ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ПОЕЗД И СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЕМ ВОЗДУХА Российский патент 2019 года по МПК B61G1/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к области железнодорожных поездов и, в частности, к системе управления кондиционированием воздуха для железнодорожного поезда. В дополнение, настоящее изобретение дополнительно относится к железнодорожному поезду, включающему в себя вышеупомянутую систему управления кондиционированием воздуха.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

С непрерывным развитием железных дорог высокоскоростные многосекционные поезда способны перемещаться по всей стране. Из-за большой разницы в климате между южными и северными регионами необходимы различные адаптивные конструкции и элементы управления для многосекционного поезда, который пересекает различные климатические зоны на высокой скорости в течение короткого периода времени. В частности, для системы кондиционирования воздуха не только большая разница температур между южными и северными регионами, но и требования к осмотру и обслуживанию зимой в северных регионах требуют специальных защитных мер для устройств. Зимой в северных регионах поезд движется при крайне низкой температуре, а иногда даже в снежную погоду. Однако снег тает, осмотр и обслуживание необходимо выполнять при нормальной температуре, и в этом случае максимальная разница между внутренней и наружной температурой может составлять более 60 K (-213,15°С). В связи с этим поезд необходимо обеспечивать не только аппаратными устройствами, которые могут адаптироваться к резкому изменению температуры окружающей среды, но и подходящим способом контроля адаптации к этому резкому изменению температуры окружающей среды.

В настоящее время система кондиционирования воздуха высокоскоростного многосекционного поезда управляется автоматически, и логика автоматического управления может удовлетворять требованиям комфорта при нормальных условиях эксплуатации. Однако для системы кондиционирования воздуха, используемой в регионе с крайне низкой температурой, логика автоматического управления, которая имеет общее назначение, не удовлетворяет требованиям в окружающей среде с крайне низкой температурой.

В существующей системе кондиционирования воздуха конденсационная камера блока кондиционирования воздуха может быть забита снегом, и некоторые устройства даже могут блокироваться льдом при эксплуатации в низкотемпературной окружающей среде, например, в метель. Для низкотемпературных условий эксплуатации обычный поезд оборудован только средством запуска защиты от промерзания, которое находится под напряжением снаружи поезда и подвергается воздействию низкотемпературной окружающей среды, и не имеет средства для системы управления для адаптации к эксплуатации, осмотру и обслуживанию в низкотемпературной окружающей среде.

В связи с этим техническая проблема, которая в настоящее время должна быть решена специалистом в области техники, заключается в обеспечении системы управления кондиционированием воздуха, которая адаптируется к рабочей среде в регионе с крайне низкой температурой. Система управления кондиционированием воздуха способна должным образом управлять температурой блоков кондиционирования воздуха вагонов и защищать различные устройства системы кондиционирования воздуха от повреждения в регионе с крайне низкой температурой.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача настоящего изобретения заключается в обеспечении системы управления кондиционированием воздуха для железнодорожного поезда, которая адаптируется к рабочей среде в регионе с крайне низкой температурой. Система управления кондиционированием воздуха способна должным образом управлять температурой блоков кондиционирования воздуха вагонов и защищать различные устройства системы кондиционирования воздуха от повреждения в регионе с крайне низкой температурой. Другая задача настоящего изобретения заключается в обеспечении железнодорожного поезда, включающего в себя вышеупомянутую систему управления кондиционированием воздуха.

Для решения вышеуказанной технической проблемы в соответствии с настоящим изобретением обеспечена система управления кондиционированием воздуха для железнодорожного поезда, которая включает в себя:

блок измерения температуры окружающей среды, выполненный с возможностью получения температуры окружающей среды T_out снаружи железнодорожного поезда;

блок определения температуры окружающей среды, выполненный с возможностью определения, удовлетворяет либо температура T_out окружающей среды снаружи железнодорожного поезда, измеряемая блоком измерения температуры окружающей среды, условиям окружающей среды с нормальной температурой или условиям окружающей среды с крайне низкой температурой;

