机车前窗加热方法、装置、系统、存储介质及电子设备与流程

本发明涉及机车技术领域，尤其涉及一种机车前窗加热方法、装置、系统、计算机可读存储介质及电子设备。

背景技术：

铁路机车前窗安装在司机室钢结构前墙上，为司机提供前方视野，是铁路机车的重要部件。在机车运行时，司机可以通过前窗实时监控前方线路的可行驶性以及识别通行信号。

相关技术中，为了保证机车在冬季运行时司机仍然有良好的视野，前窗一般设置有电加热装置以除去冰霜。

部分铁路机车中，电加热装置仅具有手动开关功能，前窗玻璃经通电加热去除冰霜后，司机如果没有关闭操纵台上的电加热开关，造成前窗一直处于通电加热状态。部分机车中，电加热装置具有温度控制功能，受外界低温环境影响，如果前窗温度长时间达不到预设最高工作温度，也会造成前窗一直处于通电加热状态。此外，在铁路机车实际运营中，司机有可能开启前窗电加热功能进行加热取暖，或误操作开启操纵台上前窗电加热开关，这也将造成前窗长期处于通电加热状态。

前窗玻璃之间含有一层非金属有机物膜，例如pvb(polyvinylbutyra，聚乙烯缩丁醛)膜，前窗玻璃加热的温度过高或加热时间过长将会影响非金属pvb膜的性能，增大前窗故障率，降低前窗使用寿命。

如何防止不必要的长期通电加热前窗是当前亟需解决的技术问题。

所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种机车前窗加热方法、装置、系统、计算机可读存储介质及电子设备，进而至少在一定程度上防止在不必要的情况下长期通电加热前窗。

本发明的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本发明的实践而习得。

根据本发明的第一方面，提供一种机车前窗加热方法，所述方法包括：获取温度传感器测量的前窗温度；获取计时器测量的本次加热前窗的加热时长；若所述前窗温度大于第一设定阈值，或所述加热时长大于第二设定阈值，则生成第一信号，以断开前窗加热器的供电电源。

在一些实施例中，所述方法还包括：获取控制按钮状态；若所述控制按钮状态为开启，则生成第二信号，以连通所述前窗加热器的供电电源。

在一些实施例中，所述方法还包括：若所述加热器的供电电源为断开状态，且所述前窗温度小于第三设定阈值，则生成第二信号，以连通所述前窗加热器的供电电源。

根据本发明的第二方面，提供一种机车前窗加热装置，所述装置包括：第一获取单元，用于获取温度传感器测量的前窗温度；第二获取单元，用于获取计时器测量的本次加热前窗的加热时长；生成单元，用于若所述前窗温度大于第一设定阈值，或所述加热时长大于第二设定阈值，则生成第一信号，以断开前窗加热器的供电电源。

在一些实施例中，所述装置还包括第三获取单元，用于获取控制按钮状态；所述生成单元，还用于若所述控制按钮状态为开启，则生成第二信号，以连通所述前窗加热器的供电电源。

在一些实施例中，所述生成单元还用于若所述加热器的供电电源为断开状态，且所述前窗温度小于第三设定阈值，则生成第二信号，以连通所述前窗加热器的供电电源。

根据本发明的第三方面，提供一种机车前窗加热系统，所述系统包括用于加热前窗的前窗加热器、用于测量前窗温度的温度传感器、用于对本次加热前窗的加热时长进行的计时器和根据本发明第二方面所述的机车前窗加热装置；其中，所述温度传感器和所述计时器分别与所述机车前窗加热装置信号连接，所述机车前窗加热装置连接在所述前窗加热器的供电电源与所述前窗加热器之间。

在一些实施例中，所述系统还包括控制按钮，所述控制按钮与所述机车前窗加热装置信号连接；和/或，所述温度传感器设置于机车前窗的玻璃位于机车内部的一侧。

根据本发明实施例的第四方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如上述实施例中第一方面所述的机车前窗加热方法。

