本發(fā)明涉及機(jī)車(chē)熱控，尤其涉及一種基于多聯(lián)式空調(diào)的機(jī)車(chē)熱控制方法及管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)在的中國(guó)高鐵運(yùn)行里程已經(jīng)超過(guò)40000km，每天運(yùn)行的高鐵班次超過(guò)4000列，大量的高鐵每天高速運(yùn)行在祖國(guó)的大地上，長(zhǎng)途、短途交錯(cuò)有次，車(chē)廂外面的氣候環(huán)境不斷變化，而車(chē)廂內(nèi)部總是穩(wěn)定在25度左右，這就需要消耗大量的電能，目前的每節(jié)高鐵動(dòng)車(chē)組車(chē)廂的空調(diào)負(fù)荷范圍為30～40kw之間，每列動(dòng)車(chē)組在運(yùn)行時(shí)，其運(yùn)行區(qū)間隨時(shí)變化，導(dǎo)致車(chē)廂內(nèi)部的負(fù)荷隨時(shí)變化，傳統(tǒng)的獨(dú)立空調(diào)系統(tǒng)很難適應(yīng)這個(gè)工況變化，由于其只對(duì)車(chē)廂內(nèi)的某位置進(jìn)行溫濕度檢測(cè)，不能對(duì)車(chē)廂整體進(jìn)行溫濕度檢測(cè)，經(jīng)常有乘客感覺(jué)到太冷的感覺(jué)，進(jìn)而使乘客和工作人員的舒適度下降，并且需要工作人員不斷調(diào)整室內(nèi)溫濕度，工作效率極低，還造成了能耗的額外增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于多聯(lián)式空調(diào)的機(jī)車(chē)熱控制方法及管理系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中在工況變化時(shí)不能及時(shí)調(diào)整溫度造成了體感不適的技術(shù)問(wèn)題，達(dá)到了實(shí)時(shí)對(duì)車(chē)廂內(nèi)的多位置進(jìn)行溫濕度檢測(cè)使車(chē)廂整體溫度舒適宜人的目的。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種基于多聯(lián)式空調(diào)的機(jī)車(chē)熱控制方法，該方法包括以下步驟：

3、s1、基于車(chē)站所在位置的濕度值rc設(shè)定啟動(dòng)閾值為da，當(dāng)動(dòng)車(chē)組即將出發(fā)時(shí)啟動(dòng)空調(diào)主機(jī)以及其多個(gè)末端；

4、s2、通過(guò)末端的溫度傳感器采集車(chē)廂內(nèi)的溫度并進(jìn)行預(yù)處理得到實(shí)際溫度qb；

5、s3、通過(guò)末端的傳感器采集實(shí)際蒸氣壓pa，根據(jù)實(shí)際蒸氣壓pa和實(shí)際溫度qb計(jì)算相對(duì)濕度rhz；

6、s4、根據(jù)實(shí)際溫度qb和相對(duì)濕度rhz計(jì)算啟動(dòng)指數(shù)d，并根據(jù)啟動(dòng)指數(shù)d對(duì)獨(dú)立除濕降溫模塊進(jìn)行啟動(dòng)控制；

7、若d≥da，則結(jié)束并返回至步驟s2；

8、若d<da，則啟動(dòng)獨(dú)立除濕降溫模塊并進(jìn)入步驟s5；

9、s5、從獨(dú)立除濕降溫模塊中獲取控制開(kāi)度ka，并建立基于實(shí)際溫度qb和控制開(kāi)度ka的擬合曲線p；

10、s6、根據(jù)擬合曲線p獲取預(yù)測(cè)開(kāi)度ky，并依據(jù)預(yù)測(cè)開(kāi)度ky令獨(dú)立除濕降溫模塊的電子膨脹閥調(diào)整開(kāi)度大??；

11、s7、預(yù)設(shè)間隔時(shí)間ta，從動(dòng)車(chē)組的行車(chē)數(shù)據(jù)中獲取動(dòng)車(chē)組與車(chē)站的距離sa，并根據(jù)距離sa控制空調(diào)主機(jī)的關(guān)閉；

12、若sa＝0，則關(guān)閉空調(diào)主機(jī)并返回至步驟s1；

13、若sa≠0，則結(jié)束并在間隔時(shí)間ta后重復(fù)步驟s7。

14、優(yōu)選的，在步驟s1中，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：

15、s11、基于車(chē)站的地理位置通過(guò)地圖網(wǎng)站的信息獲取車(chē)站地理位置的經(jīng)緯度；

16、s12、根據(jù)經(jīng)緯度得到當(dāng)?shù)夭煌路莸臐穸戎祌c，其中，rc表示第c月的濕度值且1≤c≤12；

17、s13、計(jì)算啟動(dòng)閾值da，計(jì)算公式為：

18、

19、其中，da表示啟動(dòng)閾值，d表示濕度值rc的數(shù)量，rc表示濕度值。

20、優(yōu)選的，在步驟s2中，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：

21、s21、從多個(gè)末端中選取一個(gè)末端，通過(guò)此末端的溫度傳感器采集車(chē)廂內(nèi)不同時(shí)間點(diǎn)的溫度，生成溫度集合ta，其中，ta表示第a個(gè)溫度；