центральный обрабатывающий блок контроллера, коммуникативно соединенный с блоком измерения температуры окружающей среды и блоками кондиционирования воздуха и выполненный с возможностью управления системой кондиционирования воздуха для переключения в рабочий режим нагрева устройства, если блок определения температуры окружающей среды определяет, что удовлетворены условия окружающей среды с крайне низкой температурой;

блок ввода сигнала обслуживания поезда при низкой температуре, выполненный с возможностью приема сигнала обслуживания поезда при низкой температуре, при этом в рабочем режиме нагрева устройства центральный обрабатывающий блок контроллера управляет системой кондиционирования воздуха для переключения в режим обслуживания поезда при низкой температуре при приеме сигнала обслуживания поезда при низкой температуре;

блок определения резкого изменения температуры окружающей среды, выполненный с возможностью определения, превышает ли или равна величина изменения температуры T_out окружающей среды снаружи железнодорожного поезда в первый заданный период S₁ времени ΔT, при этом в рабочем режиме нагрева устройства центральный обрабатывающий блок контроллера управляет системой кондиционирования воздуха для переключения в режим обслуживания поезда при низкой температуре, если определено, что величина изменения температуры T_out окружающей среды снаружи железнодорожного поезда в первый заданной период S₁ времени превышает или равна ΔT; и

блок определения защиты от промерзания, выполненный с возможностью определения, меньше ли или равна температура T_out окружающей среды снаружи железнодорожного поезда заданной температуре T_f, при этом центральный обрабатывающий блок контроллера предпочтительно запускает режим защиты от промерзания системы кондиционирования воздуха, если определено, что температура T_out окружающей среды снаружи железнодорожного поезда меньше или равна заданной температуре T_f.

Предпочтительно, система управления кондиционированием воздуха может дополнительно включать в себя:

временной блок, выполненный с возможностью записи продолжительности, в течение которой система кондиционирования воздуха непрерывно работает в режиме обслуживания поезда при низкой температуре; и

блок определения продолжительности работы, выполненный с возможностью определения, превышает ли продолжительность, в течение которой система кондиционирования воздуха непрерывно работает в режиме обслуживания поезда при низкой температуре, заданный период S₂ времени, и определения, имеется ли другой ручной ввод команд, при этом центральный обрабатывающий блок контроллера управляет системой кондиционирования воздуха для переключения в режим автоматического управления или рабочий режим нагрева устройства, если определено, что продолжительность, в течение которой система кондиционирования воздуха непрерывно работает в режиме обслуживания поезда при низкой температуре, превышает заданный период S₂ времени, и отсутствует другой ручной ввод команд.

Предпочтительно, система управления кондиционированием воздуха может дополнительно включать в себя:

датчик температуры на входе, расположенный на входа в вагон, при этом датчик температуры на входе коммуникативно соединен с центральным обрабатывающим блоком контроллера и выполнен с возможностью получения температуры на входе в железнодорожный поезд; и

блок коррекции температуры, выполненный с возможностью коррекции заданного значения температуры контрольной точки входного тамбура на основе уравнения T_h=T_s+ΔT_h, где T_h - заданное значение температуры контрольной точки входного тамбура в окружающей среде с крайне низкой температурой, T_s - заданное значение температуры контрольной точки входного тамбура в окружающей среды с нормальной температурой, и ΔT_h - значение коррекции контрольной точки входного тамбура в окружающей среде с крайне низкой температурой, при этом

центральный обрабатывающий блок контроллера управляет моментом времени запуска и моментом времени остановки нагревателя на основе результата коррекции блока коррекции температуры для поддержания температуры на входе в железнодорожный поезд при заданном значении T_h температуры контрольной точки входного тамбура в окружающей среде с крайне низкой температурой.

Предпочтительно, система управления кондиционированием воздуха может дополнительно включать в себя:

блок коррекции периода идентификация обратной связи нагревателя, выполненный с возможностью коррекции периода идентификации обратной связи для нагревателя на основе уравнения S_h=S_s+ΔS_h, где S_h - период идентификации обратной связи в окружающей среде с крайне низкой температурой, S_s - период идентификации обратной связи в окружающей среде с нормальной температурой, и ΔS_h - значение коррекции периода идентификации обратной связи в окружающей среде с крайне низкой температурой.

