中，执行的紧急通风控制包括：当空调控制***的逻辑功能模块收到来自MVB总线的“紧急通风”指令，或者收到空调机组未检测到电源信号的信息时，空调机组进入停止制冷、保持通风的紧急通风状态。
7.根据权利要求6所述基于MVB总线的空调控制方法，其特征是，第二步中，执行的故障报警包括：若客室温度、空调***出风口的新风温度、或空调***回风口的回风温度未处于预设的工作范围内，则调制报警信息并发至空调***的显示设备。
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