根据本发明实施例的第五方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如上述实施例中第一方面所述的机车前窗加热方法。

本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

在本发明的一些实施例所提供的技术方案中，通过监测前窗温度和加热前窗的加热时长，并在前窗温度大于第一设定阈值或者加热时长大于第二设定阈值时断开前窗加热器的供电电源，避免前窗玻璃加热的温度过高或加热时间过长损坏前窗玻璃中非金属有机物膜，可以减少前窗故障率，延长前窗使用寿命。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1示意性示出了根据本发明一种实施例的机车前窗加热方法的流程图；

图2示意性示出了根据本发明一种实施例的机车前窗加热装置的方框图；

图3示意性示出了根据本发明一种实施例的机车前窗加系统的方框图；

图4示意性示出了根据本发明一种实施例的控制系统盒的示意图；

图5示意性示出了根据本发明一种实施例的控制系统盒的安装位置示意图；

图6示意性示出了根据本发明一种实施例的机车前窗加系统的电路图；

图7示出了适于用来实现本发明实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本发明的各方面。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

相关技术中，使用加热的方式为低温环境中运行的机车的前窗去除冰雪。前窗加热器的开关如果忘记关闭，会长时间加热前窗玻璃，对前窗玻璃的有机物膜造成损伤。有的机车前窗的加热器会配备温度传感器，以在温度过高时自动切断前窗加热器电源，但是在环境温度较低时，仍然可能长时间加热前窗玻璃。

为解决以上问题，本发明实施例提供提供一种机车前窗加热方法，以在前窗温度过高或者加热时间过长时切断前窗加热器的电源，以减少前窗故障率，延长前窗使用寿命。

图1示意性示出了本发明的示例性实施方式的机车前窗加热方法。本发明实施例提供的方法可以由任意具备计算机处理能力的电子设备执行，例如终端设备和/或服务器。参考图1，该机车前窗加热方法可以包括以下步骤：

步骤s102，获取温度传感器测量的前窗温度。

s104，获取计时器测量的本次加热前窗的加热时长。

步骤s106，若前窗温度大于第一设定阈值，或加热时长大于第二设定阈值，则生成第一信号，以断开前窗加热器的供电电源。

本发明实施例的技术方案中，通过采集前窗温度和本次加热前窗的加热时长，对前窗加热器的供电进行控制，可以避免前窗加热器工作时间太长或者前窗温度玻璃太高导致的对前窗玻璃的损伤，从而减少前窗故障率，延长前窗使用寿命，提高机车前场使用可靠性。

其中，加热时长指的是每次加热前窗的时长，获取加热时长时，计时器从接通前窗加热器的供电电源的时刻起开始计时。

在实际应用中，机车司机开启操纵台上前窗加热器的开关，前窗开始通电加热，在加热时间超过系统预设时间或者前窗温度超过系统预设温度时，控制器自行切断前窗加热器的供电。

此外，还可以设置控制按钮。如果控制器自行切断前窗加热器的供电后还需要继续对前窗进行加热除霜，可以人工按动控制按钮，重新对前窗加热器进行供电。这里的控制按钮相比较操纵台上前窗加热器的开关，相当于一个强制加热开关。可以设定开启该强制加热开关后，该强制加热开关将保持第四设定阈值的时长的开启状态后关闭，以保证不长时间高温加热前窗。

在本发明实施例中，需要获取控制按钮状态，若控制按钮状态为开启，则生成第二信号，以连通前窗加热器的供电电源。

在本发明实施例中，在前窗温度高于第一设定阈值时，认为前窗温度超过系统预设最高工作温度，控制器自行切断前窗加热器的供电。在前窗温度小于等于第三设定阈值时，认为前窗温度低于系统预设最低工作温度，控制器自行连通前窗加热器的供电。