22、s22、根據(jù)溫度集合ta采用均值插補(bǔ)法得到預(yù)處理溫度tb；

23、s23、根據(jù)預(yù)處理溫度tb計(jì)算實(shí)際溫度qb，計(jì)算公式為：

24、

25、其中，qb表示實(shí)際溫度，n表示預(yù)處理溫度tb的數(shù)量，tb表示第b個(gè)預(yù)處理溫度。

26、優(yōu)選的，在步驟s3中，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：

27、s31、從多個(gè)末端中選取一個(gè)末端，通過(guò)此末端的傳感器采集車(chē)廂內(nèi)不同時(shí)間點(diǎn)的蒸氣壓pg，并計(jì)算實(shí)際蒸氣壓pa，計(jì)算公式為：

28、

29、其中，pa表示實(shí)際蒸氣壓，f表示不同時(shí)間點(diǎn)的蒸氣壓pg的數(shù)量；

30、s32、計(jì)算飽和蒸氣壓es，計(jì)算公式為：

31、

32、其中，es表示飽和蒸氣壓，qb表示實(shí)際溫度；

33、s33、計(jì)算相對(duì)濕度rhz，計(jì)算公式為：

34、

35、其中，rhz表示相對(duì)濕度，pa表示實(shí)際蒸氣壓，es表示飽和蒸氣壓。

36、優(yōu)選的，在步驟s4中，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：

37、s41、根據(jù)列車(chē)過(guò)往的溫濕度數(shù)據(jù)，通過(guò)層次分析法得到權(quán)重系數(shù)w1和w2；

38、s42、根據(jù)實(shí)際溫度qb和相對(duì)濕度rhz計(jì)算啟動(dòng)指數(shù)d，計(jì)算公式為：

39、d＝w1×qb+w2×rhz

40、其中，d表示啟動(dòng)指數(shù)，w1和w2表示權(quán)重系數(shù)。

41、優(yōu)選的，在步驟s5中，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：

42、s51、通過(guò)啟動(dòng)后的獨(dú)立除濕降溫模塊采集蒸發(fā)器出口溫度tck；

43、s52、根據(jù)車(chē)站位置的經(jīng)緯度設(shè)定目標(biāo)溫度tmb和蒸發(fā)器出口的期望溫度tqw；

44、s53、計(jì)算控制開(kāi)度ka，計(jì)算公式為：

45、

46、其中，ka表示控制開(kāi)度，qb表示實(shí)際溫度，tmb表示目標(biāo)溫度，tck表示蒸發(fā)器出口溫度，tqw表示期望溫度；

47、s54、根據(jù)若干個(gè)實(shí)際溫度qb和控制開(kāi)度ka建立初步曲線sx，初步曲線sx的表達(dá)式為：

48、ka＝lqb2+kqb+h

49、其中，l、k和h表示系數(shù)；

50、s55、通過(guò)末端的溫度傳感器獲取當(dāng)下的實(shí)際溫度qd；

51、s56、根據(jù)獨(dú)立除濕降溫模塊的電子膨脹閥開(kāi)度得到實(shí)際的開(kāi)度值kj；

52、s57、將實(shí)際溫度qd代入初步曲線sx中得到預(yù)測(cè)開(kāi)度kx；

53、s58、根據(jù)開(kāi)度值kj和預(yù)測(cè)開(kāi)度kx計(jì)算誤差值g，計(jì)算公式為：

54、

55、其中，g表示誤差值，kj表示第j個(gè)實(shí)際的開(kāi)度值，kx表示第x個(gè)預(yù)測(cè)開(kāi)度，m表示開(kāi)度值kj和預(yù)測(cè)開(kāi)度kx的組數(shù)；

56、s59、通過(guò)極大似然法得到判斷值f，判斷初步曲線sx是否需要優(yōu)化；

57、若g≥f，則需要優(yōu)化，返回至步驟s54；

58、若g≥f，則不需要優(yōu)化并得到擬合曲線p。

59、優(yōu)選的，在步驟s6中，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：

60、s61、根據(jù)動(dòng)車(chē)組的歷史溫度數(shù)據(jù)獲取預(yù)測(cè)溫度，并在擬合曲線p上得到對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)開(kāi)度ky；

