CN119445785A - 车辆防冻预警控制方法、系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆防冻领域，提供一种车辆防冻预警控制方法、系统及车辆，车辆防冻预警控制方法包括：获取车辆设备的热损失功率以及获取防冻加热平均功率；基于车辆设备的热损失功率以及防冻加热平均功率，发送防冻故障的报警信号。通过对比分析车辆设备的热损失功率以及防冻加热平均功率，可判断加热器或温控器是否正常工作，全面的识别温控器故障和加热器故障，发出报警，防止因部件故障引起设备冻损，提升设备智能化程度，提升设备安全。

Description

车辆防冻预警控制方法、系统及车辆

技术领域

本发明涉及车辆防冻领域，提供一种车辆防冻预警控制方法、系统及车辆。

背景技术

现有的铁路动客车水箱、污物箱、油箱、沙箱等设备及管路，为在低温环境正常工作，设有防冻加热器及温控器，但温控器、加热器故障时，或无加热电源时存在设备冻损风险，也出现过冻损问题，而现有车辆系统无法对温控器故障、加热器故障有效报警。

发明内容

本发明实施例提供一种车辆防冻预警控制方法、系统及车辆，用以解决相关技术中的缺陷之一，通过对比分析车辆设备的热损失功率以及防冻加热平均功率，可判断加热器或温控器是否正常工作，全面的识别温控器故障和加热器故障，发出报警，防止因部件故障引起设备冻损，提升设备智能化程度，提升设备安全。

本发明实施例提供一种车辆防冻预警控制方法，包括：

获取车辆设备的热损失功率以及获取防冻加热平均功率；

基于所述车辆设备的热损失功率以及防冻加热平均功率，发送防冻故障的报警信号。

根据本发明的一个实施例，所述获取车辆设备的热损失功率包括：

基于车辆设备的防冻目标温度与外部环境温度，获得防冻温差；

基于所述防冻温差与传导路径的隔热厚度，获得所述车辆设备的热损失功率。

根据本发明的一个实施例，所述基于所述防冻温差与传导路径的隔热厚度，获得所述车辆设备的热损失功率包括：

基于车辆设备的材料传导系数、传导面积与所述防冻温差之积与所述传导路径的隔热厚度的比值，获得所述车辆设备的热损失功率。

根据本发明的一个实施例，所述获取防冻加热平均功率包括：

基于加热器的工作时长和停止时长占比，获得所述防冻加热平均功率。

根据本发明的一个实施例，所述基于加热器的工作时长和停止时长占比，获得所述防冻加热平均功率包括：

基于所述加热器的工作时长与检测总时长的比值与加热器的实际功率之积，获得所述防冻加热平均功率。

根据本发明的一个实施例，所述基于所述车辆设备的热损失功率以及防冻加热平均功率，发送防冻故障的报警信号包括：

确定所述车辆设备的热损失功率大于所述防冻加热平均功率，发送防冻故障的报警信号。

根据本发明的一个实施例，所述基于所述车辆设备的热损失功率以及防冻加热平均功率，发送防冻故障的报警信号包括：

确定所述车辆设备的热损失功率小于所述防冻加热平均功率，发送防冻故障的报警信号。

本发明实施例还提供一种车辆防冻预警控制系统，包括：

获取模块，用于获取车辆设备的热损失功率以及获取防冻加热平均功率；

控制模块，用于基于所述车辆设备的热损失功率以及防冻加热平均功率，发送防冻故障的报警信号。

根据本发明的一个实施例，所述获取模块包括温度传感器和电流电压检测器，所述温度传感器适于获取外部环境温度，所述电流电压检测器适于检测加热器的工作电流。

本发明实施例还提供一种车辆，包括如上所述的车辆防冻预警控制系统。

本发明提供的车辆防冻预警控制方法，由于在实际车辆防冻过程中，需要通过车辆外部的温度传感器测量车外温度，采用温控器控制加热器启停，将水箱、污物箱等设备温度控制在一定范围，防止结冰冻结。因此通过获取车辆设备的热损失功率以及获取防冻加热平均功率，并基于车辆设备的热损失功率以及防冻加热平均功率，可判断出防冻设备是否发生故障，若发生故障可发送防冻故障的报警信号，实现车辆防冻预警。