Предпочтительно, система управления кондиционированием воздуха может дополнительно включать в себя:

человеко-машинное устройство взаимодействия, коммуникативно соединенное с центральным обрабатывающим блоком контроллера, при этом человеко-машинное устройство взаимодействия обеспечено кнопкой для управления системой кондиционирования воздуха для переключения в режим обслуживания поезда при низкой температуре, которая используется машинистом для ручного запуска режима обслуживания поезда при низкой температуре.

Предпочтительно, центральный обрабатывающий блок контроллера может быть выполнен с возможностью управления только запускаемым вентилятором кабины и управления устройствами в системе кондиционирования воздуха, отличающимися от вентилятора кабины, закрываемыми, в случае если режим обслуживания поезда при низкой температуре запущен вручную.

Предпочтительно, центральный обрабатывающий блок контроллера может быть выполнен с возможностью управления запускаемым вентилятором кабины и управления блоками кондиционирования воздуха и решетками для свежего воздуха в пассажирских отделениях, закрываемыми в режиме обслуживания поезда при низкой температуре.

Предпочтительно, человеко-машинное устройство взаимодействия может быть обеспечено кнопкой для управления системой кондиционирования воздуха для выхода из режима обслуживания поезда при низкой температуре.

В соответствии с настоящим изобретением обеспечен железнодорожный поезд. Железнодорожный поезд включает в себя систему управления кондиционированием воздуха в соответствии с упомянутым выше.

В соответствии с настоящим изобретением обеспечена система управления кондиционированием воздуха для железнодорожного поезда. Система управления кондиционированием воздуха включает в себя блок измерения температуры окружающей среды, выполненный с возможностью получения температуры T_out окружающей среды снаружи железнодорожного поезда; блок определения температуры окружающей среды, выполненный с возможностью определения, удовлетворяет либо температура T_out окружающей среды снаружи железнодорожного поезда, измеряемая блоком измерения температуры окружающей среды, условиям окружающей среды с нормальной температурой или условиям окружающей среды с крайне низкой температурой; центральный обрабатывающий блок контроллера, коммуникативно соединенный с аппаратными устройствами системы кондиционирования воздуха, такими как блок измерения температуры окружающей среды и блоки кондиционирования воздуха, и выполненный с возможностью управления системой кондиционирования воздуха для переключения в рабочий режим нагрева устройства, если блок определения температуры окружающей среды определяет, что удовлетворены условия окружающей среды с крайне низкой температурой, и инициации логики, такой как логика автоматической работы, если блок определения температуры окружающей среды определяет, что условия окружающей среды с крайне низкой температурой не удовлетворены; блок ввода сигнала обслуживания поезда при низкой температуре, выполненный с возможностью приема сигнала обслуживания поезда при низкой температуре, при этом в рабочем режиме нагрева устройства центральный обрабатывающий блок контроллера управляет системой кондиционирования воздуха для переключения в режим обслуживания поезда при низкой температуре при приеме сигнала обслуживания поезда при низкой температуре; блок определения резкого изменения температуры окружающей среды, выполненный с возможностью определения, превышает ли или равна величина изменения температуры T_out окружающей среды снаружи железнодорожного поезда в первый заданный период S₁ времени ΔT, при этом в рабочем режиме нагрева устройства центральный обрабатывающий блок контроллера управляет системой кондиционирования воздуха для переключения в режим обслуживания поезда при низкой температуре, если определено, что величина изменения температуры T_out окружающей среды снаружи железнодорожного поезда в первый заданной период S₁ времени превышает или равна ΔT; и блок определения защиты от промерзания, выполненный с возможностью определения, меньше ли или равна температура T_out окружающей среды снаружи железнодорожного поезда заданной температуре T_f, при этом центральный обрабатывающий блок контроллера предпочтительно запускает режим защиты от промерзания системы кондиционирования воздуха, если определено, что температура T_out окружающей среды снаружи железнодорожного поезда меньше или равна заданной температуре T_f.

