軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)智能控制技術(shù)探討

摘? 要：為探討軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)智能控制技術(shù)，采用理論結(jié)合實(shí)踐的方法，立足智能控制技術(shù)應(yīng)用的目的，分析了關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，并提出未來的發(fā)展趨勢。分析結(jié)果表明，空調(diào)系統(tǒng)是軌道交通車輛的主要組成系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)智能化控制，既能保證空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性，還能節(jié)約能耗，更好的契合現(xiàn)代化軌道交通車輛的發(fā)展需求，值得高度重視。

關(guān)鍵詞：軌道交通;智能化;健康監(jiān)測系統(tǒng);大數(shù)據(jù)

1.軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)智能控制關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用

1.1智能健康監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

智能健康監(jiān)測技術(shù)是實(shí)現(xiàn)軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)智能控制的關(guān)鍵技術(shù)，主要由的數(shù)據(jù)采集和處理技術(shù)、健康評(píng)估和故障預(yù)測技術(shù)、自動(dòng)推理決策技術(shù)等共同組成，每種技術(shù)都有各自的作用，相互配合嗎，相互協(xié)調(diào)，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)智能化的健康檢測。

數(shù)據(jù)采集技術(shù)和處理技術(shù)：軌道交通車輛空調(diào)在運(yùn)行中，衡量其運(yùn)行質(zhì)量和穩(wěn)定性的因素比較多，為更好的分析和掌握軌道交通車輛空調(diào)運(yùn)行的健康水平，需要對(duì)各零部件的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。主要利用傳感器技術(shù)來采集各零部件的運(yùn)行情況，在通過網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，將采集到的數(shù)據(jù)集市傳輸給控制中心，控制中心在對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，就能得到軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的健康水平，并對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，豐富智能控制數(shù)據(jù)庫【1】。

健康評(píng)估和故障預(yù)測技術(shù)：此項(xiàng)技術(shù)的主要作用是利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等對(duì)，軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行分析和處理，從而對(duì)軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行情況有一個(gè)全面的了解和掌握，進(jìn)而判斷出健康情況，形成故障診斷記錄，同時(shí)確定故障發(fā)展的概率，為故障處理提供有效的數(shù)據(jù)支撐。

自動(dòng)推理決策技術(shù)：主要作用是檢測軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)是否需要進(jìn)行維修，以及維修更換的措施和方法。通常是以軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)常見的故障為基礎(chǔ)，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和相關(guān)技術(shù)，建立起空調(diào)故障模型，對(duì)制冷劑泄露、蒸發(fā)器和混合風(fēng)漏網(wǎng)臟堵、冷凝器臟堵、電子膨脹閥卡滯失效以及電機(jī)狀態(tài)、風(fēng)機(jī)電機(jī)軸承壽命等進(jìn)行有效的評(píng)估，并給出故障處理的方案和措施，以提升故障處理的速度，提升軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

1.2智能變頻技術(shù)

空調(diào)的智能變頻系統(tǒng)由變頻器、微控制器、PWM、變頻壓縮機(jī)等結(jié)構(gòu)共同組成。為適應(yīng)軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)快速多變的運(yùn)營環(huán)境，傳統(tǒng)的開展技術(shù)具有的局限性愈發(fā)突出，已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代化軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行和控制的需求。而智能變頻技術(shù)是一種先進(jìn)的控制技術(shù)，可按照實(shí)際運(yùn)行情況，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。將智能邊坡技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)相互融合，可實(shí)現(xiàn)對(duì)軌道交通車輛的溫濕度、載客情況、線路信息等進(jìn)行全面有效的處理，按照處理的結(jié)果，發(fā)送指令實(shí)現(xiàn)對(duì)軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)的有效控制和調(diào)整，在提升車輛內(nèi)部空間舒適度的基礎(chǔ)上，降低能耗。此外，數(shù)據(jù)處理中心還可以促使客戶按照系統(tǒng)軟件傳輸來的數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，以保證軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)始終處于健康、穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。

1.3基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的智能化診斷技術(shù)

