CN102649436A - 一种电力机车调车控制方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力机车调车控制方法，用于实现电力机车的调车控制，该方法包括：接收智能显示单元发送的调车控制激活指令后，激活调车控制模式；接收司机室输入输出单元采集到的辅助触点信号，根据辅助触点信号确定机车状态；获得最大牵引值/最大制动值，并接收司机室输入输出单元采集到的电压输出信号，根据最大牵引值/最大制动值和电压输出信号获得牵引力请求值/制动力请求值；根据牵引力请求值/制动力请求值，获得机车在调车时的牵引力数值/制动力数值；发送牵引力数值/制动力数值到牵引控制单元，使牵引控制单元根据牵引力数值/制动力数值为机车提供所需要的牵引力矩/制动力矩。本发明还公开了一种电力机车调车控制系统及装置。

Description

一种电力机车调车控制方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及铁路行业，具体涉及一种电力机车调车控制方法、装置及系统。

背景技术

在铁路运输生产过程中，除列车在车站的到达、出发、通过以及在区间内运行外，凡机车车辆进行一切有目的移动统称为调车。在现有技术中，调车控制的方法是机车控制系统依据司机控制器牵引制动手柄的实际位置，根据机车牵引/制动曲线计算出机车牵引力和电制动力。由于机车在调车过程中，机车的负载比正常运用中低许多，此时机车需要的牵引功率很小。因此司机控制器主要在靠近0位的牵引区域变化。这样在调车模式中，司机控制器的可操作范围较小，司机操作难度较高，可能导致因司机原因导致的安全事故。

在现有技术中，调车控制的另一种方法是在调车时切除一定数量的牵引电机。由于一定数量牵引电机的切除，机车牵引/制动曲线会发生改变。申请同样的牵引/电制动力时，司机控制器移动的范围比第一种略大。这种方法降低了司机的操作难度，但是切除牵引机车牵引力的同时也切除了机车的电制动力。电制动力下降可能会导致安全事故的隐患，因此为了保证制动的安全性，切除牵引电机数量不能太多。这种方法稍微扩大了司机控制器的操作范围，但是也没有从根本上解决在调车过程中司机操作困难的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种电力机车调车控制方法、装置及系统，解决现有技术中调车控制时司机控制器有效移动范围小，导致司机操作困难的问题。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：