具体地，若加热器的供电电源为断开状态，且前窗温度小于第三设定阈值，则生成第二信号，以连通前窗加热器的供电电源。

在本发明实施例中，还可以设置指示灯，以指示前窗加热器是否与供电电源连通。司机可以根据指示灯判断前窗是否处于加热状态。

本发明的实施例所提供的机车前窗加热方法，通过监测前窗温度和加热前窗的加热时长，并在前窗温度大于第一设定阈值或者加热时长大于第二设定阈值时断开前窗加热器的供电电源，避免前窗玻璃加热的温度过高或加热时间过长损坏前窗玻璃中非金属有机物膜，以减少前窗故障率，延长前窗使用寿命。

如图2所示，本发明实施例提供的机车前窗加热装置200包括：

第一获取单元202，可以用于获取温度传感器测量的前窗温度。

第二获取单元204，可以用于获取计时器测量的本次加热前窗的加热时长。

生成单元206，可以用于若前窗温度大于第一设定阈值，或加热时长大于第二设定阈值，则生成第一信号，以断开前窗加热器的供电电源。

本发明实施例的技术方案中，通过采集前窗温度和本次加热前窗的加热时长，对前窗加热器的供电进行控制，可以避免前窗加热器工作时间太长或者前窗温度玻璃太高导致的对前窗玻璃的损伤，从而减少前窗故障率，延长前窗使用寿命，提高机车前场使用可靠性。

机车前窗加热装置200还包括可以第三获取单元，用于获取控制按钮状态。

此外，生成单元还用于若控制按钮状态为开启，则生成第二信号，以连通前窗加热器的供电电源。生成单元还用于若加热器的供电电源为断开状态，且前窗温度小于第三设定阈值，则生成第二信号，以连通前窗加热器的供电电源。

由于本发明的示例实施例的机车前窗加热装置的各个功能单元与上述机车前窗加热方法的示例实施例的步骤对应，因此对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明上述的机车前窗加热方法的实施例。

本发明的实施例所提供的机车前窗加热装置，通过监测前窗温度和加热前窗的加热时长，并在前窗温度大于第一设定阈值或者加热时长大于第二设定阈值时断开前窗加热器的供电电源，避免前窗玻璃加热的温度过高或加热时间过长损坏前窗玻璃中非金属有机物膜，以减少前窗故障率，延长前窗使用寿命。

如图3所示，本发明实施例提供的机车前窗加热系统300可以包括用于加热前窗的前窗加热器306、用于测量前窗温度的温度传感器302、用于对本次加热前窗的加热时长进行的计时器304和上述技术方案中的机车前窗加热装置200；其中，温度传感器302和计时器306分别与机车前窗加热装置200信号连接，机车前窗加热装置200连接在前窗加热器306的供电电源与前窗加热器306之间。

本发明实施例的技术方案中，通过采集前窗温度和本次加热前窗的加热时长，对前窗加热器的供电进行控制，可以避免前窗加热器工作时间太长或者前窗温度玻璃太高导致的对前窗玻璃的损伤，从而减少前窗故障率，延长前窗使用寿命，提高机车前场使用可靠性。

在本发明实施例中，机车前窗加热系统300还可以包括控制按钮，控制按钮与机车前窗加热装置200信号连接。机车前窗加热装置200接收来自控制按钮的控制按钮状态，并根据控制按钮状态确定是否连通前窗加热器的供电电源。这里的控制按钮相比较操纵台上前窗加热器的开关，相当于一个强制加热开关。

如图4所示，在本发明实施例中，机车前窗加热系统可以设计为控制系统盒400的形式，控制按钮401和指示灯402可以设置在控制系统盒400的表面上。

如图5所示，控制系统盒400可以设置在铁路机车前窗内侧，例如，固定设置在前窗玻璃501上。控制系统盒所在的玻璃平面安装后位于司机室内侧的玻璃表面，这是考虑到实际操作中的便利性。但实际应用中，控制系统盒也可以设置在其它位置，比如驾驶室内侧等，控制系统盒安装的位置不会影响控制系统盒的性能，只是操作的便利性有所不同。

