一種汽車空調云控制系統的制作方法

本發明涉及汽車空調技術領域，具體的是涉及一種應用于城市公交、長途旅游客運公司、生產廠家等對公司內眾多運營車輛的空調需要進行集中管理、監控、信息收集、分析、發布等的汽車空調云控制系統。

背景技術：

現有巴士空調控制系統大部分為獨立的系統，少部分為CAN總線系統。獨立的系統運行的參數只在空調操縱器上簡單的顯示，不帶存儲功能；對于出現故障類信息大部分為瞬時顯示方式，少部分為本地存儲方式；這樣空調運行的情況只有司機能掌握，公交公司無法進行監控和管理的，也無法及時的調配車輛，容易造成乘客的投訴。CAN總線系統采用CAN總線跟整車總線進行對接，但功能相對單一，只是將相關運行參數發送到汽車儀表上進行簡單的顯示，并沒有將其進入到更深層次的應用中，公交公司還是無法進行監控和管理。

部分公交公司出于管理為目的，采取了對空調控制器操作上限定。例如，設定溫度范圍、限定空調設定模式、限定空調開關機等等方式。這些控制器電氣上設置可一定程度上約束司機為爭取節油獎隨意操縱空調的行為，部分減小乘客的投訴。但這些設置不太適用天氣的變化，特別是碰到異常天氣的時候，司機無法改變空調操縱器設置。因此對操縱器操作的約束僅是單方面的，公交公司仍然無法監控和掌握各空調的運行狀態。

現有空調控制系統對于出現故障時都具備自動保護功能，并在操縱器上適時報警功能。對于出現的各種故障一般都采用代碼表示，部分為比較專業的中文顯示。特別是對于一些時有時無的軟故障，司機很難掌握和描述，只能將車輛開回駐地后通知廠家前往維修。由于空調廠家對故障情況不完全掌握，維修周期都比較長，甚至因為準備的維修備件錯誤拉長修復時間耽誤車輛運營。

另外，現有空調控制系統一般都帶有因故障保護而切斷壓縮機工作或是切斷風機工作的功能，這些功能的設置較好的保證了空調的安全運行；但也存在出現一般短時工作非致命損傷，長期工作損傷較大故障時，特別是車輛因為重要運營任務無法停止空調工作時，現有汽車空調無法甄別，無法進行緊急補救的問題。

因此，需要優化改進現有的空調控制系統，實現對汽車空調進行集中管理、監控、信息收集、分析、發布，提高產品質量。

技術實現要素：

本發明的目的在于，提供一種汽車空調云控制系統，以解決現有技術中，公交或者長途旅游客運公司無法掌握在外運行車輛空調的運行狀態，無法進行有效的監控和監管，只能依靠行政命令或者限制操作來達到管理目的，空調車輛出現故障時，因為司機不清或匯出故障情況而生產廠家無法了解具體的故障情況，造成維修時間長的技術問題。

為了實現上述目的，本發明提供了一種汽車空調云控制系統，應用于汽車空調，所述汽車空調包括頂置電控盒、風機、離合器及傳感器組，所述傳感器組用于感測所述風機的工作狀態并將傳感器信號傳送至所述頂置電控盒，所述系統包括：操縱器，用于將用戶設置的汽車空調運行參數轉換為空調設置CAN總線報文輸出，以及接收并以中文顯示所述頂置電控盒、所述風機以及所述離合器的工作狀態信息以及遠程控制信息；頂置控制模塊，用于接收所述空調設置CAN總線報文以及所述傳感器信號，進行邏輯判斷和處理后輸出相應的控制信號，同時遠程發送所述空調設置CAN總線報文，以及接收遠程控制數據并進行解析后輸出相應的遠程控制信號并向所述操縱器傳送遠程控制信息；工作狀態檢測模塊，用于檢測所述頂置電控盒、所述風機以及所述離合器的工作狀態，并轉換為相應的工作狀態CAN總線報文分別發送至所述操縱器以及所述頂置控制模塊；所述頂置控制模塊進一步遠程發送所述工作狀態CAN總線報文；云控制服務平臺，用于通過互聯網遠程接收3G移動通訊基站傳輸的所述頂置控制模塊發送的所述空調設置CAN總線報文和所述工作狀態CAN總線報文，以及發送遠程控制數據至所述頂置控制模塊。

本發明的優點在于，在空調應用上引入帶后臺服務的云控制功能，將CAN總線技術、3G網絡技術、計算機技術融為一體；通過對空調終端數據收集、分析、監控，批次性或者單個控制和調整空調終端的運行參數，包括消息推送功能的使用，方便公交公司進行統一管理，也為空調廠家提高產品的質量和服務提供良好的保障，為車聯網大數據在公交車輛上的應用奠定良好的基礎。帶云控制功能的空調云控制系統，將以前游離不受監控的各空調終端變成一個受監控規范服務的整體。解決了公交或者長途旅游客運公司只能依靠行政命令或者限制操作來達到管理控制目的的問題，變被動服務為主動服務，提高了管理控制的及時性和有效性。通過各傳感器數據的收集及云控制平臺數據的傳輸，用戶可以全面準確的了解空調運行的參數，為提高產品質量，改進設計提供有力的依據。

附圖說明

圖1，本發明所述的汽車空調云控制系統架構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明提供的汽車空調云控制系統做詳細說明。

參考圖1，本發明所述的汽車空調云控制系統架構示意圖。所述的汽車空調云控制系統應用于汽車空調，所述汽車空調包括頂置電控盒7、負載8及傳感器組6；負載8包括風機及離合器，風機包括蒸發風機和冷凝風機。所述傳感器組6用于感測風機的工作狀態并將傳感器信號傳送至所述頂置電控盒7。所述的汽車空調云控制系統包括：操縱器1、頂置控制模塊2、工作狀態檢測模塊3以及云控制服務平臺4。