本发明通过对比分析车辆设备的热损失功率以及防冻加热平均功率，可判断加热器或温控器是否正常工作，全面的识别温控器故障和加热器故障，发出报警，防止因部件故障引起设备冻损，提升设备智能化程度，提升设备安全。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的车辆防冻预警控制系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的车辆防冻预警控制方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。

附图标记：

100、温度传感器；

200、温控器；210、一级温控器；220、二级温控器；

300、加热器；400、控制模块；500、电流电压检测器；600、车载显示器；700、地面显示器；800、网络服务器；

810、处理器；820、通信接口；830、存储器；840、通信总线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1所示，本发明实施例提供的车辆防冻预警控制系统，包括获取模块和控制模块400，获取模块用于获取车辆设备的热损失功率以及获取防冻加热平均功率；控制模块400用于基于车辆设备的热损失功率以及防冻加热平均功率，发送防冻故障的报警信号。

本发明实施例的车辆防冻预警控制系统，主要由获取模块和控制模块400组成，获取模块可获取车辆设备的热损失功率以及获取防冻加热平均功率，控制模块400基于获取模块获得的信息，经过处理和分析后，可判断出车辆的防冻设备是否发生故障，若发生故障，则发送防冻故障的报警信号。

车辆的防冻设备主要为加热器300和温控器200，防冻对象主要为水箱、污物箱等车辆设备，加热器300对水箱、污物箱等设备进行防冻加热，温控器200连接加热器300，可对加热器300的加热温度进行控制。

本实施例中，温控器200可由一级温控器210和二级温控器220组成，一级温控器210将控制信号发送至二级温控器220，通过二级温控器220再次处理后发送加热器300，一级温控器210还可将控制信号直接发送至控制模块400，通过控制模块400将控制信息直接发送至加热器300，进而控制加热器300工作，加热器300还可发送反馈信号至控制模块400，实现控制模块400与加热器300之间的直接控制交互。

根据本发明的一个实施例，获取模块包括温度传感器100和电流电压检测器500，温度传感器100适于获取外部环境温度，电流电压检测器500适于检测加热器300的工作电流。本实施例中，获取模块主要由温度传感器100和电流电压检测器500组成，温度传感器100与电流电压检测器500也均为车辆的组成设备。温度传感器100可实时监测车辆外部环境温度，进而获得车辆设备的热损失功率，电流电压检测器500与加热器300连接，可检测加热器300在防冻加热时的电流或电压，进而获得加热器300的防冻加热平均功率。

本实施例中，温度传感器100通过网络服务器800向控制模块400发送检测到温度信号，即将车辆空调外温通过网络调入进行设备加热计算分析。控制模块400处理结果也可上传至网络服务器800，通过与网络服务器800连接的车载显示器600和地面显示器700进行显示，车载显示器600和地面显示器700也可将接收到的温度传感器100的温度信号进行单独显示。

下面对本发明提供的车辆防冻预警控制方法进行描述，下文描述的车辆防冻预警控制方法与上文描述的车辆防冻预警控制系统可相互对应参照。

如图1和图2所示，本发明实施例提供的车辆防冻预警控制方法，包括：

获取车辆设备的热损失功率以及获取防冻加热平均功率；

基于车辆设备的热损失功率以及防冻加热平均功率，发送防冻故障的报警信号。

本发明实施例的车辆防冻预警控制方法，由于在实际车辆防冻过程中，需要通过车辆外部的温度传感器100测量车外温度，采用温控器200控制加热器300启停，将水箱、污物箱等设备温度控制在一定范围，防止结冰冻结。因此通过获取车辆设备的热损失功率以及获取防冻加热平均功率，并基于车辆设备的热损失功率以及防冻加热平均功率，可判断出防冻设备是否发生故障，若发生故障可发送防冻故障的报警信号，实现车辆防冻预警。

本发明通过对比分析车辆设备的热损失功率以及防冻加热平均功率，可判断加热器300或温控器200是否正常工作，全面的识别温控器200故障和加热器300故障，发出报警，防止因部件故障引起设备冻损，提升设备智能化程度，提升设备安全。

根据本发明的一个实施例，获取车辆设备的热损失功率包括：

基于车辆设备的防冻目标温度与外部环境温度，获得防冻温差；

基于防冻温差与传导路径的隔热厚度，获得车辆设备的热损失功率。

本实施例中，通过温度传感器100可检测得到外部环境温度，车辆设备的防冻目标温度为预设温度，通过防冻目标温度与外部环境温度的差值计算获得防冻温差，传导路径的隔热厚度受到车辆设备的自身影响，如水箱或污物箱的箱体隔热材料厚度、箱体内的液位等，基于防冻温差与传导路径的隔热厚度，可获得车辆设备的热损失功率。