Осуществляется определение, находится ли поезд в окружающей среде с крайне низкой температурой. Если поезд находится в окружающей среде с крайне низкой температурой, система кондиционирования воздуха переключается в рабочий режим нагрева устройства. В этом случае система кондиционирования воздуха переключается в режим обслуживания поезда при низкой температуре или в режим защиты от промерзания системы кондиционирования воздуха при резком изменении температуры окружающей среды, таким образом, защищая устройства в системе кондиционирования воздуха и исключая одновременный отказ нескольких устройств в системе кондиционирования воздуха в регионе с крайне низкой температурой в зимних условиях, для обеспечения того, чтобы температура в отделении, включая температуру в концевых частях отделения, могла удовлетворять требованию комфорта в условиях эксплуатации с крайне низкой температурой и эффективно предотвращать обледенение в концевой части или у дверей поезда.

В соответствии с настоящим изобретением дополнительно обеспечен железнодорожный поезд, включающий в себя вышеупомянутую систему управления кондиционированием воздуха. Поскольку система управления кондиционированием воздуха имеет вышеупомянутые технические эффекты, железнодорожный поезд также имеет те же технические эффекты, которые подробно не описаны в данном документе.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 представляет собой схематическую структурную схему системы управления кондиционированием воздуха согласно варианту выполнения настоящего изобретения; и

Фиг. 2 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую процесс управления системой управления кондиционированием воздуха согласно варианту выполнения настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сущность настоящего изобретения заключается в обеспечении системы управления кондиционированием воздуха для железнодорожного поезда, которая может адаптироваться к рабочей среде в регионе с крайне низкой температурой и способна должным образом управлять температурой блоков кондиционирования воздуха вагонов и защищать различные устройства системы кондиционирования воздуха от повреждения в регионе с крайне низкой температурой. Другая сущность настоящего изобретения заключается в обеспечении железнодорожного поезда, включающего в себя вышеупомянутую систему управления кондиционированием воздуха.

Далее настоящее изобретение описано более подробно в сочетании с чертежами и конкретными вариантами выполнения для лучшего понимания решения настоящего изобретения специалистом в области техники.

Сделана ссылка на Фиг. 1 и Фиг. 2, при этом Фиг. 1 представляет собой схематическую структурную схему системы управления кондиционированием воздуха согласно варианту выполнения настоящего изобретения, а Фиг. 2 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую процесс управления системой управления кондиционированием воздуха согласно варианту выполнения настоящего изобретения.

Система управления кондиционированием воздуха для железнодорожного поезда согласно варианту выполнения изобретения включает в себя блок 1 измерения температуры окружающей среды, блок 2 определения температуры окружающей среды, центральный обрабатывающий блок 3 контроллера, блок 4 ввода сигнала обслуживания поезда при низкой температуре, блок 5 определения резкого изменения температуры окружающей среды и блок 6 определения защиты от промерзания.

Блок 1 измерения температуры окружающей среды выполнен с возможностью получения температуры T_out окружающей среды снаружи железнодорожного поезда.

Блок 2 определения температуры окружающей среды выполнен с возможностью определения, удовлетворяет ли температура T_out окружающей среды снаружи железнодорожного поезда, измеряемая блоком 1 измерения температуры окружающей среды, условиям окружающей среды с нормальной температурой или условиям окружающей среды с крайне низкой температурой.

Центральный обрабатывающий блок 3 контроллера коммуникативно соединен с аппаратными устройствами системы кондиционирования воздуха, такими как блок измерения температуры окружающей среды и блоки кондиционирования воздуха, и выполнен с возможностью управления системой кондиционирования воздуха для переключения в рабочий режим нагрева устройства, если блок 2 определения температуры окружающей среды определяет, что удовлетворены условия окружающей среды с крайне низкой температурой, и инициации логики, такой как логика автоматической работы, если блок определения температуры окружающей среды определяет, что условия окружающей среды с крайне низкой температурой не удовлетворены.

Блок 4 ввода сигнала обслуживания поезда при низкой температуре выполнен с возможностью приема сигнала обслуживания поезда при низкой температуре, при этом в рабочем режиме нагрева устройства центральный обрабатывающий блок 3 контроллера управляет системой кондиционирования воздуха для переключения в режим обслуживания поезда при низкой температуре при приеме сигнала обслуживания поезда при низкой температуре.