頂置電控盒7裝置于空調回風口，主要由功率繼電器及功率繼電器座、保險片及保險座、導線、安裝板組成，其主要作用是將頂置控制模塊2輸出的小電流控制信號轉化為大電流輸出，控制風機、離合器等部件的運轉，同時對風機、離合器以及各分支線路的短路及過載起到保護作用。

負載8中的蒸發風機和冷凝風機都裝置在頂置空調上，蒸發風機用于車內熱空氣跟蒸發器芯體進行熱交換，冷凝風機用于冷凝器產生的熱空氣跟車外冷空氣進行熱交換；負載8中的離合器布置于壓縮機上，其作用是吸合時使壓縮機跟隨發動機一起運轉，不吸合時使壓縮機停止運轉。

傳感器組6裝置于頂置空調內，具體可以包括：裝置于蒸發器上的除霜傳感器、裝置于回風口的車內溫度傳感器、裝置于新風口的車外溫度傳感器、裝置于低壓管路上的低壓壓力傳感器、裝置于高壓管路上高壓壓力傳感器、裝置于液管上的冷凝壓力傳感器。傳感器組6用于感測風機的工作狀態(例如感測各溫度信號、壓力信號)，并傳感器信號傳送至所述頂置電控盒7為空調運行提供各種參數。傳感器組6將感測的傳感器信號通過頂置電控盒7的線束匯集，最后傳送到頂置控制模塊2，由頂置控制模塊2進行邏輯判斷和處理。

所述操縱器1，用于將用戶設置的汽車空調運行參數轉換為空調設置CAN總線報文輸出，以及接收并以中文顯示所述頂置電控盒7和所述負載8的工作狀態信息以及遠程控制信息。優選的，所述操縱器1采用TFT 5英寸800×480分辨率彩色液晶觸摸屏，所述操縱器的待機界面設置模式選擇、風速選擇、設定溫度調整、用戶設置、使用信息查詢、循環風新風選擇的至少其中之一的虛擬觸摸按鍵，所述操縱器的顯示屏上設置物理電源開關機按鍵。優選的，所述操縱器1接收所述工作狀態信息以及遠程控制信息，進行解析處理后轉化為中文字符在所述操縱器1的顯示屏上顯示，同時存入所述操縱器1內部的存儲器中，以偏于查詢及故障信息調用。

操縱器1為操縱和顯示終端，外殼為ABS材料，其裝置于汽車駕駛臺儀表側(例如右側)，是汽車空調終端和云控制系統之間進行信息交換的裝置。虛擬觸摸按鍵的設置主要是完成空調的各種操作設置和信息查詢，顯示屏能系統的中文顯示空調的各種運行狀態、溫度信息、故障信息、遠程消息、本地控制以及遠程集控提示信息。操縱器1采用滿足J1939協議的CAN總線與頂置控制模塊2相連。

頂置控制模塊2，用于接收所述操縱器1提供的空調設置CAN總線報文以及所述傳感器組6提供的傳感器信號，進行邏輯判斷和處理后輸出相應的控制信號，同時遠程發送所述空調設置CAN總線報文，以及接收遠程控制數據并進行解析后輸出相應的遠程控制信號并向所述操縱器1傳送遠程控制信息。頂置控制模塊2是整個空調終端的主體，承擔著空調的各種邏輯控制輸出，數據的接收和發送包括遠程發送，數據的運算，運行負載狀態的檢測等功能。頂置控制模塊2裝置于頂置電控盒7的支架上，與所述頂置電控盒7相連，同時采用CAN總線與所述操縱器1相連。

工作狀態檢測模塊3用于檢測所述頂置電控盒7、所述風機以及所述離合器的工作狀態，并轉換為相應的工作狀態CAN總線報文分別發送至所述操縱器1以及所述頂置控制模塊2。所述頂置控制模塊2進一步遠程發送所述工作狀態CAN總線報文。

工作狀態檢測模塊3承擔著驅動負載8的頂置電控盒7及負載8的工作狀態檢測功能，其裝置于頂置電控盒7的支架上，分別與所述頂置控制模,2、所述頂置電控盒7以及所述負載8相連，同時采用CAN總線與所述操縱器1相連。

云控制服務平臺4用于通過互聯網10遠程接收3G移動通訊基站9傳輸的所述頂置控制模塊2發送的所述空調設置CAN總線報文和所述工作狀態CAN總線報文，以及發送遠程控制數據至所述頂置控制模塊2。云控制服務平臺4通過互聯網接入3G移動通訊基站并通過所述3G移動通訊基站無線連接所述頂置控制模塊。3G移動通信基站9主要功能和作用是負責接收與發送無線信號、以及將無線信號轉換成易于傳輸的光/電信號,并將這些光/電信號傳輸到云控制服務平臺4端。

在本實施例中，所述頂置控制模塊2包括：第一電源單元21、第一CAN總線驅動電路22、第二CAN總線驅動電路23、第一單片機24、遠程通訊模組25、控制信號輸出電路26以及第一輸入緩沖電路27。

第一電源單元21用于為所述頂置控制模塊2中的組件供電。第一電源單元21電性連接第一CAN總線驅動電路22、第二CAN總線驅動電路23、第一單片機24、遠程通訊模組25以及輸入緩沖電路26。第一電源單元21主要由L2575電源芯片及其附屬電路組成，最大輸入電壓45V。第一電源單元21用于將整車輸入的24V電源電壓轉化為模塊內各功能電路所需的穩定電壓；具體為：第一電源單元21外接整車提供的不穩定的24V電源電壓，通過L2575電源芯片穩壓處理，將不穩定的24V電源電壓轉變為供給頂置控制模塊2各功能電路所需求的穩定的5V工作電壓，保證頂置控制模塊2各功能電路能穩定可靠的工作。