一种电力机车调车控制方法，所述方法包括：

接收智能显示单元发送的调车控制激活指令后，激活调车控制模式；

接收司机室输入输出单元采集到的辅助触点信号，根据所述辅助触点信号确定机车状态；

如果所述机车状态处于牵引工况，则获得最大牵引值并接收所述司机室输入输出单元采集到的电压输出信号，根据所述最大牵引值和所述电压输出信号获得牵引力请求值；

根据所述牵引力请求值，获得所述机车在调车时的牵引力数值；

发送所述牵引力数值到牵引控制单元，使所述牵引控制单元根据所述牵引力数值为所述机车提供所需要的牵引力矩；

如果所述机车状态处于制动工况，则获得最大制动值并接收所述司机室输入输出单元采集到的电压输出信号，根据所述最大制动值和所述电压输出信号获得制动力请求值；

根据所述制动力请求值，获得所述机车在调车时的制动力数值；

发送所述制动力数值到牵引控制单元，使所述牵引控制单元根据所述制动力数值为所述机车提供所需要的制动力矩。

相应的，所述方法还包括：

在激活调车控制模式后，发送调车控制激活确认码到所述智能显示单元，以使所述智能显示单元中的调车控制按键突出显示。

相应的，所述接收司机室输入输出单元采集到的辅助触点信号，根据所述辅助触点信号确定机车状态，包括：

接收司机室输入输出单元中的数字量输入模块根据司机控制器牵引制动手柄的位置采集到的第一辅助触点信号；

根据所述第一辅助触点信号，查询数字量输入模块的第一辅助触点信号真值表，确定机车状态。

相应的，所述接收司机室输入输出单元采集到的辅助触点信号，根据所述辅助触点信号确定机车状态，包括：

接收司机室输入输出单元中的混合型数字量输入输出模块根据司机控制器牵引制动手柄的位置采集到的第二辅助触点信号；

根据所述第二辅助触点信号，查询混合型数字量输入输出模块的第二辅助触点信号真值表，确定机车状态。

相应的，所述获得最大牵引值并接收所述司机室输入输出单元采集到的电压输出信号，包括：

根据牵引特性曲线与所述机车当前速度，获得所述机车在所述速度下的最大牵引值，并接收所述司机室输入输出单元中的混合型模拟量输入输出模块采集到的电压输出信号；

所述根据所述最大牵引值和所述电压输出信号获得牵引力请求值，包括：

根据所述电压输出信号和司机控制器特性图，获得牵引力请求百分比；由所述最大牵引值与所述牵引力请求百分比相乘，获得牵引力请求值。

相应的，所述根据所述牵引力请求值，获得所述机车在调车时的牵引力数值，包括：

由所述牵引力请求值与功率限制百分比相乘，获得所述机车在调车时的牵引力数值；所述功率限制百分比是在智能显示单元设定后获得的。

相应的，所述获得最大制动值并接收所述司机室输入输出单元采集到的电压输出信号，包括：

根据制动特性曲线与所述机车当前速度，获得所述机车在所述速度下的最大制动值，并接收所述司机室输入输出单元中的混合型模拟量输入输出模块采集到的电压输出信号；

所述根据所述最大制动值和所述电压输出信号获得制动力请求值，包括：

根据所述电压输出信号和司机控制器特性图，获得制动力请求百分比；由所述最大制动值与所述制动力请求百分比相乘，获得制动力请求值。

相应的，所述根据所述制动力请求值，获得所述机车在调车时的制动力数值，包括：

由所述制动力请求值作为制动力数值，获得所述机车在调车时的制动力数值。

一种电力机车调车控制装置，所述装置包括：

激活单元，用于接收智能显示单元发送的调车控制激活指令后，激活调车控制模式；

确定单元，用于接收司机室输入输出单元采集到的辅助触点信号，根据所述辅助触点信号确定机车状态；

牵引控制单元，包括第一获取单元，第二获取单元和第一发送单元；

所述第一获取单元，用于所述确定单元确定的所述机车状态处于牵引工况时，获得最大牵引值并接收所述司机室输入输出单元采集到的电压输出信号，根据所述最大牵引值和所述电压输出信号获得牵引力请求值；

所述第二获取单元，用于根据所述牵引力请求值，获得所述机车在调车时的牵引力数值；

所述第一发送单元，用于发送所述牵引力数值到牵引控制单元，使所述牵引控制单元根据所述牵引力数值为所述机车提供所需要的牵引力矩；

制动控制单元，包括第三获取单元，第四获取单元和第二发送单元；

所述第三获取单元，用于所述确定单元确定的所述机车状态处于制动工况时，获得最大制动值并接收所述司机室输入输出单元采集到的电压输出信号，根据所述最大制动值和所述电压输出信号获得制动力请求值；

