电气柜散热系统、控制方法、装置和存储介质

技术领域

本申请涉及电气设备技术，具体地，涉及一种电气柜散热系统、控制方法、装置和存储介质。

背景技术

随着轨道交通的发展，对车辆的安全性和稳定性要求越来越高。电气元件的工作寿命与工作温度有最直接的关系，元器件的散热不良，是导致电子设备发生故障的原因之一。列车上设置的电气柜作为电气系统控制的集成设备，包括辅助供电、制动、网络等系统，其散热性能的好坏，关系到整个列车的安全性和稳定性。因此电气柜内的元器件的温度需要控制在有效工作温度以下，以确保电子设备的可靠运行。

为了满足电气柜防尘、防火的要求，目前，轨道车辆上的电气柜通常是采用密封的结构，在柜顶设置风机，通过风机运转将柜内器件工作的产生的热量带走。

但是，目前都是通过定期检修的方式查看风机的性能，无法及时获取风机的运行状态，如果在列车运行过程中，风机发生转速低于正常转速、卡滞或者停转的情况，会影响电气柜的散热效果，进一步影响列车的运行安全，存在较高的安全隐患。

发明内容

本申请实施例中提供了一种电气柜散热系统、控制方法、装置和存储介质，用于解决目前无法及时获取风机的运行状态，存在安全隐患的问题。

根据本申请实施例的第一个方面，提供了电气柜散热系统，所述电气柜散热系统包括控制电路和风机；

所述控制电路与所述风机电连接，用于控制所述风机运行，以对所述电气柜散热；

所述控制电路包括反馈回路，所述反馈回路用于将风机的运行状态通过网络总线发送至显示屏。

根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种电气柜散热系统控制方法，应用于上述的电气柜散热系统，所述方法包括：

通过所述控制电路控制所述风机运行；

通过所述反馈回路获取所述风机的运行状态；

将所述风机的运行状态发送至显示屏进行显示。

根据本申请实施例的第三个方面，提供了一种电气柜散热系统控制装置，应用于上述的电气柜散热系统，所述装置包括：

运行模块，用于通过所述控制电路控制所述风机运行；

状态反馈模块，用于通过所述反馈回路获取所述风机的运行状态；

显示模块，用于将所述风机的运行状态发送至显示屏进行显示。

根据本申请实施例的第四个方面，提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述的电气柜散热系统控制方法。

本申请实施例提供了一种电气柜散热系统、控制方法、装置和存储介质，所述电气柜散热系统包括控制电路和风机；所述控制电路与所述风机电连接，用于控制所述风机运行，以对所述电气柜散热；所述控制电路包括反馈回路，所述反馈回路用于将风机的运行状态通过网络总线发送至显示屏。通过在控制电路中设置反馈回路对电气柜中的风机的运行状态进行实时监控，并将风机的运行状态发送至显示屏，以使工作人员能够实时获取风机的运行状态，一旦电气柜发生故障，便能快速采取措施，降低了列车的安全隐患，保障列车的安全运行。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为现有技术提供的电气柜的结构示意图；

图2为现有技术提供的密封结构的电气柜内的散热控制电路示意图；

图3为本申请实施例提供的电气柜散热系统的示意图；

图4为本申请实施例提供的反馈回路示意图；

图5为本申请实施例提供的控制电路示意图；

图6为本申请实施例提供的控制电路的火警控制部分电路的示意图；

图7为本申请实施例提供的电气柜散热系统控制方法的流程图；

图8为本申请实施例提供的电气柜散热系统控制装置的功能模块图。

具体实施方式

在实现本申请的过程中，发明人发现，为了满足电气柜防尘、防火的要求，目前，轨道车辆上的电气柜通常是采用密封的结构，在柜顶设置风机，通过风机运转将柜内器件工作的产生的热量带走，具体请参照图1，图1为现有技术提供的电气柜的结构示意图。