第一CAN總線驅動電路22采用CAN總線與所述操縱器1以及所述工作狀態檢測模塊3相連，用于接收所述空調設置CAN總線報文和所述工作狀態CAN總線報文。第一CAN總線驅動電路22是頂置控制模塊2跟操縱器1進行通訊的驅動電路，主要由TJA1040芯片及附屬器件組成。TJA1040芯片是具有收發功能的CAN總線驅動芯片，可以將單片機發送的電平信號轉化為抗干擾能力強的差分信號。

第一輸入緩沖電路27用于接收所述傳感器信號并進行阻抗變換后輸出至所述第一單片機24。第一輸入緩沖電路27主要由電壓跟隨器電路組成，起著緩沖和隔離作用，是將所述傳感器組6采集的各傳感器信號進行阻抗變換后輸入到第一單片機24。

第一單片機24用于對所述空調設置CAN總線報文以及所述傳感器信號進行邏輯判斷和處理后，根據處理結果生成相應的控制信號。第一單片機24采用NUC230SC2AE單片機，采用32位微控制器，寬電壓工作范圍2.5V～5.5V、寬溫度工作范圍-40℃～105℃、內建2組CAN總線。NUC230SC2AE單片機是頂置控制模塊2的主處理器，擔負著所有的邏輯運算及數據處理工作。UC230SC2AE單片機根據操縱器和傳感器的輸入條件進行邏輯判斷和處理后，根據處理結果輸出相應的蒸發風機高、中、低三檔速度控制信號，冷凝風機高、低速度控制信號、離合器工作信號，由NUC230SC2AE單片機I/O端口輸出到控制信號輸出電路26，由控制信號輸出電路26轉化為驅動頂置電控盒7中功率繼電器負載的24V電壓輸出。NUC230SC2AE單片機A/D口輸入的回風溫度、蒸發器溫度、車外溫度、高低壓力等信號并轉化為數據寄存在數據寄存器中；CAN總線端口輸入的操縱器1設置數據，這些數據除了用于單片機程序處理外，NUC230SC2AE單片機將這些數據轉化為滿足初始編制的485通訊協議的數據，再通過其485端口輸入到遠程通訊模組25端口上，由遠程通訊模組25對這些數據進行處理，轉化為滿足TCP/IP、PPP協議的無線傳輸數據，遠程向分布于各地的移動通訊基站發送。

控制信號輸出電路26用于將所述控制信號分別輸出至所述工作狀態檢測模塊3以及所述頂置電控盒7。

遠程通訊模組25用于通過天線將所述第一單片機24解析出的所述空調設置CAN總線報文和所述工作狀態CAN總線報文遠程發送至所述3G移動通訊基站9，以及從所述3G移動通訊基站9接收所述云控制服務平臺4發送的遠程控制數據并傳送至所述第一單片機24。所述第一單片機24進一步用于對所述遠程控制數據進行解析后輸出相應的遠程控制信號，所述第一CAN總線驅動電路22進一步用于向所述操縱器1傳送遠程控制信息，所述控制信號輸出電路26進一步用于輸出所述遠程控制信號至所述頂置電控盒7。

遠程通訊模組25采用ZWD-35DP，ZWD-35DP遠程通訊模組是基于3G CDMA2000網絡的無線傳輸模塊，內嵌完備的協議棧，可不修改用戶發送的數據傳輸，不需要了解復雜的TCP/IP、PPP協議。遠程通訊模組25接收第一單片機24傳遞的空調的各種運行數據及狀態情況數據，遠程向3G通訊網絡基站9發送數據，同時也從3G通訊網絡基站9接收云控制服務平臺4發送的遠程控制數據，并傳遞給第一單片機24進行相關控制和處理。

第二CAN總線驅動電路23采用CAN總線與整車CAN總線網絡5相連，用于發送第一單片機24生成的控制信號和/或遠程控制信號至所述整車CAN總線網絡5，以及接收所述整車CAN總線網絡5傳送的汽車工作狀態報文。第二CAN總線驅動電路23是頂置控制模塊2跟整車CAN總線網絡5進行通訊的驅動電路，主要由TJA1040芯片及附屬器件組成。整車CAN總線網絡5是指整個車輛CAN總線網絡系統，其網絡連接著發動機、變速箱、儀表、車身電子前控模塊、車身電子后控模塊、空調、刷卡機、整車控制器等部件，所有部件通過此CAN總線網絡傳遞和交換數據。頂置控制模塊2通過此CAN總線網絡向儀表發送空調相關的要求發動機啟動的制冷請求、空調各種溫度及運行狀態報文，也從此網絡接收發動機工作、整車加速、發動機水溫等報文。

在本實施例中，所述工作狀態檢測模塊3包括：第二電源單元31、第二單片機32、第三CAN總線驅動電路33、第二輸入緩沖電路34、負載電流檢測電路35以及比例放大電路36。

第二電源單元31用于為所述工作狀態檢測模塊3中的組件供電。第二電源單元31電性連接第二單片機32、第三CAN總線驅動電路33、第二輸入緩沖電路34、負載電流檢測電路35以及比例放大電路36。第二電源單元31主要由L2575電源芯片及其附屬電路組成，第二電源單元31外接整車提供的不穩定的24V電源電壓，通過L2575電源芯片穩壓處理，將不穩定的24V電源電壓轉變為供給工作狀態檢測模塊3各功能電路所需求的穩定的5V工作電壓，保證工作狀態檢測模塊3各功能電路能穩定可靠的工作。