所述第四获取单元，用于根据所述制动力请求值，获得所述机车在调车时的制动力数值；

所述第二发送单元，用于发送所述制动力数值到牵引控制单元，使所述牵引控制单元根据所述制动力数值为所述机车提供所需要的制动力矩。

相应的，所述装置还包括：

第三发送单元，用于在激活调车控制模式后，发送调车控制激活确认码到所述智能显示单元，使所述智能显示单元中的调车控制按键突出显示。

相应的，所述确定单元包括：

第一接收子单元，用于接收司机室输入输出单元中的数字量输入模块根据司机控制器牵引制动手柄的位置采集到的第一辅助触点信号；

第一确定子单元，用于根据所述第一辅助触点信号，查询数字量输入模块的第一辅助触点信号真值表，确定机车状态。

相应的，所述确定单元包括：

第二接收子单元，用于接收司机室输入输出单元中的混合型数字量输入输出模块根据司机控制器牵引制动手柄的位置采集到的第二辅助触点信号；

第二确定子单元，用于根据所述第二辅助触点信号，查询混合型数字量输入输出模块的第二辅助触点信号真值表，确定机车状态。

相应的，所述第一获取单元包括：

第一获取子单元，用于根据牵引特性曲线与所述机车当前速度，获得所述机车在所述速度下的最大牵引值；

第三接收子单元，用于接收所述司机室输入输出单元中的混合型模拟量输入输出模块采集到的电压输出信号；

第二获取子单元，用于根据所述电压输出信号和司机控制器特性图，获得牵引力请求百分比；

第三获取子单元，用于由所述最大牵引值与所述牵引力请求百分比相乘，获得牵引力请求值。

相应的，所述第二获取单元包括：

第四获取子单元，用于获得在所述智能显示单元中设定的功率限制百分比；

第五获取子单元，用于由所述牵引力请求值与功率限制百分比相乘，获得所述机车在调车时的牵引力数值。

相应的，所述第三获取单元包括：

第六获取子单元，用于根据制动特性曲线与所述机车当前速度，获得所述机车在所述速度下的最大制动值；

第四接收子单元，用于接收所述司机室输入输出单元中的混合型模拟量输入输出模块采集到的电压输出信号；

第七获取子单元，用于根据所述电压输出信号和司机控制器特性图，获得制动力请求百分比；

第八获取子单元，用于由所述最大制动值与所述制动力请求百分比相乘，获得制动力请求值。

相应的，所述第四获取单元包括：

第九获取子单元，用于由所述制动力请求值作为制动力数值，获得所述机车在调车时的制动力数值。

一种电力机车调车控制系统，所述系统包括：

中央控制单元、智能显示单元、司机室输入输出单元和牵引控制单元；

所述智能显示单元、所述司机室输入输出单元、所述牵引控制单元与所述中央控制单元相连；

所述智能显示单元，用于向所述中央处理器发送调车控制激活指令；

所述司机室输入输出单元，用于采集辅助触点信号；采集电压输出信号；

所述牵引控制单元，用于根据牵引力数值为机车提供所需要的牵引力矩；根据制动力数值为所述机车提供所需要的制动力矩。

相应的，所述中央控制单元是权利要求9-16任一项所述的装置。

相应的，所述智能显示单元还包括突出显示子单元：

所述突出显示子单元，用于在激活调车控制模式后，接收所述中央控制单元发送的调车控制激活确认码，将调车控制按键突出显示。

相应的，所述司机室输入输出单元包括：

数字量输入模块、混合型数字量输入输出模块和混合型模拟量输入输出模块；

所述数字量输入模块、所述混合型数字量输入输出模块、所述混合型模拟量输入输出模块与所述中央控制单元相连；

所述数字量输入模块，用于根据司机控制器牵引制动手柄的位置采集第一辅助触点信号；

所述混合型数字量输入输出模块，用于根据司机控制器牵引制动手柄的位置采集第二辅助触点信号；

所述混合型模拟量输入输出模块，用于采集电压输出信号。

由此可见，本发明具有如下有益效果：

在调车过程中，通过限制牵引力数值的方式，扩大了司机控制器牵引制动手柄的物理移动范围，解决了现有技术中司机控制器有效移动区域小而导致的机车调车控制困难的问题，同时，在调车过程中，制动力数值与机车运行状态下相同，解决了现有技术中切除牵引电机而导致的电制动力下降可能导致安全事故的隐患，使机车调车控制更加安全可靠。

附图说明

图1为本发明一种电力机车调车控制方法的流程图；

图2为本发明实施例中的一种牵引特性曲线图；

图3为本发明实施例中的一种司机控制器特性图；

图4为本发明实施例中的一种制动特性曲线图；

图5为本发明一种电力机车调车控制方法的具体实施例流程图；

图6为本发明一种电力机车调车控制装置的一种示意图；

图7为本发明一种电力机车调车控制系统的一种示意图；

图8为本发明一种电力机车调车控制系统的一种具体示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明实施例作进一步详细的说明。

本发明的方法，是针对现有技术在调车过程中，存在司机控制器牵引制动手柄的可操作范围较小，司机操作难度较高的问题，在调车模式中牵引工况时限制牵引力数值，同时在制动工况时保持制动力数值。

基于上述思想，参见图1所示，本发明的方法包括以下步骤：

步骤101：接收智能显示单元发送的调车控制激活指令后，激活调车控制模式；

步骤102：接收司机室输入输出单元采集到的辅助触点信号，根据辅助触点信号确定机车状态；

机车状态处于牵引工况时，执行步骤103-105，实现机车在牵引工况下的调车控制；机车状态处于制动工况时，执行步骤106-108，实现机车在制动工况下的调车控制；

步骤103：如果机车状态处于牵引工况，则获得最大牵引值并接收司机室输入输出单元采集到的电压输出信号，根据最大牵引值和电压输出信号获得牵引力请求值；

步骤104：根据牵引力请求值，获得机车在调车时的牵引力数值；

步骤105：发送牵引力数值到牵引控制单元，使牵引控制单元根据牵引力数值为机车提供所需要的牵引力矩；

步骤106：如果机车状态处于制动工况，则获得最大制动值并接收司机室输入输出单元采集到的电压输出信号，根据最大制动值和电压输出信号获得制动力请求值；

步骤107：根据制动力请求值，获得机车在调车时的制动力数值；

步骤108：发送制动力数值到牵引控制单元，使牵引控制单元根据制动力数值为机车提供所需要的制动力矩。

这样，在调车过程中，通过限制牵引力数值的方式，扩大了司机控制器牵引制动手柄的物理移动范围，解决了现有技术中司机控制器有效移动区域小而导致的机车调车控制困难的问题，同时，在调车过程中，制动力数值与机车运行状态下相同，解决了现有技术中切除牵引电机而导致的电制动力下降可能导致安全事故的隐患，使机车调车控制更加安全可靠。

在上述实施例中，辅助触点信号的采集可以由司机室输入输出单元中的数字量输入模块(DIM)完成，也可以由司机室输入输出单元中的混合型数字量输入输出模块(DXM)完成，由数字量输入模块或混合型数字量输入输出模块采集辅助触点信号，通过冗余设置的方式，保证辅助触点信号采集的正确性。电压输出信号的采集可以由司机室输入输出单元中的混合型模拟量输入输出模块(AXM)完成。

