救护车改装电路设计解析

1IPLC模组在救护车内的应用分析

1.1IPLC模组介绍

IPLC模组是通过PMC延伸出来的模组，集成度高、灵活度高并且功能强大。对于很多车辆可以用单个IPLC模组实现所有车身电气控制，大幅度降低设计复杂程度，有效提高系统可靠性并极大提高车身智能水平。IPLC模组具备Multiplex及Can-Bus2种通讯协议，可满足现有所有救护车底盘车通讯的相互连接协议。IPLC模组体积小（225mm×260mm×65mm），可方便安装在不同场合。在模组内，可提供总共40个信道。

1.1.1输入信道（1）10个输入信道，可扩展到更多。（2）1个温度传感输入信道，可作为混合逻辑判断条件。（3）2个电池电压传感输入信道，可作为混合逻辑判断条件。（4）1个环境亮度传感输入信道。

1.1.2输出信道（1）24个可编程输出信道，可扩展到更多。包括：①2个9A高电平自保护输出接口，带PWM控制；②5个3A高电平自保护输出接口；③3个9A高电平自保护输出接口；④2个9A高电平自保护输出接口，带欠流/过流报警（min0.5A），用于一些负载损坏报警比如刹车灯，或者负载过载报警；⑤2个1A低电平自保护输出接口；⑥6个可编程30A继电器切换输出接口；⑦3个不可编程输出接口；⑧3个5A无逻辑输出接口。（2）2个CAN网络接口：①1个SAEJ1939；②1个ISO11898。（3）2个PMC扩展接口，可接更多模组，最多可以构成320个信道的系统：①控制指示面板模组；②操作面板模组；③输入输出模组；④掀板开关模组。

1.2IPLC模组控制设计分析

1.2.1救护车改装电器输入信号及逻辑输入信号分析上述电路控制分析中我们可以了解，对救护车改装电路的控制主要为4个位置：驾驶舱、救护舱、尾门、侧拉门。从表6中我们可以了解，总计有33路输入元器件信号道，从日常的使用模式上，可以将外部爆闪灯信号合并为1个信号道，即可减少2个信道，因救护舱内照明灯比较多，需增设为1个输入信号道，直流电源、GPS车载系统、车载电台主要为输出信道，通过点火信号开关闭，紫外线消毒灯及臭氧发生器为通过逻辑关系输出，不需要输入信道。因IPLC上有2个PMC扩展接口，故6~19电器中可组合2个操作面板模组：驾驶舱操作面板，可控制6、8、9、10、12~19改装电器；医疗舱操作面板，可控制6~12改装电器。故根据上述2个模组开关控制后，还需要7个信道，满足20~26逻辑输入信号，根据联动设计，尾门及侧面有外部照明要求，需增加尾门及侧拉门2个小操作面板模组，可控制14~16照明灯。表6中27~32为救护车智能化[7]扩展信号道，故需要IPCL增加6个信号道模块，该模组为智能化控制模组，主要输入信号的形式：（1）氧气压力信号。通过模拟信号转化为电流，通过电流的大小，满足对氧气压力的监控。（2）胎压压力信号。通过胎压监测数字信号，IPLC直接读取数字信号对车辆轮胎压力的监控。（3）里程输入信号。通过读取原车内里程数据，满足对车辆里程的监控。（4）温度传感输入信道。目前IPLC模块已经具有，借用现用的输入信号，对车辆空调进行控制。（5）环境亮度传感信道。目前IPLC模块已经具有，借用现用的输入信号，对车辆光源进行控制。（6）空气净化装置信道。通过环境空气污染指数（API）等级划定，控制空气净化装置。