負載電流檢測電路35用于對所述風機以及所述離合器的工作電流進行采樣獲取負載電流。負載電流檢測電路35內部主要由采樣電阻組成，對負載工作電流進行采樣，不同大小的電流產生不同的電阻壓降。比例放大電路36用于對所述負載電流進行比例放大后輸出至所述第二單片機32；具體為，比例放大電路36對采樣電阻采集的電阻壓降進行比例放大，并將其輸入到第二單片機32的A/D口上。

第二輸入緩沖電路34用于接收所述頂置控制模塊2輸出的控制信號和所述頂置電控盒7輸出的控制信號，并進行阻抗變換后輸出至所述第二單片機32。第二輸入緩沖電路34擔負著控制信號輸入緩沖隔離作用，防止外界高電壓信號對第二單片機32主處理器造成沖擊。具體為：第二輸入緩沖電路34接收控制信號輸出電路26輸出的高、中、低三檔蒸發風機調速信號，冷凝風機高、低速控制信號，離合器工作信號，并將這些24V信號通過分壓及射極跟隨器電路的緩沖處理輸入第二單片機32的I/O口；控制信號輸出電路26輸出的24V電壓信號驅動頂置電控盒7中功率繼電器，由功率繼電器將此信號轉變為驅動風機、離合器負載能力的24V電壓輸出，輸入到第二輸入緩沖電路34，第二輸入緩沖電路34將功率繼電器轉化的驅動風機及離合器負載的24V電壓進行分壓處理，通過射極跟隨器電路的緩沖處理也輸入到第二單片機32的I/O口。

第二單片機32用于接收所述頂置控制模塊2輸出的控制信號和所述頂置電控盒7輸出的控制信號并進行邏輯判斷和處理，獲取所述頂置電控盒7的工作狀態并轉換為相應的工作狀態CAN總線報文，以及接收所述負載電流并進行邏輯判斷和處理，獲取所述風機以及所述離合器的工作狀態并轉換為相應的工作狀態CAN總線報文。第二單片機32采用NUC230SC2AE單片機，采用32位微控制器，寬電壓工作范圍2.5V～5.5V、寬溫度工作范圍-40℃～105℃、內建1組CAN總線。NUC140RE3CN單片機主要進行輸入輸出邏輯及高低電平判斷、負載電流大小判斷，并將這些判斷和處理轉化為CAN總線信號傳輸給頂置控制模塊2。

第三CAN總線驅動電路33采用CAN總線分別與所述操縱器1以及所述頂置控制模塊2相連，用于將所有所述工作狀態CAN總線報文分別發送至所述操縱器1以及所述頂置控制模塊2。第三CAN總線驅動電路33主要由TJA1040芯片及附屬器件組成。

頂置電控盒7的工作狀態邏輯判斷原理為：控制信號輸出電路26輸出某一高、中、低速度控制的24V電壓信號到NUC140RE3CN單片機的I/O口，則頂置電控盒7的功率繼電器也應該輸出對應的高、中、低速度驅動24V電壓信號到NUC140RE3CN單片機的I/O口。當第二單片機32檢測到由第二輸入緩沖電路34兩輸入端口輸入的信號同時為高電平時，則對應的控制信號輸入及功率繼電器、保險都工作正常；當第二單片機32檢測到由第二輸入緩沖電路34與控制信號輸出電路26相連的輸入端口輸入的信號為高電平，而與頂置電控盒7相連的輸入端口輸入的信號為低電平，則判斷功率繼電器及保險線路出現故障；當第二單片機32檢測到由第二輸入緩沖電路34與控制信號輸出電路26相連的輸入端口輸入的信號為低電平，而與頂置電控盒7相連的輸入端口輸入的信號為高電平，則判斷功率繼電器部件出現觸頭燒灼造成常通的故障。

負載8的工作狀態邏輯判斷原理為：當風機或離合器負載出現短路、過載、停轉故障，則通過電流取樣電阻的電流也不一樣，1)當風機或離合器負載出現短路時流過電流取樣電阻的電流最大，在電流取樣電阻兩端產生的壓降也最大；2)當風機或者離合器負載出現過載時電流取樣電阻的電流比平時正常值偏大，在其兩端產生的壓降比正常值也偏大；3)當風機或者離合器負載出現停轉或者慢速運轉故障時電流取樣電阻的電流最小，在其兩端壓降最小。負載電流檢測電路35將電流取樣電阻獲取的電壓輸入到比例放大電路36，比例放大電路36對負載電流檢測電路35輸入的由電流取樣電阻獲取的電壓進行一定的比例放大后輸入到NUC140RE3CN單片機的A/D口，NUC140RE3CN單片機對負載電流檢測電路35輸入的負載工作電流取樣的電壓進行邏輯判斷：在第二單片機32的數據寄存器存儲各風機及檔位正常工作電流值、過載電流值、短路電流值、停轉及慢運轉電流值，將負載電流檢測電路35輸入的取樣電壓跟存儲的電壓值進行比較處理，由此判斷風機及離合器等負載處在何種工作狀態。