Блок 5 определения резкого изменения температуры окружающей среды выполнен с возможностью определения, превышает ли или равна величина изменения температуры T_out окружающей среды снаружи железнодорожного поезда в первый заданный период S₁ времени ΔT. В рабочем режиме нагрева устройства центральный обрабатывающий блок 3 контроллера управляет системой кондиционирования воздуха для переключения в режим обслуживания поезда при низкой температуре, если определено, что величина изменения температуры T_out окружающей среды снаружи железнодорожного поезда в первый заданной период S₁ времени превышает или равна ΔT.

Блок 6 определения защиты от промерзания выполнен с возможностью определения, меньше ли или равна температура T_out окружающей среды снаружи железнодорожного поезда заданной температуре T_f. Центральный обрабатывающий блок 3 контроллера предпочтительно запускает режим защиты от промерзания системы кондиционирования воздуха, если определено, что температура T_out окружающей среды снаружи железнодорожного поезда меньше или равна заданной температуре T_f, при этом T_f - заданная температура, при которой запускается режим защиты от промерзания системы кондиционирования воздуха.

Процедура управления состоит в следующем. Получают температуру T_out окружающей среды снаружи железнодорожного поезда и определяют, удовлетворяет ли температура T_out окружающей среды снаружи железнодорожного поезда условиям окружающей среды с нормальной температурой или условиям окружающей среды с крайне низкой температурой. Если определяют, что удовлетворены условия окружающей среды с крайне низкой температурой, управляют системой кондиционирования воздуха для переключения в рабочий режим нагрева устройства. Если определяют, что удовлетворены условия окружающей среды с нормальной температурой, система кондиционирования воздуха работает в обычном режиме. В дополнение, если температура T_out окружающей среды снаружи железнодорожного поезда меньше или равна заданной температуре T_f, центральный обрабатывающий блок 3 контроллера предпочтительно запускает режим защиты от промерзания системы кондиционирования воздуха.

В рабочем режиме нагрева устройства режим обслуживания поезда при низкой температуре может быть запущен двумя способами. Один способ заключается в том, что водитель вводит сигнал обслуживания поезда при низкой температуре. Другой способ заключается в определении того, превышает ли или равна величина изменения температуры T_out окружающей среды снаружи железнодорожного поезда в первый заданный период S₁ времени ΔT, и в рабочем режиме нагрева устройства центральный обрабатывающий блок 3 контроллера управляет системой кондиционирования воздуха для переключения в режим обслуживания поезда при низкой температуре, если определено, что величина изменения температуры T_out окружающей среды снаружи железнодорожного поезда в первый заданной период S₁ времени превышает или равна ΔT.

В случае если режим обслуживания поезда при низкой температуре запущен вручную, центральный обрабатывающий блок 3 контроллера управляет только запускаемым вентилятором кабины и управляет закрываемыми устройствами в системе кондиционирования воздуха, отличающимися от вентилятора кабины. В режиме обслуживания поезда при низкой температуре центральный обрабатывающий блок 3 контроллера управляет запускаемым вентилятором кабины и управляет блоками кондиционирования воздуха и закрываемыми решетками для свежего воздуха в пассажирских отделениях.

Осуществляют определение, находится ли поезд в окружающей среде с крайне низкой температурой. Если поезд находится в окружающей среде с крайне низкой температурой, система кондиционирования воздуха переключается в рабочий режим нагрева устройства. В этом случае система кондиционирования воздуха переключается в режим обслуживания поезда при низкой температуре или в режим защиты от промерзания системы кондиционирования воздуха при резком изменении температуры окружающей среды, таким образом, защищая устройства в системе кондиционирования воздуха и исключая одновременный отказ нескольких устройств в системе кондиционирования воздуха в регионе с крайне низкой температурой в зимних условиях, для обеспечения того, чтобы температура в отделении, включая температуру в концевых частях отделения, могла удовлетворять требованию комфорта в условиях эксплуатации с крайне низкой температурой и эффективно предотвращать обледенение в концевой части или у дверей поезда.