请结合参照图1和图2，图2为现有技术提供的密封结构的电气柜内的散热控制电路示意图。在图2中，闭合火警控制断路器(图2中的49-F01)之后，在没有火情的情况下，报警继电器(49-K11)的线圈得电吸合，常开触点闭合，接通风机电源，风机工作，将柜内电气件产生的热量带走，使柜内温度达到正常值。

但在上述散热方案中，都是通过定期检修的方式查看风机的性能，无法及时获取风机的运行状态，如果在列车运行过程中，风机发生转速低于正常转速、卡滞或者停转的情况，会影响电气柜的散热效果，进一步影响列车的运行安全，存在较高的安全隐患；另外，在列车运行过程中，报警继电器(49-K11)一直处于工作状态，大大增加了继电器故障的概率，若报警继电器发生故障，则无法给风机通电，会影响电气柜的散热效果。

针对上述问题，本申请实施例中提供了一种电气柜散热系统、控制方法、装置和存储介质，所述电气柜散热系统包括控制电路和风机；所述控制电路与所述风机电连接，用于控制所述风机运行，以对所述电气柜散热；所述控制电路包括反馈回路，所述反馈回路用于将风机的运行状态通过网络总线发送至显示屏。通过在控制电路中设置反馈回路对电气柜中的风机的运行状态进行实时监控，并将风机的运行状态发送至显示屏，以使工作人员能够实时获取风机的运行状态，一旦电气柜发生故障，便能快速采取措施，降低了列车的安全隐患，保障列车的安全运行。

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图3，图3为本申请实施例提供的电气柜散热系统的示意图。所述电气柜散热系统10包括控制电路11和风机12；所述控制电路11与所述风机12电连接，用于控制所述风机12运行，以对电气柜散热。所述控制电路11包括反馈回路111，所述反馈回路111用于将风机12的运行状态通过网络总线13发送至显示屏14。

本申请实施例通过在控制电路11中设置反馈回路111对电气柜中的风机12的运行状态进行实时监控，并将风机12的运行状态发送至显示屏14，以使工作人员能够实时获取风机的运行状态，一旦发生故障，便能快速采取措施，降低了列车的安全隐患，保障列车的安全运行。

可选地，请参照图4，图4为本申请实施例提供的反馈回路示意图。在本实施例中，所述控制电路11还包括状态反馈继电器(即图4中的64-T11)，所述状态反馈继电器与所述反馈回路111电连接，所述反馈回路111用于根据风机12的运行状态输出所述状态反馈继电器的额定电压或不输出电压，以控制所述状态反馈继电器的常开触点闭合或断开；

所述控制电路11还包括网络I/O模块(即图4中的24-T07)，所述网络I/O模块与所述状态反馈继电器电连接，所述网络I/O模块用于根据所述状态反馈继电器的常开触点的闭合或断开状态获得电平信号，其中，所述电平信号包括高电平信号和低电平信号，所述高电平用于表示所述风机12正常工作，所述低电平用于表示所述风机12出现故障。

可选地，在本实施例中，所述反馈回路包括反馈端，当所述风扇的转速不在额定范围内时，所述反馈回路用于控制所述反馈端不输出电压，使所述状态反馈继电器的常开触点断开；当所述状态反馈继电器的常开触点断开时，所述网络I/O模块获得低电平。

当所述风扇的转速在额定范围内时，所述反馈回路用于通过所述反馈端输出所述状态反馈继电器的额定电压，使所述状态反馈继电器的常开触点闭合；当所述状态反馈继电器的常开触点闭合时，所述网络I/O模块获得高电平。

在上述实施例中，当风机12存在故障(即转速不在额定范围内)时，反馈回路的反馈端不输出电压，此时状态反馈继电器不得电，常开触点断开，即状态反馈继电器断开，此时网络I/O模块获得低电平信号。网络I/O模块一旦获得低电平，即可判定风机12发生故障。