NUC140RE3CN單片機將頂置電控盒7故障檢測以及風機及離合器等負載8的工作狀態檢測，轉化為CAN總線報文，按照初始編制的通訊協議由第三CAN總線驅動電路33傳遞到操縱器1及第一CAN總線驅動電路22。操縱器1對工作狀態檢測模塊3發送的頂置電控盒7的功率繼電器及保險故障、風機、離合器等負載8的工作狀態報文進行解析處理，轉化為司乘人員可以識別的中文字符在觸摸屏上顯示，同時存入操縱器1的存儲器中用于本地存儲及故障信息調用。頂置控制模塊2中第一CAN總線驅動電路22接收工作狀態檢測模塊3發送的頂置電控盒7的功率繼電器及保險故障、風機及離合器等負載8工作狀態報文，進行電平轉換后發送到NUC230SC2AE單片機；NUC230SC2AE單片機將這些數據轉化為滿足初始編制的485通訊協議的數據，再輸入到ZWD-35DP遠程通訊模組的485端口上，由ZWD-35DP遠程通訊模組對這些數據進行處理，轉化為滿足TCP/IP、PPP協議的無線傳輸數據，遠程向分布于各地的移動通訊基站發送。

在本實施例中，所述云控制服務平臺4包括：通信服務器41、數據庫服務器42以及云控制器43。云控制服務平臺4中通訊服務器41跟互聯網10接駁，互聯網10跟設置于各地的3G移動通訊基站9連接，3G移動通訊基站9通過遠程通訊模組25接收或者發送天線傳輸無線信號跟各汽車終端相連。通訊服務器41跟數據服務器42連接，數據服務器42跟安裝于通用服務器上云控制器43接駁。云控制器43可以進一步與CRM客戶管理系統11對接，云控制器43還可以進一步通過內部網跟各客戶終端13相連。CRM客戶管理系統11是利用互聯網技術，實現市場營銷、銷售、服務等活動自動化，使企業能更高效地為客戶提供滿意、周到的服務，以提高客戶滿意度、忠誠度為目的管理平臺軟件。

通信服務器41通過互聯網10接入相應3G移動通訊基站9，以接收所述頂置控制模塊2發送的所述空調設置CAN總線報文和所述工作狀態CAN總線報文，以及發送遠程控制數據至所述頂置控制模塊2。通訊服務器41接入互聯網10，并具有固定的IP端口，用于通過互聯網10接收各3G移動通訊基站9傳輸的各汽車空調終端通過相應的頂置控制模塊2發送的數據，并通過內部網存入數據庫服務器42。

數據庫服務器42用于存儲所述空調設置CAN總線報文和所述工作狀態CAN總線報文。數據服務器42用于存儲各汽車空調終端一段時間內所有運行狀態、運行參數、故障等信息，存儲的信息跟各汽車空調終端身份信息一一對應。

云控制器43用于調用所述數據服務器42存儲的數據進行顯示和/或查詢，以及生成遠程控制數據并經所述通信服務器41傳送至所述頂置控制模塊2。云控制器43通過調用數據服務器42數據向各客戶終端13進行演示、查詢、生成報表等服務；同時跟CRM客戶管理系統11對接將各汽車空調終端出現的故障信息自動錄入CRM客戶管理系統11，由CRM系統客戶端12及時派遣轄區內服務人員進行維修處理；云控制器43同時處理指定客戶終端13發出的對某單位空調進行遠程控制的指令，通過數據服務器42進行身份查詢發送給通訊服務器41，再通過3G移動通訊基站9向遠程通訊模組25發送數據，從而對某單位的空調進行遠程控制。

云控制器43除了具備空調終端數據適時顯示、查詢、報表生產、空調故障維護等功能外，根據公交公司的運營特點，還設置有遠程控制某單位批次性空調或者某單臺空調的功能，遠程控制項目包括設定溫度、設定模式、開關機、強制制冷等。

其控制流程為：通過云控制器43操作選取需要遠程控制的單位、需要遠程控制的時間段、需要遠程控制的項目(例如設定溫度為某固定值、模式鎖定為制冷、開機狀態為開)；操作完成，云控制器43跟數據服務器42進行對接，先將需要遠程控制的空調進行身份確認，即某公交公司內具有固定設備編號的空調終端，后對需要遠程控制的項目參數進行確認；遠程單位和項目確定后開始計時，形成數據表，通過通訊服務器41及互聯網10向3G移動通訊基站9傳輸數據，由3G移動通訊基站9根據設備編號向需要進行遠程控制的空調終端發送。

以下結合圖1對本發明所述的汽車空調云控制系統的工作原理進行描述。

空調終端數據上傳至云控制服務平臺：

1)頂置控制模塊2中的L2575電源單元外接整車提供的不穩定的24V電源電壓，通過L2575電源芯片穩壓處理，將不穩定的24V電源電壓轉變為供給頂置控制模塊2各功能電路所需求的穩定的5V工作電壓，保證頂置控制模塊2各功能電路能穩定可靠的工作。

2)司機操作操縱器1物理電源按鍵，打開電源，通過觸摸屏虛擬按鍵設置空調的運行模式、運行風速、車內目標溫度等空調基本運行參數。操縱器1將司機這些操作信息轉換為滿足J1939通訊協議的CAN總線報文發送到頂置控制模塊2的TJA1040CAN總線驅動電路，TJA1040CAN總線驅動電路將操縱器1發送的空調設置CAN總線報文進行電平轉換后發送到NUC230SC2AE單片機，UNC230SC2AE單片機對接收的空調設置信息CAN總線報文進行解析，作為單片機內部邏輯處理條件之一。傳感器組6分別感應空調的車內溫度、蒸發器溫度、車外溫度、系統高低壓力、系統冷凝壓力，其中感應的溫度信號轉換為負溫度特性的電阻信號，感應的壓力信號轉化為線性變化的電壓信號，溫度信號和壓力信號通過頂置電控盒7的匯集傳遞到輸入緩沖電路27，由輸入緩沖電路27進行阻抗變換后輸入到NUC230SC2AE單片機，作為單片機內部邏輯處理條件之二。