1.2.2救护车改装电器输出信号及逻辑输出信号分析依据救护车改装电器部件，可以列出救护车改装电路输出单元及逻辑输出单元。（1）车载电台电源。点火开关开启后，车载电台开启，反之亦然。（2）GPS车载系统电源。点火开关开启后，GPS车载系统开启，反之亦然。表64位位置的控制状态（3）直流电源。除驾驶舱内点烟器不受控制，后舱改装增加直流插座，均在点火开关开启后，提供电源输出，但熄火时，时间延时15min，关闭电源输出。（4）紫外线消毒灯。点火开关开启后，手刹提起，医疗舱中门及尾门关闭，语音提示“是否需要紫外线消毒，消毒时间30min”，驾驶员按下按钮后启动紫外线消毒，延时时间30min。但任意车内开启，消毒灯将停止，并重新操作。（5）臭氧发生装置[8]。点火开关开启后，手刹提起，医疗舱中门及尾门关闭，语音提示“是否需要臭氧消毒，消毒时间60min”，驾驶员按下按钮后启动臭氧消毒，延时时间60min后自动关闭。但任意车内开启，臭氧消毒将停止，并重新操作。且需要时间计数每48h提醒1次使用臭氧消毒。（6）室内对讲机系统通过按钮控制，15min内无感应话音，将自行关闭。（7）医疗舱换气系统。通过按钮控制，熄火后自动断电、复位（关闭也可按钮控制）。（8）逆变电源。通过按钮控制，熄火后时间延时15min，自动断电、复位（关闭也可按钮控制）。（9）救护舱内照明灯。救护舱内照明分2组控制：1组，通过按钮控制，熄火后自动断电、复位（关闭也可按钮控制）；2组，通过按钮、中门及尾门开启控制，但中门及尾门开启需通过环境亮度控制，环境亮度≤150lx时，此1组灯亮。（10）救护舱手术射灯。通过按钮控制，熄火后自动断电、复位（关闭也可按钮控制）。（11）救护舱夜间行车灯。通过按钮控制，熄火后自动断电、复位（关闭也可按钮控制）。（12）救护舱内装饰灯。通过按钮控制，熄火后自动断电、复位（关闭也可按钮控制）。（13）警灯及爆闪灯。直接通过警报器控制，均频闪显示，步调错开（次操作仅驾驶舱控制）。当备用电池电压低于12.5V时切断左侧、右侧、尾侧爆闪灯。（14）左侧外照明灯。通过按钮控制，熄火后自动断电、复位（此处照明满足3个位置的输入操作），当备用电池电压低于12.5V时，左侧外照明灯切断。（15）右侧外照明灯。通过按钮控制，熄火后自动断电、复位。当备用电池电压低于12.5V时，右侧外照明灯切断。（16）尾门外照明灯。通过按钮控制，熄火后自动断电、复位（此处照明满足3个位置的输入操作），当备用电池电压低于12.5V时，尾门侧外照明灯延时10min后切断。（17）启动电池电压信号。输出电池电量信号，低于12.8V报警。（18）备用电池电压信号。输出电池电量信号，低于12V报警。（19）刹车灯电流信号。手刹拉起，但车不熄火，刹车灯频闪。（20）氧气瓶压力信号[9]。氧气压力≤4MPa时，预报警，鸣叫频率低沉；氧气压力≤2MPa时，报警，鸣叫频率急促，记录预报警和报警的日期和时间（可预留扩展口）。（21）胎压压力信号。胎压压力大于或小于额定胎压值，预报警，鸣叫频率低沉，检查后按钮消除。（22）里程输入信号。里程公里累计计数达到4500km时，点火开启后，语音提示“本车需要保养，请注意”1次；计数达到4800km时，语音提示“本车需要保养，请注意”3次，保养后按钮消除，重新计数。（23）空气净化装置[10]。通过检查医疗舱内空气质量污染指数API数据输入，200≥API≥100，空气净化装置开启1挡；300≥API≥200，空气净化装置开启2挡；API≥300，空气净化装置开启3挡。熄火后自动断电。（24）温度传感输入信道。通过检查医疗舱内温度数据，设定后舱空调开启状态：温度≥28℃，后冷风开启，自动调风，开启后需延时10min，测试室外温度，室外温度≥30℃，室内温度≤15℃，不可开启暖风。温度≤15℃，后暖风开启，自动调风，开启后需延时10min，测试室外温度，室外温度≤15℃，室内温度≥28℃，不可开启冷风。熄火后自动断电。（25）医疗设备保养提示信道模块。通过逆变交流输出电流，设定医疗设备保养提示时间。（17）~（25）输出信号为智能化模块组，如技术不成熟可作为预留扩展信道。

1.3IPLC模组控制设计实现

依据IPLC模组控制设计分析，所有智能设计输入及输出可通过IPLC模组实现，救护车辆可以用单个IPLC模组外加2~3个面板开关模组实现所有车身电气控制，可以大幅度降低设计复杂程度，有效提高系统可靠性并极大提高车身智能水平。选用的IPLC模组如图1所示。根据救护车内电器改装设计逻辑输出及输入，IPLC逻辑输入输出原理设计如图1所示。信道输入接口1~8为数字输入信道，可以设定为高电平或者低电平，还可以命名，最多16字符。LCD显示状态：ON/OFF，固定PMC信道，具体控制逻辑如图2所示。

2改装效果

该IPLC系统优化已经在JX5038XJHZC车型上进行批量试用，并在我中心、江西江铃汽车改装生产企业推广，上海急救中心、北京急救中心市内急救及远程转运的江铃福特全顺救护车验证评估，取得了良好的效果。特别是智能化管理集成的优化，对整车性能、汽车加速、车辆启动均无任何影响，且符合救护车车辆用电需求。

3结束语

本设计研究是医疗救护车整车改装电器提升[15]，针对江铃生产的救护车，这种研究方式可以解决江铃福特全顺救护车的智能化电器设计选型难题。但是，目前这种方法仅试用于江铃全顺底盘及上述研究的医疗设备，因工作环境条件的限制，上述数据仅针对我公司现有咨询的客户（南昌急救中心），仅根据目前南昌急救中心电路改装的状态设计的，其他数据还有待进一步完善，以保证选型的最佳效果。

作者：谢 平 徐四德 周国华 单位：江西南昌紧急救援中心 江西江铃汽车集团改装车有限公司