智能显示单元、牵引控制单元以及司机室输入输出单元中的数字量输入模块(DIM)、混合型数字量输入输出模块(DXM)、混合型模拟量输入输出模块(AXM)与中央控制单元可以通过多功能车辆总线(Multifunction VehicleBus，MVB)相连；智能显示单元、牵引控制单元以及司机室输入输出单元与中央控制单元之间可以通过多功能车辆总线进行信号传输。

可以通过查询数字量输入模块的辅助触点信号真值表，参见表1所示，确定机车状态处于牵引工况还是制动工况。

表1

信号	状态
		011	调速手柄制动区
101	调速手柄大零位
		110	调速手柄牵引区
其他	司机控制器辅助触点故障

可以通过查询混合型数字量输入输出模块的辅助触点信号真值表，参见表2所示，确定机车状态处于牵引工况还是制动工况。

表2

信号	状态
		1110000	调速手柄制动100％位
0110000	调速手柄制动2/3位
		0010000	调速手柄制动0位
0001000	调速手柄大零位
		0000001	调速手柄牵引0位
0000011	调速手柄牵引2/3位
		0000111	调速手柄牵引100％位
其他	司机控制器辅助触点故障

当机车处于牵引工况时，根据牵引特性曲线与机车当前速度，可以获得机车在当前速度下的最大牵引值Ft1，不同机车可以有不同的牵引特性曲线，参见图2所示是一种牵引特性曲线图；

根据司机室输入输出单元中的混合型模拟量输入输出模块采集到的电压输出信号和司机控制器特性图，可以获得牵引力请求百分比k1；不同机车可以有不同的司机控制器特性图，参见图3所示是一种司机控制器特性图，牵引力请求百分比与电压输出值存在线性关系；

由最大牵引值与牵引力请求百分比相乘，可以获得牵引力请求值F1＝Ft1×k1；

由牵引力请求值F1与功率限制百分比相乘λ，可以获得所述机车在调车时的牵引力数值Ft＝F1×λ；功率限制百分比λ是在智能显示单元中设定的，具体设定过程可以包括：在智能显示单元中调车模式参数设置单元下，设置功率限制百分比λ，按确认键完成设置；

将得到的调车模式下牵引力数值Ft发送到牵引控制单元，牵引控制单元可以为机车提供所需要的牵引力矩。

上述过程是机车处于牵引工况时的调车控制，通过设置功率限制百分比，对牵引力数值进行限制，从而使在调车过程中的司机控制器牵引制动手柄操作范围扩大。

当机车处于制动工况时，根据制动特性曲线与机车当前速度，可以获得机车在当前速度下的最大制动值Fb1，不同机车可以有不同的制动特性曲线，参见图4所示是一种制动特性曲线图；

根据司机室输入输出单元中的混合型模拟量输入输出模块采集到的电压输出信号和司机控制器特性图，可以获得制动力请求百分比k2；同样的，制动力请求百分比与电压输出值存在线性关系；

由最大制动值与制动力请求百分比相乘，可以获得制动力请求值F2＝Fb1×k2；

由牵引力请求值F2作为制动力数值，可以获得所述机车在调车时的制动力数值Fb＝F2；

将得到的调车模式下制动力数值Fb发送到牵引控制单元，牵引控制单元可以为机车提供所需要的制动力矩。

上述过程是机车处于制动工况时的调车控制，此时制动力数值与正常运行时相同，以保证机车安全。

参见图5所示，本发明的一种电力机车调车控制的具体实现方法，包括以下步骤：

步骤201：接收智能显示单元发送的调车控制激活指令后，激活调车控制模式；

步骤202：发送调车控制激活确认码到智能显示单元，以使智能显示单元中的调车控制按键突出显示；

因为在调车控制模式下机车牵引力数值与正常运行模式下不同，可以将调车控制按键突出显示为黄色，提示操作者机车已经处于调车控制模式下，保证在操作过程中的安全；

辅助触点信号的采集可以由司机室输入输出单元中的数字量输入模块完成，也可以由司机室输入输出单元中的混合型数字量输入输出模块完成；由数字量输入模块采集辅助触点信号，执行步骤203-204；由混合型数字量输入输出模块采集辅助触点信号，执行步骤205-206；