3)頂置控制模塊2中的NUC230SC2AE單片機邏輯控制機理舉例介紹：NUC230SC2AE單片機的CAN總線端口接收操縱器1發送的報文，根據初始編制的CAN總線通訊協議，解析此報文為制冷模式，設定溫度為某一值，設定風速為自動，這些輸入作為單片機程序處理條件之一；同時NUC230SC2AE單片機的A/D口輸入從溫度傳感器、壓力傳感器輸入的信號作為單片機程序處理條件之二。NUC230SC2AE單片機將溫度傳感器感應的溫度值跟操縱器1設定溫度值進行比較，車內溫度超過設定溫度3℃以上時，確定此時蒸發風機風速為高速，運行模式為制冷狀態；車內溫度超過設定溫度1℃以上時，確定蒸發風機風速為中速，運行模式為制冷狀態；車內溫度等于設定溫度時，確定蒸發風機風速為低速，運行模式為制冷狀態；車內溫度低于設定溫度1℃時，確定蒸發風機風速為低速，運行模式為通風狀態(壓縮機停止工作)。NUC230SC2AE單片機將壓力傳感器感應的高壓壓力信號跟程序內固化的設定值進行比較，高壓壓力達到第一設定值，冷凝風機高速運行；高壓壓力達到第二設定值，冷凝風機低速運行，高壓壓力達到第三設定值，停止制冷，冷凝風機和離合器停止工作。

4)頂置控制模塊2中的NUC230SC2AE單片機根據操縱器和傳感器的輸入條件進行邏輯判斷和處理后，根據處理結果輸出相應的蒸發風機高、中、低三檔速度控制信號，冷凝風機高、低速度控制信號、離合器工作信號，由NUC230SC2AE單片機的I/O端口輸出到控制信號輸出電路26，由控制信號輸出電路26轉化為驅動頂置電控盒7的功率繼電器負載的24V電壓輸出。

5)工作狀態檢測模塊3中的L2575電源單元外接整車提供的不穩定的24V電源電壓，通過L2575電源芯片穩壓處理，將不穩定的24V電源電壓轉變為供給工作狀態檢測模塊3各功能電路所需求的穩定的5V工作電壓，保證工作狀態檢測模塊3各功能電路能穩定可靠的工作。

6)工作狀態檢測模塊3中的第二輸入緩沖電路34接收控制信號輸出電路26輸出的高、中、低三檔蒸發風機調速信號，冷凝風機高、低速控制信號，離合器工作信號，并將這些24V信號通過分壓及射極跟隨器電路的緩沖處理輸入NUC140RE3CN單片機的I/O口；控制信號輸出電路26輸出的24V電壓信號驅動頂置電控盒7中功率繼電器，由功率繼電器將此信號轉變為驅動風機、離合器負載能力的24V電壓輸入到第二輸入緩沖電路34。第二輸入緩沖電路34將功率繼電器轉化的驅動風機及離合器負載的24V電壓進行分壓處理，通過射極跟隨器電路的緩沖處理也輸入到NUC140RE3CN單片機的I/O口。邏輯判斷原理為：當NUC140RE3CN單片機檢測到由第二輸入緩沖電路34兩輸入端口輸入的信號同時為高電平時，則對應的控制信號輸入及功率繼電器、保險都工作正常；當NUC140RE3CN單片機檢測到由第二輸入緩沖電路34與控制信號輸出電路26相連的輸入端口輸入的信號為高電平，而與頂置電控盒7相連的輸入端口輸入的信號為低電平，則判斷功率繼電器及保險線路出現故障；當NUC140RE3CN單片機檢測到由第二輸入緩沖電路34與控制信號輸出電路26相連的輸入端口輸入的信號為低電平，而與頂置電控盒7相連的輸入端口輸入的信號為高電平，則判斷功率繼電器部件出現觸頭燒灼造成常通的故障；通過上述邏輯判斷檢測頂置電控盒是否工作正常。

7)工作狀態檢測模塊3中的負載電流檢測電路35經過內部電流檢測電阻取樣冷凝風機、蒸發風機、離合器負載的工作電壓。當風機或離合器負載出現短路、過載、停轉故障，則通過電流取樣電阻的電流也不一樣。負載8的工作狀態邏輯判斷原理為：當風機或離合器負載出現短路時流過電流取樣電阻的電流最大，在電流取樣電阻兩端產生的壓降也最大；當風機或者離合器負載出現過載時電流取樣電阻的電流比平時正常值偏大，在其兩端產生的壓降比正常值也偏大；當風機或者離合器負載出現停轉或者慢速運轉故障時電流取樣電阻的電流最小，在其兩端壓降最小。負載電流檢測電路35將電流取樣電阻獲取的電壓輸入到比例放大電路36，比例放大電路36對負載電流檢測電路35輸入的由電流取樣電阻獲取的電壓進行一定的比例放大后輸入到NUC140RE3CN單片機的A/D口，NUC140RE3CN單片機對負載電流檢測電路35輸入的負載工作電流取樣的電壓進行邏輯判斷：在NUC140RE3CN單片機的數據寄存器存儲各風機及檔位正常工作電流值、過載電流值、短路電流值、停轉及慢運轉電流值，將負載電流檢測電路35輸入的取樣電壓跟存儲的電壓值進行比較處理，由此判斷風機及離合器等負載處在何種工作狀態。