本实施例中，利用车辆已有的温度传感器100，通过调用传导路径上车辆设备的相关数据，分析加热需求，与实际加热情况对比，分析出加热异常，发出报警，或触发排空，防止因部件故障引起设备冻损。在其它实施例中，车辆设备的热损失功率还可通过其它方式获得，如直接检测或者通过车辆设备的自身温度变化获得。

根据本发明的一个实施例，基于防冻温差与传导路径的隔热厚度，获得车辆设备的热损失功率包括：

基于车辆设备的材料传导系数、传导面积与防冻温差之积与传导路径的隔热厚度的比值，获得车辆设备的热损失功率。

本实施例中，基于车辆设备的材料传导系数、传导面积、防冻温差和传导路径的隔热厚度，可计算获得车辆设备的热损失功率，即P=K×A×(T_目标-T_环境)/d，其中，P为车辆设备的热损失功率，K是材料传导系数，A是传导面积，T_目标是车辆设备的防冻控制目标温度，T_环境是外部环境温度，d是传导路径的隔热厚度。

考虑箱体或车辆设备通过隔热材料向外传热量、加热功率、温控温度、箱体液位、环境温度等条件，获得的车辆设备的热损失功率，能够更加科学和准确的反应车辆设备的热损失功率，提高预警控制的精确性。

根据本发明的一个实施例，获取防冻加热平均功率包括：

基于加热器300的工作时长和停止时长占比，获得防冻加热平均功率。

本实施例中，通过控制模块400可检测得到加热器300的工作时长和停止时长，在分析得到加热器300的工作时长和停止时长占比的基础上，计算获得防冻加热平均功率。控制模块400可仅检测加热器300的工作时长和停止时长其中之一，以预设的检测时间计算工作时长和停止时长占比。

本实施例中，加热器300处于反复启停动作中，因此工作时长可为检测时间内加热器300开启时间的总和，也可为各段开启时间的平均时长，停止时长可为检测时间内加热器300停止时间的总和，也可为各段停止时间的平均时长，当占比计算以总和时长计算时，则检测时间为实际检测时长，当占比计算以平均时长计算时，则检测时间为加热器300一个启停周期时长。

根据本发明的一个实施例，基于加热器300的工作时长和停止时长占比，获得防冻加热平均功率包括：

基于加热器300的工作时长与检测总时长的比值与加热器300的实际功率之积，获得防冻加热平均功率。

本实施例中，基于加热器300的工作时长、检测总时长与加热器300的实际功率，可计算获得防冻加热平均功率，即P_均=P_加×（t1+t2+t3+...+tn）/ T_总，其中，P_均为检测总时长内防冻加热平均功率，P_加为加热器300的实际功率，t1,t2,...tn为检测总时长内加热器300的各段工作时长，T_总为检测总时长。

本实施例中，加热器300的实际功率可由加热器300在加热工作时的工作电流和电压获得，即实际功率等于工作电流与电压之积，因此设置电流电压检测器500与加热器300连接，可实时检测加热器300的工作电流和电压。

本实施例中，利用车辆已有的电流电压检测器500，通过控制模块400调用加热器300启停的相关数据，分析实际加热情况，与加热需求对比，分析出加热异常，发出报警，或触发排空，防止因部件故障引起设备冻损。在其它实施例中，防冻加热平均功率还可通过其它方式获得，如直接检测或者通过环境温度变化获得。

根据本发明的一个实施例，基于车辆设备的热损失功率以及防冻加热平均功率，发送防冻故障的报警信号包括：

确定车辆设备的热损失功率大于防冻加热平均功率，发送防冻故障的报警信号。

本实施例中，控制模块400获得车辆设备的热损失功率与防冻加热平均功率后，判断车辆设备的热损失功率与防冻加热平均功率的关系，若车辆设备的热损失功率大于防冻加热平均功率，则证明防冻加热平均功率低于车辆设备的热损失功率，在检测总时长内加热器300持续长时间未对车辆设备进行加热，或者加热时间占比过短，说明温控器200闭合温度过低，可能因温控器200不闭合或加热器300断路的情况造成，存在冻结风险，控制模块400发出报警信号，提醒维护。

