CN102275591A - 一种列车制动无线控制系统 - Google Patents

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胡海平
姜强俊
刘凤伟
张月英
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Abstract

本发明涉及铁路列车的制动控制装置，尤其涉及一种列车制动无线控制系统，包括由一安装在机车上的机车子系统和若干安装在每列列车上的车辆子系统组成，机车子系统和每个车辆子系统之间采用无线电载频传递制动控制信号；机车子系统包括制动控制模块、头端控制模块、机车信号接发模块、编组信息模块；车辆子系统包括智能控制模块，车辆信号接发模块，车辆标记模块，车辆控制模块，电磁阀，车辆信息采集模块和电源。本发明的有益效果是，采用本系统货车可以单元形式编组，也可以使用LOCOTROL及类似技术组成重载组合列车，也可以进行单车操控；其无线控制方式，可将传统空气制动系统和无线电控系统两大模块叠加，特别适合中国国情，将得到广泛应用。

Description

一种列车制动无线控制系统
技术领域
 本发明涉及铁路列车的制动控制装置，尤其涉及一种列车制动无线控制系统。
背景技术
列车的制动系统传统上采用空气制动系统，随着大编组货物列车的越来越多的开行，国际上为解决其制动难题，相继开发出了单元列车的电空制动（ECP）技术及组合列车的机车同步无线遥控（LOCOTROL）技术与空气制动系统并用。其中LOCOTROL技术是美国GE公司推出的全计算机式的无线遥控技术，LOCOTROL系统的基本工作方式是前部机车通过GSM-R系统，向中、后部机车发布同步牵引和制动命令，实现前、中、后部机车的牵引及动力制动同步操纵及空气制动系统同步制动与缓解，同时采用制动管压力自动检测，可以对系统的无线通讯状态进行监控，该技术已成功应用于北美、南非和澳大利亚。我国从2004年开始，应用LOCOTROL技术在大秦线成功开行了2万吨重载组合列车。ECP 电空制动系统是Wabtec公司1994年开始研制的，最早于1998年装车运用。美国、巴西、澳大利亚、加拿大等实行重载运输的国家已逐渐推广使用ECP，并有大量既有车计划进行ECP改造。经过数百万英里的车辆运用经验积累，AAR已于1997年5月制定了一整套缆接ECP系统工业标准。ECP系统由机车和每辆车辆上的控制单元及列车网络组成，通过列车网络传递控制信息，使每节车辆同步制动或缓解，利用贯通全列车的电缆可同时实现机车动力分散牵引控制。理论上讲，ECP技术比LOCOTROL技术更优越得多。但目前ECP在国内货车的运用方面还是一片空白，主要其有线方式不适应国情、不便于管理，极大的阻碍了该技术在国内的推广发展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现制动信号的无线同步传输的技术模式和技术方案，使单元列车实现自由组合，从而实现列车智能化控制，使列车牵引吨位大幅度提高。
为解决上述技术问题，一种列车制动无线控制系统，其特征是，包括由一安装在机车上的机车子系统和若干安装在每列列车车辆上的车辆子系统组成，机车子系统和每个车辆子系统之间采用无线电载频传递制动控制信号；
其中机车子系统包括制动控制模块、头端控制模块、机车信号接发模块、编组信息模块，头端控制模块通过各端口分别与制动控制模块、机车信号接发模块、编组信息模块连接；
车辆子系统包括智能控制模块，车辆信号接发模块，车辆标记模块，电源、车辆控制模块，电磁阀，车辆信息采集模块，智能控制模块通过各端口分别与车辆信号接发模块、车辆标记模块、车辆控制模块连接，并外接电源，车辆控制模块还通过端口分别与电磁阀，车辆信息采集模块连接。
所述电源包括振动发电装置和备用电池。振动发电装置和备用电池用于给系统提供运行的电力保证。