步骤203：接收司机室输入输出单元中的数字量输入模块根据司机控制器牵引制动手柄的位置采集到的第一辅助触点信号；

步骤204：根据第一辅助触点信号，查询数字量输入模块的第一辅助触点信号真值表，确定机车状态；

步骤205：接收司机室输入输出单元中的混合型数字量输入输出模块根据司机控制器牵引制动手柄的位置采集到的第二辅助触点信号；

步骤206：根据第二辅助触点信号，查询混合型数字量输入输出模块的第二辅助触点信号真值表，确定机车状态；

由数字量输入模块或混合型数字量输入输出模块采集辅助触点信号，通过冗余设置的方式，可以保证辅助触点信号采集的正确性；

机车状态处于牵引工况时，执行步骤207-212，实现机车在牵引工况下的调车控制；机车状态处于制动工况时，执行步骤213-218，实现机车在制动工况下的调车控制；

步骤207：如果机车状态处于牵引工况，则根据牵引特性曲线与机车当前速度，获得机车在当前速度下的最大牵引值；

步骤208：接收司机室输入输出单元中的混合型模拟量输入输出模块采集到的电压输出信号；

步骤209：根据电压输出信号和司机控制器特性图，获得牵引力请求百分比；

步骤210：由最大牵引值与牵引力请求百分比相乘，获得牵引力请求值；

步骤211：由牵引力请求值与功率限制百分比相乘，获得机车在调车时的牵引力数值；功率限制百分比是在智能显示单元设定后获得的；

步骤212：发送牵引力数值到牵引控制单元，使牵引控制单元根据牵引力数值为机车提供所需要的牵引力矩；

步骤213：如果机车状态处于制动工况，则根据制动特性曲线与机车当前速度，获得机车在当前速度下的最大制动值；

步骤214：接收司机室输入输出单元中的混合型模拟量输入输出模块采集到的电压输出信号；

步骤215：根据电压输出信号和司机控制器特性图，获得制动力请求百分比；

步骤216：由最大制动值与制动力请求百分比相乘，获得制动力请求值；

步骤217：由制动力请求值作为制动力数值，获得机车在调车时的制动力数值；

步骤218：发送制动力数值到牵引控制单元，使牵引控制单元根据制动力数值为机车提供所需要的制动力矩。

这样，在调车过程中，通过设置功率限制百分比的方式对牵引力数值进行限制，可以扩大司机控制器牵引制动手柄的物理移动范围，解决了现有技术中司机控制器有效移动区域小而导致的机车调车控制困难的问题，同时，在调车过程中，制动力数值与机车运行状态下相同，解决了现有技术中切除牵引电机而导致的电制动力下降可能导致安全事故的隐患，使机车调车控制更加安全可靠。

另外，牵引控制单元(TCU)还具有闭环控制功能，牵引控制单元为机车提供所需要的牵引力矩或制动力矩，当驱动单元执行后，牵引控制单元还可以采集电机的电压，电流等反馈信号以检查驱动单元是否正确执行，是否牵引控制单元已为机车提供了所需要的牵引力矩或制动力矩。

相应地，本发明还提供一种电力机车调车控制装置，如图6所示，是该装置的一种示意图，在该实施例中，所述装置包括：激活单元11、确定单元12、牵引控制单元13以及制动控制单元14。

牵引控制单元13包括第一获取单元131、第二获取单元132和第一发送单元133。

制动控制单元14包括第三获取单元141、第四获取单元142和第二发送单元143；

其中，激活单元11，用于接收智能显示单元发送的调车控制激活指令后，激活调车控制模式；

确定单元12，用于接收司机室输入输出单元采集到的辅助触点信号，根据辅助触点信号确定机车状态；

第一获取单元131，用于确定单元确定的机车状态处于牵引工况时，获得最大牵引值并接收司机室输入输出单元采集到的电压输出信号，根据最大牵引值和电压输出信号获得牵引力请求值；

第二获取单元132，用于根据牵引力请求值，获得机车在调车时的牵引力数值；

第一发送单元133，用于发送牵引力数值到牵引控制单元，使牵引控制单元根据牵引力数值为机车提供所需要的牵引力矩；

第三获取单元141，用于确定单元确定的机车状态处于制动工况时，获得最大制动值并接收司机室输入输出单元采集到的电压输出信号，根据最大制动值和电压输出信号获得制动力请求值；