Система управления кондиционированием воздуха согласно вариантам выполнения изобретения дополнительно включает в себя временной блок 7 и блок 8 определения продолжительности работы.

Временной блок 7 выполнен с возможностью записи продолжительности, в течение которой система кондиционирования воздуха непрерывно работает в режиме обслуживания поезда при низкой температуре.

Блок 8 определения продолжительности работы выполнен с возможностью определения, превышает ли продолжительность, в течение которой блок кондиционирования воздуха непрерывно работает в режим обслуживания поезда при низкой температуре, заданный период S₂ времени, и определения, имеется ли другой ручной ввод команд. Центральный обрабатывающий блок 3 контроллера управляет системой кондиционирования воздуха для переключения в режим автоматического управления или в рабочий режим нагрева устройства, если определено, что продолжительность, в течение которой система кондиционирования воздуха непрерывно работает в режиме обслуживания поезда при низкой температуре, превышает заданный период S₂ времени, и отсутствует другой ручной ввод команд.

Для адаптации к низкотемпературной окружающей среде стабильная работа устройств гарантируется коррекцией температуры и использованием периода обратной связи в рабочем режиме нагрева устройства.

Система управления кондиционированием воздуха в соответствии с настоящим изобретением дополнительно включает в себя датчик 9 температуры на входе и блок 10 коррекции температуры.

Датчик 9 температуры на входе расположен на входе в вагон. Датчик 9 температуры на входе коммуникативно соединен с центральным обрабатывающим блоком 3 контроллера и выполнен с возможностью получения температуры на входе в железнодорожный поезд.

Блок 10 коррекции температуры выполнен с возможностью коррекции заданного значения температуры контрольной точки входного тамбура на основе уравнения T_h=T_s+ΔT_h, где T_h - заданное значение температуры контрольной точки входного тамбура в окружающей среде с крайне низкой температурой, T_s - заданное значение температуры контрольной точки входного тамбура в окружающей среды с нормальной температурой, и ΔT_h - значение коррекции контрольной точки входного тамбура в окружающей среде с крайне низкой температурой.

Центральный обрабатывающий блок 3 контроллера управляет моментом времени запуска и моментом времени остановки нагревателя на основе результата коррекции блока 10 коррекции температуры для поддержания температуры на входе в железнодорожный поезд при заданном значении T_h температуры контрольной точки входного тамбура в окружающей среде с крайне низкой температурой.

Система управления кондиционированием воздуха дополнительно включает в себя блок 11 коррекции периода идентификации обратной связи нагревателя. Блок 11 коррекции периода идентификации обратной связи нагревателя выполнен с возможностью коррекции периода идентификации обратной связи для нагревателя на основе уравнения S_h=S_s+ΔS_h, где S_h - период идентификации обратной связи в окружающей среде с крайне низкой температурой, S_s - период идентификации обратной связи в окружающей среде с нормальной температурой, и ΔS_h - значение коррекции периода идентификации обратной связи в окружающей среде с крайне низкой температурой. Контрольная точка входного тамбура запускает нагреватель и запускает передачу обратной связи в центральный обрабатывающий блок 3 контроллера, центральный обрабатывающий блок 3 контроллера идентифицирует обратную связь от контрольной точки входного тамбура в конце периода идентификации обратной связи.

На основе системы управления кондиционированием воздуха в соответствии с вышеприведенным вариантом выполнения изобретения система управления кондиционированием воздуха дополнительно включает в себя человеко-машинное устройство 12 взаимодействия, коммуникативно соединенное с центральным обрабатывающим блоком 3 контроллера. Человеко-машинное устройство 12 взаимодействия обеспечено кнопкой для управления системой кондиционирования воздуха для переключения в режим обслуживания поезда при низкой температуре, которая используется машинистом для ручного запуска режима обслуживания поезда при низкой температуре. В дополнение, человеко-машинное устройство 12 взаимодействия обеспечено кнопкой для управления системой кондиционирования воздуха для выхода из режима обслуживания поезда при низкой температуре.