采用本发明所涉及的列车制动无线控制系统的车辆，其制动系统由传统空气制动系统和列车制动无线控制系统共同组成，两系统之间的关系为并联关系，并行操纵列车的制动或缓解，同时协调处理无线控制技术和传统空气制动系统对车辆的操纵控制。本系统通过分别在机车和车辆上设置机车信号接发模块和车辆信号接发模块，通过编组信息模块和车辆标记模块确定各车在编组中的位置，通过制动控制模块下达制动命令，头端控制模块处理命令后，由机车信号接发模块发出无线信号，各车车辆信号接发模块接收后由智能控制模块处理，通过车辆控制模块及电磁阀来实现副风缸直接向制动缸充风制动及制动缸排风缓解。其中车辆信息通过车辆信息采集模块将信号送至智能控制模块，并通过车辆信号接发模块送至机车，实现对各车辆的运用状况进行控制监测。由于本系统通过电磁阀来实现副风缸直接向制动缸充风制动及制动缸排风缓解，通过该系统实现的制动系统，空气仅作为制动力产生的来源，不再作为指令传递的介质。该系统中列车管持续向副风缸充气，但在制动时列车管并不减压，从而具有阶段制动、阶段缓解的特性。从而实现全列车的制动、缓解和再制动。而当该系统出现故障从而影响制动缓解时，该系统可以迅速切换到传统空气制动系统。
本发明的有益效果是，采用本系统货车可以单元形式编组，也可以使用LOCOTROL及类似技术组成组合列车，也可以进行单车操控；其无线控制方式，可将传统空气制动系统和无线电控系统两大模块叠加，特别适合中国国情，将得到广泛应用。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。
图1为列车制动无线控制系统的原理图。
具体实施方式
附图1所示的一种列车制动无线控制系统，包括由一个安装在机车上的机车子系统1和一个安装在每列列车车辆上的车辆子系统2，机车子系统1和车辆子系统2之间采用无线电载频传递制动控制信号；
其中机车子系统包括制动控制模块11、头端控制模块12、机车信号接发模块13、编组信息模块14，头端控制模块12通过各端口分别与制动控制模块11、机车信号接发模块13、编组信息模块14连接；
车辆子系统包括智能控制模块25，车辆信号接发模块24，车辆标记模块26，振动发电装置27、备用电池28、车辆控制模块22，电磁阀23，车辆信息采集模块21，智能控制模块25通过各端口分别与车辆信号接发模块24、车辆标记模块26、车辆控制模块22连接，并外接振动发电装置27、备用电池28，振动发电装置27用于为系统提供电力保证，备用电池28则在振动发电装置27发生故障时为系统提供电力，车辆控制模块22还通过端口分别与电磁阀23、车辆信息采集模块21连接。
本系统通过分别在机车和车辆上设置机车信号接发模块13和车辆信号接发模块24，通过编组信息模块14和车辆标记模块26确定各车在编组中的位置，通过制动控制模块11下达制动命令，头端控制模块12处理命令后，由机车信号接发模块13发出无线信号，各车车辆信号接发模块24接收后由智能控制模块25处理，通过车辆控制模块22及电磁阀23来实现副风缸直接向制动缸充风制动及制动缸排风缓解。车辆信息（如制动缸、副风缸风压、轴温）通过车辆信息采集模块21将信号送至智能控制模块25，并通过车辆信号接发模块24送至机车，实现对各车辆的运用状况进行控制监测。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种列车制动无线控制系统，其特征是，包括由一安装在机车上的机车子系统和若干安装在每列列车车辆上的车辆子系统组成，机车子系统和每个车辆子系统之间采用无线电载频传递制动控制信号；
其中机车子系统包括制动控制模块、头端控制模块、机车信号接发模块、编组信息模块，头端控制模块通过各端口分别与制动控制模块、机车信号接发模块、编组信息模块连接；
车辆子系统包括智能控制模块，车辆信号接发模块，车辆标记模块，车辆控制模块，电磁阀，车辆信息采集模块和电源，智能控制模块通过各端口分别与车辆信号接发模块、车辆标记模块、车辆控制模块连接，并外接电源，车辆控制模块还通过端口分别与电磁阀、车辆信息采集模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种列车制动无线控制系统，其特征在于，所述电源包括振动发电装置和备用电池。
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