轨道交通车辆空调系统智能控制技术探讨

摘  要：为探讨轨道交通车辆空调系统智能控制技术，采用理论结合实践的方法，立足智能控制技术应用的目的，分析了关键技术的应用要点，并提出未来的发展趋势。分析结果表明，空调系统是轨道交通车辆的主要组成系统，实现空调系统智能化控制，既能保证空调系统运行的安全性、稳定性，还能节约能耗，更好的契合现代化轨道交通车辆的发展需求，值得高度重视。

关键词：轨道交通;智能化;健康监测系统;大数据

1.轨道交通车辆空调系统智能控制关键技术的应用

1.1智能健康监测技术的应用

智能健康监测技术是实现轨道交通车辆空调系统智能控制的关键技术，主要由的数据采集和处理技术、健康评估和故障预测技术、自动推理决策技术等共同组成，每种技术都有各自的作用，相互配合吗，相互协调，才能实现对轨道交通车辆空调系统智能化的健康检测。

数据采集技术和处理技术：轨道交通车辆空调在运行中，衡量其运行质量和稳定性的因素比较多，为更好的分析和掌握轨道交通车辆空调运行的健康水平，需要对各零部件的运行数据进行采集。主要利用传感器技术来采集各零部件的运行情况，在通过网络传输系统，将采集到的数据集市传输给控制中心，控制中心在对这些数据进行分析，和设计数据进行对比，就能得到轨道交通车辆空调系统运行的健康水平，并对采集到的数据进行存储，丰富智能控制数据库【1】。

健康评估和故障预测技术：此项技术的主要作用是利用神经网络、专家系统等对，轨道交通车辆空调系统的运行情况进行分析和处理，从而对轨道交通车辆空调系统运行情况有一个全面的了解和掌握，进而判断出健康情况，形成故障诊断记录，同时确定故障发展的概率，为故障处理提供有效的数据支撑。

自动推理决策技术：主要作用是检测轨道交通车辆空调系统是否需要进行维修，以及维修更换的措施和方法。通常是以轨道交通车辆空调系统常见的故障为基础，利用计算机网络系统和相关技术，建立起空调故障模型，对制冷剂泄露、蒸发器和混合风漏网脏堵、冷凝器脏堵、电子膨胀阀卡滞失效以及电机状态、风机电机轴承寿命等进行有效的评估，并给出故障处理的方案和措施，以提升故障处理的速度，提升轨道交通车辆空调系统运行的稳定性。

1.2智能变频技术

空调的智能变频系统由变频器、微控制器、PWM、变频压缩机等结构共同组成。为适应轨道交通车辆空调系统快速多变的运营环境，传统的开展技术具有的局限性愈发突出，已经难以满足现代化轨道交通车辆空调系统运行和控制的需求。而智能变频技术是一种先进的控制技术，可按照实际运行情况，对空调系统的运行情况进行实时调整。将智能边坡技术和大数据技术相互融合，可实现对轨道交通车辆的温湿度、载客情况、线路信息等进行全面有效的处理，按照处理的结果，发送指令实现对轨道交通车辆空调系统的有效控制和调整，在提升车辆内部空间舒适度的基础上，降低能耗。此外，数据处理中心还可以促使客户按照系统软件传输来的数据，对设备进行维护和保养，以保证轨道交通车辆空调系统始终处于健康、稳定的运行状态。

1.3基于大数据技术的智能化诊断技术

基于大数据技术的智能化诊断技术也轨道交通车辆空调系统智能控制的关键技术，利用先进的大数据技术可建立起智能化诊断系统，由数据中心层、列车中控层、客室控制层三部分共同组成。数据中心层是数据采集、传输的关键层【2】;列车中控层是将采集到的数据和设计数据进行对比分析，掌握轨道交通车辆空调系统的运行情况，并为系统控制和运行参数的调整提供参考;客室控制层主要是对各客室空气温度、湿度、PM2.5、风速等进行有效控制，实现对人体舒适度的智能化控制。

在进行数据传输中多采取以太网结构或者是5G通信网络，实现计算机、智能手机等对空调历史数据、实时运行数据的有效读取。对各种不同数据可结合用途不同进行分层存储，以提升数据检索的速度，降低数据占用空间，为轨道交通车辆空调系统智能控制提供有效的数据支持。

2.轨道交通车辆空调系统智能控制发展趋势分析

从目前轨道交通车辆空调系统智能控制的发展现状来看，未来轨道交通车辆空调系统智能控制，将会朝着多功能集成系统、系统智能化控制、加强空气质量改善等方面发展。

多功能集成系统：主要表现是地下空间的通风和空调系统进行有机的功能组合，同时实现区间空调和车站空调系统的全面整合。在科学技术不断发展的背景下，将会有更多的新技术应用到轨道交通车辆空调系统智能控制中中，如自动清洗空气滤芯、风机变频技术等，促使整个空调系统的智能控制功能更加多样化和先进化。

系统智能化：轨道交通车辆空调系统长期处于运行状态，能耗非常大，如何有效降低能耗是目前亟待解決的问题，引起空调系统能耗高的主要体现在两个方面，其一是各机组设备在运行中需要消耗大量能量;其二是不合理的设备控制引起了能量的非正常消耗。为更好的解决这一问题，既需要加大节能设备的研发力度，也要注重系统智能化的建设【3】。按照轨道交通车辆载客量和当时环境温度，进行轨道车辆车厢内部温度和湿度的调整，为乘客营造一种更加舒适的健康体验，而且还有助于降低能耗。

改善空气质量：在过去轨道交通车辆空调系统智能控制中比较注重对温度和湿度的智能化调节，对空气质量的改善不足。近年来，随着人们对空气质量要求的提升，愈发重视轨道交通车辆内部空气质量的改善，需要采取更加先进的静电除尘技术、HEPA过滤网技术等先进的空气净化技术，来改善空气质量。

结束

综上所述，结合理论实践，探讨了轨道交通车辆空调系统智能控制技术，探讨结果表明，智能化控制技术、智能化诊断、智能健康检测、大数据技术等先进技术的不断发展和完善，为轨道交通车辆空调系统智能化、自动化、智慧化的运行和维护提供了新的技术支撑，不但会大幅度提升轨道交通车辆空调系统运行的智能化水平，而且有有助于降低能耗，提升乘客的舒适性，从而促使我国轨道交通事业持续健康的发展。

参考文献

[1]于悦青，张路亚.基于大数据的轨道交通车辆空调系统智能运维[J].科技创新与应用，2021（06）：91-95.

[2]康伟，崔军胜，王绅宇，张勇，孟胜军.轨道交通车辆空调系统智能控制与大数据应用[J].城市轨道交通研究，2020，23（04）：134-136.

作者简介：

高冰，男，锡伯族，辽宁铁岭，1996年4月20，硕士，助理工程师，中车青岛四方机车车辆股份有限公司，车辆结构分析与现代设计方法。