В дополнение к вышеуказанной системе управления кондиционированием воздуха согласно варианту выполнения изобретения обеспечен железнодорожный поезд, включающий в себя вышеуказанную систему управления кондиционированием воздуха. За исключением системы управления кондиционированием воздуха, можно обратиться к обычной технологии для конструкций компонентов железнодорожного поезда, которые подробно не описаны в данном документе.

Железнодорожный поезд и система управления кондиционированием воздуха железнодорожного поезда в соответствии с настоящим изобретением подробно описаны выше. Принцип и варианты выполнения настоящего изобретения проиллюстрированы в данном документе конкретными примерами. Вышеприведенное описание вариантов выполнения предназначено только для того, чтобы помочь понять способ и сущность настоящего изобретения. Следует отметить, что специалистом в области техники в настоящем изобретении могут быть сделаны некоторые модификации и улучшения, не отходя от принципа настоящего изобретения, и эти модификации и улучшения должны находиться в пределах объема охраны настоящего изобретения, определенного приложенной формулой изобретения.

Изобретение относится к средствам управления кондиционированием воздуха в поезде. Система включает блок измерения температуры окружающей среды, блок определения температуры окружающей среды; центральный обрабатывающий блок контроллера, управляющий системой для переключения в рабочий режим нагрева устройства, если блок определения температуры окружающей среды определяет, что удовлетворены условия окружающей среды с крайне низкой температурой, блок ввода сигнала обслуживания поезда при низкой температуре, блок определения резкого изменения температуры окружающей среды, блок определения защиты от промерзания. Причем центральный обрабатывающий блок контроллера управляет системой для переключения в режим обслуживания поезда при низкой температуре, если имеется резкое изменение температуры окружающей среды, и запускает режим защиты от промерзания системы кондиционирования воздуха, если блок определения защиты от промерзания приведен в действие. Достигается повышение надежности адаптации климат-контроля поезда к резким изменениям температуры рабочей среды в регионах с крайне низкими температурами. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Система управления кондиционированием воздуха для железнодорожного поезда, содержащая:

блок (1) измерения температуры окружающей среды, выполненный с возможностью получения температуры T_out окружающей среды снаружи железнодорожного поезда;

блок (2) определения температуры окружающей среды, выполненный с возможностью определения, удовлетворяет ли температура T_out окружающей среды снаружи железнодорожного поезда, измеряемая блоком (1) измерения температуры окружающей среды, условиям окружающей среды с нормальной температурой или условиям окружающей среды с крайне низкой температурой;

центральный обрабатывающий блок (3) контроллера, коммуникативно соединенный с блоком измерения температуры окружающей среды и блоками кондиционирования воздуха и выполненный с возможностью управления системой кондиционирования воздуха для переключения в рабочий режим нагрева устройства, если блок (2) определения температуры окружающей среды определяет, что удовлетворены условия окружающей среды с крайне низкой температурой;

блок (4) ввода сигнала обслуживания поезда при низкой температуре, выполненный с возможностью приема сигнала обслуживания поезда при низкой температуре, причем в рабочем режиме нагрева устройства центральный обрабатывающий блок (3) контроллера управляет системой кондиционирования воздуха для переключения в режим обслуживания поезда при низкой температуре при приеме сигнала обслуживания поезда при низкой температуре;

блок (5) определения резкого изменения температуры окружающей среды, выполненный с возможностью определения, превышает ли или равна величина изменения температуры T_out окружающей среды снаружи железнодорожного поезда в первый заданный период S₁ времени ΔT, причем в рабочем режиме нагрева устройства центральный обрабатывающий блок (3) контроллера управляет системой кондиционирования воздуха для переключения в режим обслуживания поезда при низкой температуре, если определено, что величина изменения температуры T_out окружающей среды снаружи железнодорожного поезда в первый заданной период S₁ времени превышает или равна ΔT; и

блок (6) определения защиты от промерзания, выполненный с возможностью определения, меньше ли или равна температура T_out окружающей среды снаружи железнодорожного поезда заданной температуре T_f, причем центральный обрабатывающий блок (3) контроллера предпочтительно запускает режим защиты от промерзания системы кондиционирования воздуха, если определено, что температура T_out окружающей среды снаружи железнодорожного поезда меньше или равна заданной температуре T_f.