8)工作狀態檢測模塊3中的NUC140RE3CN單片機將頂置電控盒7故障檢測以及風機及離合器等負載8的工作狀態檢測，轉化為CAN總線報文，按照初始編制的通訊協議由第三CAN總線驅動電路33傳遞到操縱器1及第一CAN總線驅動電路22。操縱器1對工作狀態檢測模塊3發送的頂置電控盒7的功率繼電器及保險故障、風機、離合器等負載8的工作狀態報文進行解析處理，轉化為司乘人員可以識別的中文字符在觸摸屏上顯示，同時存入操縱器1的存儲器中用于本地存儲及故障信息調用。頂置控制模塊2中第一CAN總線驅動電路22接收工作狀態檢測模塊3發送的頂置電控盒7的功率繼電器及保險故障、風機及離合器等負載8工作狀態報文，進行電平轉換后發送到NUC230SC2AE單片機；NUC230SC2AE單片機將這些數據轉化為滿足初始編制的485通訊協議的數據，再輸入到ZWD-35DP遠程通訊模組的485端口上，由ZWD-35DP遠程通訊模組對這些數據進行處理，轉化為滿足TCP/IP、PPP協議的無線傳輸數據，遠程向分布于各地的移動通訊基站發送。

9)頂置控制模塊2中的NUC230SC2AE單片機的A/D口輸入的回風溫度、蒸發器溫度、車外溫度、高低壓力等信號并轉化為數據寄存在數據寄存器中，CAN總線端口輸入的操縱器1設置數據，這些數據除了用于單片機程序處理外，NUC230SC2AE單片機將這些數據轉化為滿足初始編制的485通訊協議的數據，再通過其485端口輸入到ZWD-35DP遠程通訊模組的485端口上，由ZWD-35DP遠程通訊模組對這些數據進行處理，轉化為滿足TCP/IP、PPP協議的無線傳輸數據，遠程向分布于各地的移動通訊基站發送。

10)頂置控制模塊2中的遠程通訊模組25向移動通訊基站遠程傳輸的數據包括頂置電控盒功率繼電器及保險故障、各風機及離合器運行狀態信息、回風溫度、蒸發器溫度、車外溫度、高低壓力信息等。這些數據通過互聯網并最終傳遞云控制服務平臺4的通訊服務器41上，通訊服務器41使接收的數據存儲于數據服務器42。每一輛車都有固定的設備身份編號，存儲的數據表結構按照不同的公交公司、公交公司內不同分公司、分公司內不同路隊、公交車輛的自編號、公交車輛的牌照號進行存儲，這些車輛空調歸屬信息跟CRM系統內客戶信息、設備身份編號一一對應。在汽車鑰匙開關打開空調控制部分上電開始傳輸數據，根據空調實際需要采取了每3分鐘記錄一次空調終端數據，最長保持2個月歷史數據查詢。安裝在通用服務器上的云控制器43調用數據服務器42的數據進行適時顯示空調的風速、各種溫度、運行狀態、司機設定狀態、故障狀態；也可根據歷史數據可對某一天或者某一周期內某臺空調的數據生成報表；根據存儲的數據表結構，設置不同的權限進入，滿足管理員、分公司、路隊等單位權限查詢要求，根據存儲的數據表結構，設置各種溫度、風速、運行狀態、司機設定狀態、故障狀態、運行時間、自編號號碼段、牌照等搜索條件，通過一定權限進入按照某一搜索條件搜索全局或者某個單位管轄范圍內空調的數據，充分滿足公交公司全面掌握空調實際運行狀態、故障情況、司機操作狀態等要求。對于各終端出現的空調故障數據，除了數據服務器記錄其發生的時間，云控制器適時顯示故障內容之外，還通過跟CRM客戶管理系統進行數據對接，CRM客戶管理系統客戶資料信息跟數據服務器存儲的各空調終端身份信息一一對應，CRM客戶管理系統根據云控制器提供的某空調終端某時間發生何種故障，自動生成維修單據，CRM客戶系統第一時間可準確知道空調存在的問題，及時通知附近的維修人員有目的有針對性的主動進行修理，更加快捷方便，服務也更加主動，更受客戶歡迎，而一般流程通過公交公司機務經理反映故障，生產廠家再安排人員前往進行維修，且由于公交公司機務反映故障現象的不準確性有時造成維修備件準備不充分或者判斷錯誤等因素造成維修延誤。

云控制服務平臺遠程控制各空調終端：

1)通過云控制器43操作選取需要遠程控制的單位、需要遠程控制的時間段、需要遠程控制的項目(例如設定溫度為某固定值、模式鎖定為制冷、開機狀態為開)；操作完成，云控制器43跟數據服務器42進行對接，先將需要遠程控制的空調進行身份確認，即某公交公司內具有固定設備編號的空調終端，后對需要遠程控制的項目參數進行確認；遠程單位和項目確定后開始計時，形成數據表，通過通訊服務器41及互聯網10向3G移動通訊基站9傳輸數據，由3G移動通訊基站9根據設備編號向需要進行遠程控制的空調終端發送。

2)頂置控制模塊2中ZWD-35DP遠程通訊模組通過其天線接收到移動通訊基站發送的滿足TCP/IP、PPP協議的無線傳輸數據，對這些數據進行處理轉化為485通訊數據，傳輸到NUC230SC2AE單片機；NUC230SC2AE單片機接收到云控制服務平臺4遠程發送的設定溫度、設定模式、開關機數據后存入寄存器作為當前程序運算的條件，暫時退出原操縱器1發送的溫度設定、模式設定、開關指令等運算條件。在接收到遠程數據后，同時發送一條被遠程控制的報文，通過第一CAN總線驅動電路22傳輸給操縱器1。操縱器1接收到此報文進行解析后，在操縱器1觸摸屏上顯示空調遠程控制中文字符提示司乘人員。沒有被遠程控制的設定項目仍然可進行操作設定，已經被遠程控制的設定項目操作按鍵時，觸摸屏顯示遠程控制中文字符提示。遠程控制時間到或者中間中斷，NUC230SC2AE單片機收到云控制服務平臺4發送的遠程控制停止指令，恢復中斷前操縱器發送的設定溫度、設定模式、開關機數據參與當前程序運算，停止向操縱器1發送被遠程控制報文，操縱器1的設定權交還司乘人員。