根据本发明的一个实施例，基于车辆设备的热损失功率以及防冻加热平均功率，发送防冻故障的报警信号包括：

确定车辆设备的热损失功率小于防冻加热平均功率，发送防冻故障的报警信号。

本实施例中，控制模块400获得车辆设备的热损失功率与防冻加热平均功率后，判断车辆设备的热损失功率与防冻加热平均功率的关系，若车辆设备的热损失功率小于防冻加热平均功率，则证明防冻加热平均功率高于车辆设备的热损失功率，在检测总时长内加热器300持续长时间未停止对车辆设备进行加热，或者加热时间占比过长，说明温控器200无法有效断开，有高温风险，浪费电能，控制模块400发出报警信号，防止加热温度过高，提醒维护。

本发明利用车辆水箱、污物箱等设备的隔热性能，计算出不同液位、内温、外温、设备散热功率，计算出加热器300电流及工作时间占比范围，通过上述计算可获得设备不同条件的热损失功率以及实际加热平均功率。为维持设备温度，防冻加热平均功率应与车辆设备的热损失功率基本一致；若出现较大差异即为防冻加热相关设备故障，因此将计算加热器300工作电流及时间占比与实际占比比较，不在范围内为异常。

本发明实施例还可用于加热器300的启停控制，根据环境温度及设备隔热性能，控制目标温度，计算出加热器300启停时间比，准确控制防冻加热。

下面对本发明提供的车辆进行描述，下文描述的车辆与上文描述的车辆防冻预警控制方法及系统可相互对应参照。

本发明实施例还提供一种车辆，包括如上述实施例的车辆防冻预警控制系统。

图3示例了一种电子设备的实体结构示意图，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行如上述实施例的车辆防冻预警控制方法。

此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明实施例公开一种计算机程序产品，计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，计算机程序包括程序指令，当程序指令被计算机执行时，计算机能够执行如上述实施例的车辆防冻预警控制方法。

另一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行如上述实施例的车辆防冻预警控制方法。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种车辆防冻预警控制方法，其特征在于，包括：

获取车辆设备的热损失功率以及获取防冻加热平均功率；

基于所述车辆设备的热损失功率以及防冻加热平均功率，发送防冻故障的报警信号。

2.根据权利要求1所述的车辆防冻预警控制方法，其特征在于，所述获取车辆设备的热损失功率包括：

基于车辆设备的防冻目标温度与外部环境温度，获得防冻温差；

基于所述防冻温差与传导路径的隔热厚度，获得所述车辆设备的热损失功率。

3.根据权利要求2所述的车辆防冻预警控制方法，其特征在于，所述基于所述防冻温差与传导路径的隔热厚度，获得所述车辆设备的热损失功率包括：

基于车辆设备的材料传导系数、传导面积与所述防冻温差之积与所述传导路径的隔热厚度的比值，获得所述车辆设备的热损失功率。

4.根据权利要求1所述的车辆防冻预警控制方法，其特征在于，所述获取防冻加热平均功率包括：

基于加热器的工作时长和停止时长占比，获得所述防冻加热平均功率。

5.根据权利要求4所述的车辆防冻预警控制方法，其特征在于，所述基于加热器的工作时长和停止时长占比，获得所述防冻加热平均功率包括：

基于所述加热器的工作时长与检测总时长的比值与加热器的实际功率之积，获得所述防冻加热平均功率。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的车辆防冻预警控制方法，其特征在于，所述基于所述车辆设备的热损失功率以及防冻加热平均功率，发送防冻故障的报警信号包括：

确定所述车辆设备的热损失功率大于所述防冻加热平均功率，发送防冻故障的报警信号。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的车辆防冻预警控制方法，其特征在于，所述基于所述车辆设备的热损失功率以及防冻加热平均功率，发送防冻故障的报警信号包括：

确定所述车辆设备的热损失功率小于所述防冻加热平均功率，发送防冻故障的报警信号。

8.一种车辆防冻预警控制系统，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取车辆设备的热损失功率以及获取防冻加热平均功率；

控制模块，用于基于所述车辆设备的热损失功率以及防冻加热平均功率，发送防冻故障的报警信号。

9.根据权利要求8所述的车辆防冻预警控制系统，其特征在于，所述获取模块包括温度传感器和电流电压检测器，所述温度传感器适于获取外部环境温度，所述电流电压检测器适于检测加热器的工作电流。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求8或9所述的车辆防冻预警控制系统。