2. Система управления кондиционированием воздуха по п. 1, дополнительно содержащая:

временной блок (7), выполненный с возможностью записи продолжительности, в течение которой система кондиционирования воздуха непрерывно работает в режиме обслуживания поезда при низкой температуре; и

блок (8) определения продолжительности работы, выполненный с возможностью определения, превышает ли продолжительность, в течение которой система кондиционирования воздуха непрерывно работает в режиме обслуживания поезда при низкой температуре, заданный период S₂ времени, и определения, имеется ли другой ручной ввод команд, причем центральный обрабатывающий блок (3) контроллера управляет системой кондиционирования воздуха для переключения в режим автоматического управления или рабочий режим нагрева устройства, если определено, что продолжительность, в течение которой система кондиционирования воздуха непрерывно работает в режиме обслуживания поезда при низкой температуре, превышает заданный период S₂ времени, и отсутствует другой ручной ввод команд.

3. Система управления кондиционированием воздуха по п. 2, дополнительно содержащая:

датчик (9) температуры на входе, расположенный на входе в вагон, причем датчик (9) температуры на входе коммуникативно соединен с центральным обрабатывающим блоком (3) контроллера и выполнен с возможностью получения температуры на входе в железнодорожном поезде; и

блок (10) коррекции температуры, выполненный с возможностью коррекции заданного значения температуры контрольной точки входного тамбура на основе уравнения T_h=T_s+ΔT_h, где T_h - заданное значение температуры контрольной точки входного тамбура в окружающей среде с крайне низкой температурой, T_s - заданное значение температуры контрольной точки входного тамбура в окружающей среды с нормальной температурой, и ΔT_h - значение коррекции контрольной точки входного тамбура в окружающей среде с крайне низкой температурой,

причем центральный обрабатывающий блок (3) контроллера управляет моментом времени запуска и моментом времени остановки нагревателя на основе результата коррекции блока (10) коррекции температуры для поддержания температуры на входе в железнодорожный поезд при заданном значении T_h температуры контрольной точки входного тамбура в окружающей среде с крайне низкой температурой.

4. Система управления кондиционированием воздуха по п. 3, дополнительно содержащая:

блок (11) коррекции периода идентификации обратной связи нагревателя, выполненный с возможностью коррекции периода идентификации обратной связи для нагревателя на основе уравнения S_h=S_s+ΔS_h, где S_h - период идентификации обратной связи в окружающей среде с крайне низкой температурой, S_s - период идентификации обратной связи в окружающей среде с нормальной температурой и ΔS_h - значение коррекции периода идентификации обратной связи в окружающей среде с крайне низкой температурой.

5. Система управления кондиционированием воздуха по любому из пп. 1-4, дополнительно содержащая:

человеко-машинное устройство (12) взаимодействия, коммуникативно соединенное с центральным обрабатывающим блоком (3) контроллера, причем человеко-машинное устройство (12) взаимодействия обеспечено кнопкой для управления системой кондиционирования воздуха для переключения в режим обслуживания поезда при низкой температуре, которая используется машинистом для ручного запуска режима обслуживания поезда при низкой температуре.

6. Система управления кондиционированием воздуха по п. 5, в которой центральный обрабатывающий блок (3) контроллера выполнен с возможностью управления только запускаемым вентилятором кабины и управления устройствами в системе кондиционирования воздуха, отличающимися от вентилятора кабины, закрываемыми, в случае, если режим обслуживания поезда при низкой температуре запущен вручную.

7. Система управления кондиционированием воздуха по п. 6, в которой центральный обрабатывающий блок (3) контроллера выполнен с возможностью управления запуском вентилятора кабины и управления блоками кондиционирования воздуха и решетками для свежего воздуха в пассажирских отделениях, закрываемыми в режиме обслуживания поезда при низкой температуре.

8. Система управления кондиционированием воздуха по п. 7, в которой человеко-машинное устройство (12) взаимодействия обеспечено кнопкой для управления системой кондиционирования воздуха для выхода из режима обслуживания поезда при низкой температуре.

9. Железнодорожный поезд, содержащий систему управления кондиционированием воздуха по любому из пп. 1-8.