61、s62、將預(yù)測(cè)開(kāi)度ky發(fā)送至獨(dú)立除濕降溫模塊；

62、s63、獨(dú)立除濕降溫模塊根據(jù)預(yù)測(cè)開(kāi)度ky控制電子膨脹閥調(diào)整開(kāi)度。

63、優(yōu)選的，在步驟s7中，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：

64、s71、根據(jù)間隔時(shí)間ta對(duì)距離sa-1進(jìn)行更新得到新的距離sa；

65、s72、根據(jù)距離sa的大小控制空調(diào)主機(jī)的啟停。

66、該技術(shù)方案還提供了一種用于上述機(jī)車(chē)熱控制方法的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

67、啟動(dòng)模塊，用于車(chē)站所在位置的濕度值rc設(shè)定啟動(dòng)閾值為da，當(dāng)動(dòng)車(chē)組即將出發(fā)時(shí)啟動(dòng)空調(diào)主機(jī)以及其多個(gè)末端；

68、溫度模塊，用于通過(guò)末端的溫度傳感器采集車(chē)廂內(nèi)的溫度并進(jìn)行預(yù)處理得到實(shí)際溫度qb；

69、濕度模塊，用于通過(guò)末端的傳感器采集實(shí)際蒸氣壓pa，根據(jù)實(shí)際蒸氣壓pa和實(shí)際溫度qb計(jì)算相對(duì)濕度rhz；

70、啟動(dòng)控制模塊，用于根據(jù)實(shí)際溫度qb和相對(duì)濕度rhz計(jì)算啟動(dòng)指數(shù)d，并根據(jù)啟動(dòng)指數(shù)d對(duì)獨(dú)立除濕降溫模塊進(jìn)行啟動(dòng)控制；

71、擬合模塊，用于從獨(dú)立除濕降溫模塊中獲取控制開(kāi)度ka，并建立基于實(shí)際溫度qb和控制開(kāi)度ka的擬合曲線p；

72、開(kāi)度調(diào)整模塊，用于根據(jù)擬合曲線p獲取預(yù)測(cè)開(kāi)度ky，并依據(jù)預(yù)測(cè)開(kāi)度ky令獨(dú)立除濕降溫模塊的電子膨脹閥調(diào)整開(kāi)度大??；

73、空調(diào)控制模塊，用于預(yù)設(shè)間隔時(shí)間ta，從動(dòng)車(chē)組的行車(chē)數(shù)據(jù)中獲取動(dòng)車(chē)組與車(chē)站的距離sa，并根據(jù)距離sa控制空調(diào)主機(jī)的關(guān)閉。

74、借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供了一種基于多聯(lián)式空調(diào)的機(jī)車(chē)熱控制方法及管理系統(tǒng)，至少具備以下有益效果：

75、1、本發(fā)明通過(guò)空調(diào)主機(jī)以及多個(gè)末端對(duì)車(chē)廂內(nèi)外的溫度和濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值和實(shí)際的檢測(cè)值的循環(huán)比較的結(jié)果，控制獨(dú)立除濕降溫模塊的啟停，進(jìn)而通過(guò)獨(dú)立除濕降溫模塊對(duì)電子膨脹閥的開(kāi)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得車(chē)廂內(nèi)部多個(gè)位置的溫度均在舒適范圍內(nèi)，避免只檢測(cè)車(chē)廂某個(gè)位置的溫度導(dǎo)致溫度檢測(cè)不準(zhǔn)確，自動(dòng)化檢測(cè)控制提高了熱控制的工作效率，節(jié)省了人力資源，增加了舒適性。

76、2、本發(fā)明通過(guò)擬合模塊的作用，根據(jù)車(chē)廂內(nèi)溫度的變化，能夠?qū)﹂_(kāi)度的調(diào)整做出預(yù)測(cè)，形成擬合曲線并根據(jù)擬合曲線對(duì)開(kāi)度進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而使得溫度的變化曲線更加平緩，通過(guò)這種相互反饋的機(jī)制增加乘客和工作人員的舒適度，還能夠減少溫度大幅變化時(shí)造成的能耗損失，節(jié)省了能耗。

77、3、本發(fā)明通過(guò)空調(diào)控制模塊的工作，能夠?qū)?dòng)車(chē)組距離車(chē)站的位置進(jìn)行定時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)列車(chē)進(jìn)入車(chē)站后自動(dòng)停止空調(diào)主機(jī)的工作，提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化效率，避免在列車(chē)停止維護(hù)和換掛期間發(fā)生電力故障，進(jìn)一步影響乘客的乘坐體驗(yàn)，保證列車(chē)整體運(yùn)行的流暢性和安全性。