第四获取单元142，用于根据制动力请求值，获得机车在调车时的制动力数值；

第二发送单元143，用于发送制动力数值到牵引控制单元，使牵引控制单元根据制动力数值为机车提供所需要的制动力矩。

另外，一种电力机车调车控制装置还包括：第三发送单元，用于在激活调车控制模式后，发送调车控制激活确认码到智能显示单元，使智能显示单元中的调车控制按键突出显示。

具体地，确定单元12可以包括：

第一接收子单元，用于接收司机室输入输出单元中的数字量输入模块根据司机控制器牵引制动手柄的位置采集到的第一辅助触点信号；

第一确定子单元，用于根据第一辅助触点信号，查询数字量输入模块的第一辅助触点信号真值表，确定机车状态。

确定单元12也可以包括：

第二接收子单元，用于接收司机室输入输出单元中的混合型数字量输入输出模块根据司机控制器牵引制动手柄的位置采集到的第二辅助触点信号；

第二确定子单元，用于根据第二辅助触点信号，查询混合型数字量输入输出模块的第二辅助触点信号真值表，确定机车状态。

具体地，第一获取单元131可以包括：

第一获取子单元，用于根据牵引特性曲线与机车当前速度，获得机车在当前速度下的最大牵引值；

第三接收子单元，用于接收司机室输入输出单元中的混合型模拟量输入输出模块采集到的电压输出信号；

第二获取子单元，用于根据电压输出信号和司机控制器特性图，获得牵引力请求百分比；

第三获取子单元，用于由最大牵引值与牵引力请求百分比相乘，获得牵引力请求值。

具体地，第二获取单元132可以包括：

第四获取子单元，用于获得在智能显示单元中设定的功率限制百分比；

第五获取子单元，用于由牵引力请求值与功率限制百分比相乘，获得机车在调车时的牵引力数值。

具体地，第三获取单元141可以包括：

第六获取子单元，用于根据制动特性曲线与机车当前速度，获得机车在速度下的最大制动值；

第四接收子单元，用于接收司机室输入输出单元中的混合型模拟量输入输出模块采集到的电压输出信号；

第七获取子单元，用于根据电压输出信号和司机控制器特性图，获得制动力请求百分比；

第八获取子单元，用于由最大制动值与制动力请求百分比相乘，获得制动力请求值。

具体地，第四获取单元142可以包括：

第九获取子单元，用于由制动力请求值作为制动力数值，获得机车在调车时的制动力数值。

相应地，本发明还提供一种电力机车调车控制系统，如图7所示，是该系统的一种系统框图，该系统包括：中央控制单元1、智能显示单元2、司机室输入输出单元3以及牵引控制单元4；智能显示单元、司机室输入输出单元、牵引控制单元与中央控制单元相连。

其中，中央控制单元1为本发明提供的一种电力机车调车控制装置；

智能显示单元，用于向中央处理器发送调车控制激活指令；

司机室输入输出单元，用于采集辅助触点信号；采集电压输出信号；

牵引控制单元，用于根据牵引力数值为机车提供所需要的牵引力矩；根据制动力数值为机车提供所需要的制动力矩。

本系统的工作原理是：

智能显示单元向中央控制单元发送调车控制激活指令后，中央控制单元激活调车控制模式；司机室输入输出单元采集辅助触点信号并发送至中央处理单元，中央处理单元根据辅助触点信号确定机车状态；如果机车状态处于牵引工况，司机室输入输出单元采集电压输出信号并发送至中央处理单元，中央处理单元获得最大牵引值和电压输出信号，根据最大牵引值和电压输出信号获得牵引力请求值，根据牵引力请求值，获得机车在调车时的牵引力数值；发送牵引力数值到牵引控制单元，牵引控制单元根据牵引力数值为机车提供所需要的牵引力矩；如果机车状态处于制动工况，司机室输入输出单元采集电压输出信号并发送至中央处理单元，中央处理单元获得最大制动值和电压输出信号，根据最大制动值和电压输出信号获得制动力请求值，根据制动力请求值，获得机车在调车时的制动力数值；发送制动力数值到牵引控制单元，牵引控制单元根据制动力数值为机车提供所需要的制动力矩。

本发明电力机车调车控制系统的一种具体系统框图，参见图8所示。该系统包括：中央控制单元1、智能显示单元2、司机室输入输出单元3以及牵引控制单元4。其中，中央控制单元1为本发明提供的一种电力机车调车控制装置。

智能显示单元2还包括突出显示子单元，用于在激活调车控制模式后，接收中央控制单元发送的调车控制激活确认码，将调车控制按键突出显示。

具体地，司机室输入输出单元3可以包括：数字量输入模块31、混合型数字量输入输出模块32和混合型模拟量输入输出模块33；数字量输入模块31、混合型数字量输入输出模块32、混合型模拟量输入输出模块33与中央控制单元1相连；

数字量输入模块31，用于根据司机控制器牵引制动手柄的位置采集第一辅助触点信号；

混合型数字量输入输出模块32，用于根据司机控制器牵引制动手柄的位置采集第二辅助触点信号；

混合型模拟量输入输出模块33，用于采集电压输出信号。

本系统的工作原理是：

智能显示单元向中央控制单元发送调车控制激活指令后，中央控制单元激活调车控制模式；中央控制单元发送调车控制激活确认码到智能显示单元，智能显示单元中的调车控制按键突出显示；中央控制单元接收司机室输入输出单元中的数字量输入模块根据司机控制器牵引制动手柄的位置采集到的第一辅助触点信号，根据第一辅助触点信号，查询数字量输入模块的第一辅助触点信号真值表，确定机车状态；中央控制单元接收司机室输入输出单元中的混合型数字量输入输出模块根据司机控制器牵引制动手柄的位置采集到的第二辅助触点信号，根据第二辅助触点信号，查询混合型数字量输入输出模块的第二辅助触点信号真值表，确定机车状态；

