全自动驾驶城市轨道车辆空调系统适应性设计

发表时间:2020/5/11   来源:《科学与技术》2020年2期   作者:刘洪涛1 崔军胜2
[导读] 为了适应全自动驾驶车辆需求
        摘要:为了适应全自动驾驶车辆需求,需要充分考虑了空调和通风系统的可靠性和安全性,本文提出了空调系统上电自检、系统远程复位、故障远程上传、火灾与风门远程联动控制、及可靠性等方面的适应性方案。
        关键词:全自动驾驶   空调系统  适应性设计

1   缩略词

2  全自动驾驶车辆空调系统功能需求
表1  空调系统优化项点


3  全自动驾驶车辆空调系统适应性设计
3.1 系统上电自检
        空调系统上电后即进入工作状态,系统首先进行内部设备自检。自检设备有:
通风机、冷凝风机、压缩机、压缩机变频器、压缩机变频器通讯、紧急通风单元、IO板和空调控制器通讯、压缩机高低压检测、回风传感器、新风传感器、新风阀和回风阀。
车辆所有设备没有故障,视为自检成功,任意一个有故障或检测到其他故障,视为自检失败。
上        电自检结果分为成功、失败、自检中、未自检四项。如果列车首次上电且并未自检时,显示未自检。自检进行时显示自检中,依据检测结果显示成功、失败。
当OCC收到自检失败指令,说明检测到空调系统中设备有故障,车辆将不具备发出条件。
3.2故障远程上传
        空调系统自检完成后,如果系统有故障,会把系统设备的状态和故障信息上传至OCC。
空调系统的故障分级如下表所示:
表2  空调系统故障等级表

严重故障
        OCC收到通风机故障信号时,远程复位故障通风机断路器。重启后如仍有此故障,车辆将不具备发车条件。
        OCC收到紧急通风单元故障信号时,远程复位故障紧急通风单元断路器。重启后如仍有此故障,车辆将不具备发车条件。
中等故障
        OCC收到冷凝风机和压缩机故障信号时,远程复位故障冷凝风机和压缩机的断路器,或者重启空调控制器,重启后如仍有此故障,车辆将不具备发车条件。
轻微故障
不影响部件系统功能的故障,车库回库时处理即可。
在地面控制中心,OCC能够通过空调系统故障数据的上传,查看相关的信息,从而可以获取到系统所有设备的运营状态。
3.3 远程复位功能
        空调系统断路器自带辅助触点,当断路器进行过压保护时,辅助触点将随断路器一起动作,此时,TCMS将接收断路器的开关信息,从而达对断路器的监控。
        OCC 通过无线信号发出远程复位指令给ATC和TCMS,触发复位操作,机械触点向上运动,对空调系统断路器进行远程切除与复位,从而满足车辆的安全性和可靠性。流程图如下所示:
3.4  远程调节温度
        在车辆控制中心,OCC能够在显示屏上通过TCMS和综合监控服务器的接口远程调节车辆的目标温度。
冬季目标温度设定为13°C,车辆控制中心工作人员可以通过加减温度调节目标温度;
夏季目标温度设定为23°C,车辆控制中心工作人员可以通过加减温度调节目标温度;
空调正常温度控制遵循UIC553和载客量进行自动调整,可以通过空调目标温度的集中设定分为:-2K、-1K、0K、+1K、+2K,固定目标温度值可设定为20°C、22°C、24°C和26°C。。
3.5 火灾与风门远程联动控制
3.5.1 空调风阀和外部烟火传感器的联动
        当设置在空调机组外部的烟火传感器探测到隧道里面有火灾时,空调控制器将发送火灾报警和位置信息给TCMS并通过综合监控服务器上传到OCC,同时对应车辆的空调新风阀将关闭。OCC收到此报警信号后,将通知信号系统使车辆加速离开火灾区域隧道,同时联系隧道工作人员尽快处理隧道内的火灾。
3.5.2 空调风阀和客室内烟报警信息联动
        当设置在客室和司机室内部的感烟探头探测到车辆有烟火报警信息时,烟火报警主机将发送火灾报警和位置信息给TCMS,TCMS把报警和位置信息同时发送给空调系统主机、综合监控服务器和司机室广播控制主机,空调控制系统主机收到内烟报警信息后,将关闭本车的空调机组,新风阀和回风阀将同时关闭,防止火情扩大。
OCC屏幕上将自动显示烟火报警区域的画面。OCC将根据联动摄像机的视频图像观察车辆火灾的状况。
        如果OCC发现报警区域并没有火灾发生,将视为感烟探头误报警,OCC将远程复位烟火探头,不影响车辆的正常运营。
如果OCC发现报警区域有火灾发生,OCC将通过ATC系统使车辆施加紧急制动,直到车辆停车。同时远程播放紧急广播和车上的视频信息指导乘客进行逃生。
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