3)通過云控制器43操作選取需要適時遠程消息推送的單位，在軟件文本編輯框內編輯好文字，點擊發送，由云控制器跟數據服務器進行對接，首先將需要遠程消息推送的空調進行身份確認，即某公交公司內具有固定設備編號的空調終端，通過通訊服務器及互聯網向移動通訊基站傳輸文本數據，由移動通訊基站根據設備編號向需要進行遠程消息推送的空調終端發送。

4)ZWD-35DP遠程通訊模組通過其天線接收到移動通訊基站發送的文本數據，并將這些文本信息轉化成485通訊數據傳輸到NUC230SC2AE單片機，經過NUC230SC2AE單片機解析處理，轉化為CAN總線數據通過第一CAN總線驅動電路22向操縱器1發送。根據編制的操縱器1和頂置控制模塊2的CAN總線通訊協議，由操縱器1處理轉變成后臺發送的中文信息在觸摸屏待機畫面中跳出顯示出來。在司機無法查看時則轉入操縱器1用戶查詢菜單中進行本地存儲，最多可存儲8條后臺信息。通過頂置控制模塊2內遠程通訊模組25具有的短信接收功能，云控制服務平臺4可適時發布提示、維修、操作指導信息，更便捷和更有效。

5)云控制服務平臺4在監控空調運行過程中，當監控到汽車空調出現故障時無法繼續開機或制冷時，而此時服務人員無法及時趕到現場，或者空調在工作任務中，無法長時間停止時，對于不涉及安全事故或者不會造成更大損壞的故障情況下，如傳感器故障、少數風機故障、頂置電控盒故障、個別控制部件故障等，通過云控制服務平臺強制冷功能一定時間內強制開啟空調。其控制過程為：云控制服務平臺4對某出現故障的空調發出強制冷操作，由數據服務器進行身份及強制冷參數確認并形成數據表，由通訊服務器通過移動通訊基站向故障車輛的遠程通訊模組25發送數據；遠程通訊模組25接收到后臺發送的數據轉化為485通訊數據發送到NUC230SC2AE單片機。NUC230SC2AE單片機收到強制冷指令，進入按單片機中設定的故障處理處理程序進入強制冷模式，開始屏蔽故障傳感器參數，屏蔽故障風機加大其他正常風機轉速補償，屏蔽某一控制用其他控制代替等方式，同時由NUC230SC2AE單片機通過第一CAN總線驅動電路22向操縱器1發送被強制冷控制報文。操縱器1收到此報文后進行處理在觸摸屏上顯示空調進入強制冷控制模式，保證汽車空調能夠維持基本的功能，使正在執行的運營任務能夠繼續進行，到目的地或者運營任務結束后再進行修理工作。云控制服務平臺遠程控制的干預設置極大提高了運營保障率也可獲得用戶的好評。

本發明考慮到3G通訊模塊485端口在車載系統抗干擾性問題，采取了3G模塊布置頂置電控內的方式，所有汽車空調數據信息通過CAN總線模塊跟整車CAN網絡共享，同時CAN總線模塊將收集的數據通過485端口傳遞給3G模塊，3G模塊通過移動或者聯通網絡向云控制服務平臺遠程發送。將眾多在外運營的單個空調車輛不受監控，不掌握運營的狀態，以3G通訊網絡為載體，通過后臺空調服務器形成一個有效的云控制和管理網絡，可清晰了解所有車輛的運行模式、運行參數等。通過空調云控制網絡對各運營空調車輛終端由后臺服務器端設置統一的車內溫度、設定模式、開關時間等等，且根據實際需要適時全部調整或者以單位、車隊、線路、單輛車輛進行調整，靈活簡便，徹底改變通過行政命令執行不到位，通過空調控制器操縱界面操作鎖定某一固定設定溫度、固定設定模式、開關機等方式適應性差的情況。可實時記錄某單位、車隊、線路、單個車輛等在某段周期內(2個月)每隔幾分鐘的車內溫度、出風溫度、系統壓力等參數，并形成報表，對于批次性空調性能和質量評估提供了準確有效的數據，改變了以往只能通過單體空調測試或者向司機了解具體空調使用效果不準確片面的情況。汽車空調出現的各種故障信息通過3G通訊模塊適時發送到后臺服務器，客服人員可第一時間了解空調出現的具體故障，通過跟CRM系統數據對接自動生成維修單，通知最近的服務人員或者服務站進行有針對性的修理，維修結束，維修單據審核結算并關閉，通過后臺系統及跟CRM系統數據對接，可變被動服務為主動服務，提高了服務的及時性和有效性，在服務過程中減小人的因素干預，形成一個完整的閉環服務鏈。在汽車空調出現短期無法排除的非安全類故障而運營任務無法停止時，可通過后臺服務器端遠程控制干預，保證空調的運行。后臺處理系統配合司機端操縱器可適時向全部車輛或者局部車輛發布保養提示、維修、操作指導等信息的功能，操縱器采用彈出窗口顯示后臺信息方式，相比平時集中培訓及指導更加有效和便捷。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。