如图5所示的仅仅是控制系统盒的一种优选安装方式，而并非用于限定本发明。此外，控制系统盒的形状、尺寸及安装形式，本发明并不做限定。

在本发明实施例中，温度传感器可以设置于机车前窗的玻璃位于机车内部的一侧，但在实际应用中并不局限于此。计时器可以位于机车前窗加热装置200的内部，也可以位于机车前窗加热装置200的外部。

如图6所示的机车前窗加热系统的示意性电路中，前窗加热器602通过等效开关组与供电电源601连通。开关组包括第一等效开关603、第二等效开关604和第三等效开关605。其中，第一等效开关603根据控制按钮状态控制开启和关闭。第二等效开关603根据温度传感器测量的前窗温度控制开启和关闭。第三等效开关604根据计时器测量的本次加热前窗的加热时长控制开启和关闭。

这样，机车司机开启操纵台上前窗加热器的开关，前窗开始通电加热时，第二等效开关603和第三等效开关604闭合，第一等效开关601断开。

随着前窗温度的升高，在前窗温度大于第一设定阈值时，第二等效开关603断开，前窗加热器602与供电电源601不连通。在前窗加热器602不再工作后，随着前窗温度的升高，在前窗温度小于第三设定阈值时，第二开关等效603闭合，前窗加热器602与供电电源601连通。

在加热时长大于第二设定阈值时，第三等效开关604断开，前窗加热器602与供电电源601不连通。

如果控制器自行切断前窗加热器的供电后还需要继续对前窗进行加热除霜，可以人工按动控制按钮，重新对前窗加热器进行供电。此时第一等效开关603闭合，前窗加热器602与供电电源601连通。可以设定第一等效开关603闭合后，第一等效开关603将保持第四设定阈值的时长的闭合状态后断开，以保证不长时间高温加热前窗。

本发明的实施例所提供的机车前窗加热系统，通过监测前窗温度和加热前窗的加热时长，并在前窗温度大于第一设定阈值或者加热时长大于第二设定阈值时断开前窗加热器的供电电源，避免前窗玻璃加热的温度过高或加热时间过长损坏前窗玻璃中非金属有机物膜，以减少前窗故障率，延长前窗使用寿命。

下面参考图7，其示出了适于用来实现本发明实施例的电子设备的计算机系统700的结构示意图。图7示出的电子设备的计算机系统700仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图7所示，计算机系统700包括中央处理单元(cpu)701，其可以根据存储在只读存储器(rom)702中的程序或者从存储部分708加载到随机访问存储器(ram)703中的程序而执行各种适当的动作和处理。在ram703中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。cpu701、rom702以及ram703通过总线704彼此相连。输入/输出(i/o)接口705也连接至总线704。

以下部件连接至i/o接口705：包括键盘、鼠标等的输入部分706；包括诸如阴极射线管(crt)、液晶显示器(lcd)等以及扬声器等的输出部分707；包括硬盘等的存储部分708；以及包括诸如lan卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分709。通信部分709经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器710也根据需要连接至i/o接口705。可拆卸介质711，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器710上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分708。

特别地，根据本发明的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分709从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质711被安装。在该计算机程序被中央处理单元(cpu)701执行时，执行本申请的系统中限定的上述功能。

需要说明的是，本发明所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本发明实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现如上述实施例中所述的机车前窗加热方法。

例如，所述的电子设备可以实现如图1中所示的：步骤s102，获取温度传感器测量的前窗温度；s104，获取计时器测量的本次加热前窗的加热时长；步骤s106，若所述前窗温度大于第一设定阈值，或所述加热时长大于第二设定阈值，则生成第一信号，以断开前窗加热器的供电电源。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多者单元的特征和功能可以在一个单元中具体化。反之，上文描述的一个单元的特征和功能可以进一步划分为由多个单元来具体化。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本发明实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等)执行根据本发明实施方式的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。