当风机12正常工作(即转速在额定范围内)时，反馈回路的反馈端输出状态反馈继电器的额定电压(例如DC24V)，此时状态反馈继电器得电闭合，此时网络I/O模块获得高电平信号。网络I/O模块一旦获得高电平，即可判定风机12的运行状态为正常值。

可选地，请参照图5，图5为本申请实施例提供的控制电路示意图。在本实施例中，所述控制电路11包括电源模块(即图5中的64-T01)、风机供电断路器(即图5中的64-F03)、第一报警继电器(即图5中的49-K11)、第二报警继电器(即图5中的49-K13)和风扇运行接触器(即图5中的64-Q03)。其中，车辆的直流供电电压为DC74V，风机的额定电压为DC24V。

所述电源模块与所述风机供电断路器电连接，在所述风机供电断路器闭合时，为所述风机供电；所述风机供电断路器与所述第一报警继电器和所述第二报警继电器电连接，且所述第一报警继电器和所述第二报警继电器的常闭触点串联；所述第一报警继电器和所述第二报警继电器的常闭触点串联后与所述风扇运行接触器电连接，且所述风扇运行接触器与所述风机电连接，在所述风扇运行接触器闭合时，所述风机处于工作状态。

在本实施例中，为了保证风机在没有火情的情况下安全工作，必须具备以下几个条件：电源模块(64-T01)能够正常工作，风机供电断路器(64-F03)闭合，第一报警继电器(49-K11)和第二报警继电器(49-K13)的线圈不得电，常闭触点不动作，风机控制接触器(64-Q03)线圈得电。

在现有技术中，控制电路11中只设置了一个报警继电器，在发生火情时，报警继电器线圈吸合，其控制风扇运行接触器的常闭触点断开，电气柜风扇内停止工作。但是如果报警继电器发生故障，在发生火警的情况下，报警继电器的常闭触点没有断开，则柜内风扇正常运转，则会导致火灾蔓延，影响乘客安全及行车安全。

为了解决这一问题，降低火警发生时，柜内风扇正常运转所带来的严重影响，在本申请实施例中将报警继电器冗余设置。请参照图6，图6为本申请实施例提供的控制电路的火警控制部分电路的示意图。在图6中，第一报警继电器(49-K11)和第二报警继电器(49-K13)并行使用。

具体地，请结合参照图5和图6，将第一报警继电器(49-K11)和第二报警继电器(49-K13)的常闭触点串联后再与风扇运行接触器(64-Q03)串联。一旦发生火情，只要两个报警继电器中的任意一个报警继电器能够正常吸合，断开常闭触点，即可使电气柜内的风机12停止工作，减小了烟、火、毒气的传播范围，提升了列车运行安全的稳定性。

当没有火情时，第一报警继电器和第二报警继电器的线圈不得电，第一报警继电器和第二报警继电器的常闭触点闭合。另外，由于火情属于小概率事件，因此第一报警继电器和第二报警继电器得电的概率很小，能够延长第一报警继电器和第二报警继电器的使用寿命，降低电气柜散热系统的控制电路的故障率。

可选地，在本实施例中，所述电气柜散热系统10还包括车辆控制单元和交换机；所述网络I/O模块具体用于将电平信号通过所述车辆控制单元发送至所述交换机；所述交换机用于根据所述网络I/O模块发送的电平信号在所述显示屏14中显示所述风机12的运行状态。

例如，在本实施例中，当风机12能够正常工作时(即风机的转速在额定范围内时)，反馈回路111的反馈端输出状态反馈继电器的额定电压(例如DC24V)，状态反馈继电器(64-K02)的线圈得电吸合，状态反馈继电器常开触点闭合，即状态反馈继电器闭合，此时网络I/O模块(24-T07)输入DC74V的高电平，网络I/O模块将接收到信号转化到程序中并传递给车辆控制单元(VCU)，再经交换机处理，最终在显示屏中进行显示。当风机12正常工作时，显示屏中可以显示“风机正常”。