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的智能化診斷技術(shù)也軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)智能控制的關(guān)鍵技術(shù)，利用先進(jìn)的大數(shù)據(jù)技術(shù)可建立起智能化診斷系統(tǒng)，由數(shù)據(jù)中心層、列車中控層、客室控制層三部分共同組成。數(shù)據(jù)中心層是數(shù)據(jù)采集、傳輸?shù)年P(guān)鍵層【2】;列車中控層是將采集到的數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，掌握軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并為系統(tǒng)控制和運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整提供參考;客室控制層主要是對(duì)各客室空氣溫度、濕度、PM2.5、風(fēng)速等進(jìn)行有效控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體舒適度的智能化控制。

在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸中多采取以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)或者是5G通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)等對(duì)空調(diào)歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)的有效讀取。對(duì)各種不同數(shù)據(jù)可結(jié)合用途不同進(jìn)行分層存儲(chǔ)，以提升數(shù)據(jù)檢索的速度，降低數(shù)據(jù)占用空間，為軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)智能控制提供有效的數(shù)據(jù)支持。

2.軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)智能控制發(fā)展趨勢分析

從目前軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)智能控制的發(fā)展現(xiàn)狀來看，未來軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)智能控制，將會(huì)朝著多功能集成系統(tǒng)、系統(tǒng)智能化控制、加強(qiáng)空氣質(zhì)量改善等方面發(fā)展。

多功能集成系統(tǒng)：主要表現(xiàn)是地下空間的通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)的功能組合，同時(shí)實(shí)現(xiàn)區(qū)間空調(diào)和車站空調(diào)系統(tǒng)的全面整合。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，將會(huì)有更多的新技術(shù)應(yīng)用到軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)智能控制中中，如自動(dòng)清洗空氣濾芯、風(fēng)機(jī)變頻技術(shù)等，促使整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的智能控制功能更加多樣化和先進(jìn)化。

系統(tǒng)智能化：軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)長期處于運(yùn)行狀態(tài)，能耗非常大，如何有效降低能耗是目前亟待解決的問題，引起空調(diào)系統(tǒng)能耗高的主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，其一是各機(jī)組設(shè)備在運(yùn)行中需要消耗大量能量;其二是不合理的設(shè)備控制引起了能量的非正常消耗。為更好的解決這一問題，既需要加大節(jié)能設(shè)備的研發(fā)力度，也要注重系統(tǒng)智能化的建設(shè)【3】。按照軌道交通車輛載客量和當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度，進(jìn)行軌道車輛車廂內(nèi)部溫度和濕度的調(diào)整，為乘客營造一種更加舒適的健康體驗(yàn)，而且還有助于降低能耗。

改善空氣質(zhì)量：在過去軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)智能控制中比較注重對(duì)溫度和濕度的智能化調(diào)節(jié)，對(duì)空氣質(zhì)量的改善不足。近年來，隨著人們對(duì)空氣質(zhì)量要求的提升，愈發(fā)重視軌道交通車輛內(nèi)部空氣質(zhì)量的改善，需要采取更加先進(jìn)的靜電除塵技術(shù)、HEPA過濾網(wǎng)技術(shù)等先進(jìn)的空氣凈化技術(shù)，來改善空氣質(zhì)量。

結(jié)束

綜上所述，結(jié)合理論實(shí)踐，探討了軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)智能控制技術(shù)，探討結(jié)果表明，智能化控制技術(shù)、智能化診斷、智能健康檢測、大數(shù)據(jù)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，為軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)智能化、自動(dòng)化、智慧化的運(yùn)行和維護(hù)提供了新的技術(shù)支撐，不但會(huì)大幅度提升軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的智能化水平，而且有有助于降低能耗，提升乘客的舒適性，從而促使我國軌道交通事業(yè)持續(xù)健康的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]于悅青，張路亞.基于大數(shù)據(jù)的軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)智能運(yùn)維[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2021（06）：91-95.

[2]康偉，崔軍勝，王紳宇，張勇，孟勝軍.軌道交通車輛空調(diào)系統(tǒng)智能控制與大數(shù)據(jù)應(yīng)用[J].城市軌道交通研究，2020，23（04）：134-136.

作者簡介：

高冰，男，錫伯族，遼寧鐵嶺，1996年4月20，碩士，助理工程師，中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司，車輛結(jié)構(gòu)分析與現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。