如果机车状态处于牵引工况，司机室输入输出单元中的混合型模拟量输入输出模块采集到电压输出信号并发送至中央控制单元，中央控制单元根据牵引特性曲线与机车当前速度，获得机车在当前速度下的最大牵引值，并根据电压输出信号和司机控制器特性图，获得牵引力请求百分比，再由最大牵引值与牵引力请求百分比相乘，获得牵引力请求值，由牵引力请求值与功率限制百分比相乘，获得机车在调车时的牵引力数值，功率限制百分比是在智能显示单元中设定的；中央控制单元发送牵引力数值到牵引控制单元，牵引控制单元根据牵引力数值为机车提供所需要的牵引力矩；

如果机车状态处于制动工况，司机室输入输出单元中的混合型模拟量输入输出模块采集到电压输出信号并发送至中央控制单元，中央控制单元根据制动特性曲线与机车当前速度，获得机车在当前速度下的最大制动值，并根据电压输出信号和司机控制器特性图，获得制动力请求百分比，再由最大制动值与制动力请求百分比相乘，获得制动力请求值，由制动力请求值作为制动力数值，获得机车在调车时的制动力数值；中央控制单元发送制动力数值到牵引控制单元，牵引控制单元根据制动力数值为机车提供所需要的制动力矩。

需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统或装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (20)

1.一种电力机车调车控制方法，其特征在于，所述方法包括：

接收智能显示单元发送的调车控制激活指令后，激活调车控制模式；

接收司机室输入输出单元采集到的辅助触点信号，根据所述辅助触点信号确定机车状态；

如果所述机车状态处于牵引工况，则获得最大牵引值并接收所述司机室输入输出单元采集到的电压输出信号，根据所述最大牵引值和所述电压输出信号获得牵引力请求值；

根据所述牵引力请求值，获得所述机车在调车时的牵引力数值；

发送所述牵引力数值到牵引控制单元，使所述牵引控制单元根据所述牵引力数值为所述机车提供所需要的牵引力矩；

如果所述机车状态处于制动工况，则获得最大制动值并接收所述司机室输入输出单元采集到的电压输出信号，根据所述最大制动值和所述电压输出信号获得制动力请求值；

根据所述制动力请求值，获得所述机车在调车时的制动力数值；

发送所述制动力数值到牵引控制单元，使所述牵引控制单元根据所述制动力数值为所述机车提供所需要的制动力矩。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在激活调车控制模式后，发送调车控制激活确认码到所述智能显示单元，以使所述智能显示单元中的调车控制按键突出显示。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收司机室输入输出单元采集到的辅助触点信号，根据所述辅助触点信号确定机车状态，包括：

接收司机室输入输出单元中的数字量输入模块根据司机控制器牵引制动手柄的位置采集到的第一辅助触点信号；

根据所述第一辅助触点信号，查询数字量输入模块的第一辅助触点信号真值表，确定机车状态。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收司机室输入输出单元采集到的辅助触点信号，根据所述辅助触点信号确定机车状态，包括：

接收司机室输入输出单元中的混合型数字量输入输出模块根据司机控制器牵引制动手柄的位置采集到的第二辅助触点信号；

根据所述第二辅助触点信号，查询混合型数字量输入输出模块的第二辅助触点信号真值表，确定机车状态。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述获得最大牵引值并接收所述司机室输入输出单元采集到的电压输出信号，包括：

根据牵引特性曲线与所述机车当前速度，获得所述机车在所述速度下的最大牵引值，并接收所述司机室输入输出单元中的混合型模拟量输入输出模块采集到的电压输出信号；

所述根据所述最大牵引值和所述电压输出信号获得牵引力请求值，包括：

根据所述电压输出信号和司机控制器特性图，获得牵引力请求百分比；由所述最大牵引值与所述牵引力请求百分比相乘，获得牵引力请求值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述牵引力请求值，获得所述机车在调车时的牵引力数值，包括：

由所述牵引力请求值与功率限制百分比相乘，获得所述机车在调车时的牵引力数值；所述功率限制百分比是在智能显示单元设定后获得的。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述获得最大制动值并接收所述司机室输入输出单元采集到的电压输出信号，包括：

根据制动特性曲线与所述机车当前速度，获得所述机车在所述速度下的最大制动值，并接收所述司机室输入输出单元中的混合型模拟量输入输出模块采集到的电压输出信号；

所述根据所述最大制动值和所述电压输出信号获得制动力请求值，包括：

根据所述电压输出信号和司机控制器特性图，获得制动力请求百分比；由所述最大制动值与所述制动力请求百分比相乘，获得制动力请求值。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述制动力请求值，获得所述机车在调车时的制动力数值，包括：