当风机12出现故障(例如卡滞、停转，即转速不在额定范围内)时，反馈回路111输出DC0V的低电平(即不输出电压)，状态反馈继电器(64-K02)的线圈不得电，状态反馈继电器常开触点断开，此时网络I/O模块(24-T07)输入DC0V的低电平。网络I/O模块将接收到信号转化到程序中并传递给车辆控制单元(VCU)，再经交换机处理，最终在显示屏中进行显示。

可选地，在本实施例中，当风机12发生故障(卡滞、停转)时，可以在显示屏中显示发生故障的风机的位置号、对列车的影响以及司机应该如何操作等信息。例如，故障风机的位置号：+144.11(即包括该风机的电气柜位置号)；故障信息：风机故障；对列车的影响：在目前负载下，列车可持续运行X小时；若切除电气柜内变压器负载，列车可持续运行Y小时；建议：列车在Y小时内停站检修故障。

当控制模块中的电源模块损坏或发生其他导致DC24V无法输出电压时，风机不得电，无法工作，即反馈回路111的反馈端无法输出电压，此时状态反馈继电器(64-K02)线圈无电，状态反馈继电器的常开触点断开，导致网络I/O模块(24-T07)输入DC0V的低电平，同样能够反馈风机无法正常工作的运行状态。

值得说明的是，在本实施例中，整车的直流供电电压为DC74V，风机的供电电压为DC24V，风机正常工作输出的反馈电压为DC24V，风机状态反馈继电器的额定电压也是24V，在具体的实施过程中，这些数值可根据实际项目需求和实际风机型号进行调整，在此不作具体限定。

综上所述，本申请实施例能够根据风机的工作状态，通过反馈回路的反馈端输出相应的电压。当风机的转速在额定值范围内时，输出的电压为状态反馈继电器的额定电压，用于激活状态反馈继电器，进而网络I/O模块能够根据状态反馈继电器的断开或闭合状态收到低电平信号或高电平信号，再经过网络硬件和软件将风机状态显示在显示屏中，从而实现可电气柜散热系统的实时监测，使工作人员能够第一时间收到故障信息以及合理化建议，提升列车运行的安全性。

另外，本申请实施例通过报警继电器的冗余设计以及报警继电器在没有火情的情况下不工作的控制逻辑，不仅提高了电气柜散热系统的控制电路的稳定性，降低了故障率，同时也能避免由于报警继电器故障导致的风机在发生火情时继续运转造成的火灾蔓延的情况。

请参照图7，图7为本申请实施例提供的电气柜散热系统控制方法的流程图。在本实施例中，电气柜散热系统控制方法应用于电气柜散热系统，所述方法包括：

步骤S11，通过控制电路控制风机运行，以对电气柜散热。

步骤S12，通过反馈回路获取风机的运行状态。

步骤S13，将风机的运行状态发送至显示屏进行显示。

可选地，在本实施例中，所述反馈回路包括状态反馈继电器，通过所述反馈回路获取所述风机的运行状态，包括：

根据风机的工作状态输出所述状态反馈继电器的额定电压或不输出电压，以控制所述状态反馈继电器的常开触点闭合或断开；

根据所述状态反馈继电器的常开触点的状态向网络I/O模块输入对应的电平信号，其中，所述电平信号包括高电平和低电平，所述高电平用于表示所述风机正常工作，所述低电平用于表示所述风机发生故障。

值得说明的是，本实施例提供的电气柜散热系统控制方法的具体实现方式在前文中已经进行了详细描述，在此不再赘述。

请参照图8，图8为本申请实施例提供的电气柜散热系统控制装置110的功能模块图。在本实施例中，电气柜散热系统控制装置110应用于电气柜散热系统，所述装置包括：

运行模块1101，用于通过所述控制电路控制所述风机运行，以对电气柜散热；

状态反馈模块1102，用于通过所述反馈回路获取所述风机的运行状态；

显示模块1103，用于将所述风机的运行状态发送至显示屏进行显示。

本申请实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述的电气柜散热系统控制方法。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。