由所述制动力请求值作为制动力数值，获得所述机车在调车时的制动力数值。

9.一种电力机车调车控制装置，其特征在于，所述装置包括：

激活单元，用于接收智能显示单元发送的调车控制激活指令后，激活调车控制模式；

确定单元，用于接收司机室输入输出单元采集到的辅助触点信号，根据所述辅助触点信号确定机车状态；

牵引控制单元，包括第一获取单元，第二获取单元和第一发送单元；

所述第一获取单元，用于所述确定单元确定的所述机车状态处于牵引工况时，获得最大牵引值并接收所述司机室输入输出单元采集到的电压输出信号，根据所述最大牵引值和所述电压输出信号获得牵引力请求值；

所述第二获取单元，用于根据所述牵引力请求值，获得所述机车在调车时的牵引力数值；

所述第一发送单元，用于发送所述牵引力数值到牵引控制单元，使所述牵引控制单元根据所述牵引力数值为所述机车提供所需要的牵引力矩；

制动控制单元，包括第三获取单元，第四获取单元和第二发送单元；

所述第三获取单元，用于所述确定单元确定的所述机车状态处于制动工况时，获得最大制动值并接收所述司机室输入输出单元采集到的电压输出信号，根据所述最大制动值和所述电压输出信号获得制动力请求值；

所述第四获取单元，用于根据所述制动力请求值，获得所述机车在调车时的制动力数值；

所述第二发送单元，用于发送所述制动力数值到牵引控制单元，使所述牵引控制单元根据所述制动力数值为所述机车提供所需要的制动力矩。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第三发送单元，用于在激活调车控制模式后，发送调车控制激活确认码到所述智能显示单元，使所述智能显示单元中的调车控制按键突出显示。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述确定单元包括：

第一接收子单元，用于接收司机室输入输出单元中的数字量输入模块根据司机控制器牵引制动手柄的位置采集到的第一辅助触点信号；

第一确定子单元，用于根据所述第一辅助触点信号，查询数字量输入模块的第一辅助触点信号真值表，确定机车状态。

12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述确定单元包括：

第二接收子单元，用于接收司机室输入输出单元中的混合型数字量输入输出模块根据司机控制器牵引制动手柄的位置采集到的第二辅助触点信号；

第二确定子单元，用于根据所述第二辅助触点信号，查询混合型数字量输入输出模块的第二辅助触点信号真值表，确定机车状态。

13.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一获取单元包括：

第一获取子单元，用于根据牵引特性曲线与所述机车当前速度，获得所述机车在所述速度下的最大牵引值；

第三接收子单元，用于接收所述司机室输入输出单元中的混合型模拟量输入输出模块采集到的电压输出信号；

第二获取子单元，用于根据所述电压输出信号和司机控制器特性图，获得牵引力请求百分比；

第三获取子单元，用于由所述最大牵引值与所述牵引力请求百分比相乘，获得牵引力请求值。

14.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第二获取单元包括：

第四获取子单元，用于获得在所述智能显示单元中设定的功率限制百分比；

第五获取子单元，用于由所述牵引力请求值与功率限制百分比相乘，获得所述机车在调车时的牵引力数值。

15.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第三获取单元包括：

第六获取子单元，用于根据制动特性曲线与所述机车当前速度，获得所述机车在所述速度下的最大制动值；

第四接收子单元，用于接收所述司机室输入输出单元中的混合型模拟量输入输出模块采集到的电压输出信号；

第七获取子单元，用于根据所述电压输出信号和司机控制器特性图，获得制动力请求百分比；

第八获取子单元，用于由所述最大制动值与所述制动力请求百分比相乘，获得制动力请求值。

16.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第四获取单元包括：

第九获取子单元，用于由所述制动力请求值作为制动力数值，获得所述机车在调车时的制动力数值。

17.一种电力机车调车控制系统，其特征在于，所述系统包括：

中央控制单元、智能显示单元、司机室输入输出单元和牵引控制单元；

所述智能显示单元、所述司机室输入输出单元、所述牵引控制单元与所述中央控制单元相连；

所述智能显示单元，用于向所述中央处理器发送调车控制激活指令；

所述司机室输入输出单元，用于采集辅助触点信号；采集电压输出信号；

所述牵引控制单元，用于根据牵引力数值为机车提供所需要的牵引力矩；根据制动力数值为所述机车提供所需要的制动力矩。

18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述中央控制单元是权利要求9-16任一项所述的装置。

19.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述智能显示单元还包括突出显示子单元：

所述突出显示子单元，用于在激活调车控制模式后，接收所述中央控制单元发送的调车控制激活确认码，将调车控制按键突出显示。

20.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述司机室输入输出单元包括：

数字量输入模块、混合型数字量输入输出模块和混合型模拟量输入输出模块；

所述数字量输入模块、所述混合型数字量输入输出模块、所述混合型模拟量输入输出模块与所述中央控制单元相连；

所述数字量输入模块，用于根据司机控制器牵引制动手柄的位置采集第一辅助触点信号；

所述混合型数字量输入输出模块，用于根据司机控制器牵引制动手柄的位置采集第二辅助触点信号；

所述混合型模拟量输入输出模块，用于采集电压输出信号。

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