CN103057554A - 一种交流传动轨道车的控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交流传动轨道车的控制装置，包括：控制第一牵引系统运行的第一控制系统，控制第二牵引系统运行的第二控制系统。通过采用两个控制系统作为交流传动轨道车控制装置的核心，实现双套牵引系统同时控制机车的两套牵引系统，使所述交流传动轨道车能够正常运行，降低了交流传动轨道车运行过程中控制系统失效的风险。

Description

一种交流传动轨道车的控制装置及方法

技术领域

本发明涉及轨道车控制领域，尤其涉及一种交流传动轨道车的控制装置及方法。

背景技术

交流传动轨道车已成为铁路工务系统的新需求，目前国内制造的轨道车主要采用机械传动、液力传动、液压传动三种传动方式，三种传动方式的运行速度都不高。随着我国铁路线路大范围提速，原有轨道车很难适应新形势下的铁路的需要，所以高速、节能和高可靠性的交流传动轨道车成为铁路工务系统的新需求。

国内内燃机车都采用一套牵引系统，近期已研制成功国内首台采用双动力系统运行的交流传动轨道车，所述轨道车前后转向架采用两套独立的牵引系统，正常运行时，两套牵引系统可以同时投入使用，当一套牵引系统出现故障时，另一套牵引系统仍可以正常运行。

这同时也对与之配套的整车控制装置提出了更高的要求。原有的整车控制装置只适用于单一牵引系统的交流传动轨道车的控制，并不能应用于双动力系统运行的交流传动轨道车。因此，无论从功能性还是可靠性均无法满足双动力系统运行的交流传动轨道车的需要。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种交流传动轨道车的控制装置及方法，以解决现有技术中单机运行，可靠性低的缺点，其具体方案如下：

一种交流传动轨道车的控制装置，包括：

控制第一牵引系统运行的第一控制系统；

控制第二牵引系统运行的第二控制系统；

其中，所述控制系统包括：信号采集模块，处理器，信号处理模块，信号输出模块，

所述信号采集模块与所述牵引系统相连，采集所述交流传动轨道车的信号参数，并发送至所述信号处理模块；

所述信号处理模块与所述信号采集模块相连，对所述接收到的信号参数进行处理，并将所述处理后的信号参数发送至所述处理器；

所述处理器接收所述参数信号，对所述参数信号进行调控，使所述调控后的参数信号符合实际需要，并发送至所述信号输出模块；

所述信号输出模块与所述处理器相连，对所述处理后的信号参数进行输出。

进一步的，还包括：

连接第一控制系统与第二控制系统，为所述第一控制系统与第二控制系统传递信息，使所述第一控制系统与第二控制系统互为冷备份的连接线束。

进一步的，所述控制系统还包括：调速模块，所述调速模块与所述处理器相连，控制所述牵引系统中的柴油机的转速。

进一步的，所述控制系统还包括：串行数据通讯模块MVB，所述处理器通过所述串行数据通讯模块MVB进行信号的传输，实现对所述信号采集模块、信号处理模块以及信号输出模块的控制。

进一步的，所述控制系统还包括：信号传输模块，存储器，

一个控制系统内的所述信号传输模块与另一控制系统通过所述连接线束相连，采集另一控制系统内的信号参数，并将所述信号参数传送至所述信号传输模块所在的控制系统内；

所述存储器与信号传输模块以及所述处理器相连，接收所述控制系统内信号传输模块发送的另一控制系统内的参数信号，对另一控制系统内信号参数的冷备份。

进一步的，还包括：

对所述第一控制系统和第二控制系统进行切换控制的切换开关。

进一步的，还包括：

产生强冷风，实现对控制装置进行散热的风扇。

进一步的，还包括：

对所述风扇的开关进行切换的风扇开关。

从上述技术方案可以看出，通过采用两个控制系统作为交流传动轨道车控制装置的核心，实现双套牵引系统同时控制机车的两套牵引系统，使所述交流传动轨道车能够正常运行，降低了交流传动轨道车运行过程中控制系统失效的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种交流传动轨道车的控制装置的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的一种交流传动轨道车的控制装置的结构示意图；

图3为本发明实施例公开的一种交流传动轨道车的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开的交流传动轨道车的控制装置的结构示意图如图1所示，包括：

第一控制系统11，第二控制系统12。

第一控制系统11控制第一牵引系统运行，第二控制系统12控制第二牵引系统运行。两套牵引系统可同时投入使用，即当第一控制系统11控制第一牵引系统运行时，第二控制系统12可同时控制第二牵引系统运行。

优选的，本实施例公开的交流传动轨道车的控制装置还可以包括：连接线束13。

连接线束13连接第一控制系统与第二控制系统，使所述第一控制系统与第二控制系统能够传递信息，从而实现所述第一控制系统与第二控制系统互为冷备份冗余。

即当其中一套控制系统出现故障而停止运行时，会为另一控制系统提供完整的数据库，使出现故障的控制系统内的数据不会丢失，增加控制系统的可靠性。

本实施例公开的交流传动轨道车的控制装置，通过采用两个控制系统作为交流传动轨道车控制装置的核心，实现双套牵引系统同时控制机车的两套牵引系统，使所述交流传动轨道车能够正常运行，降低了交流传动轨道车运行过程中控制系统失效的风险。

本发明公开的交流传动轨道车的控制装置的结构示意图如图2所示，包括：

与所述牵引系统相连的信号采集模块21，与所述信号采集模块21相连的信号处理模块22，处理器23，与所述处理器23相连的信号输出模块24。

所述信号采集模块21接收所述牵引系统发送的信号参数，并发送至所述信号处理模块22，所述信号处理模块22接收所述信号采集模块21发送的信号，并对所述接收到的信号参数进行处理，包括滤波处理、多路切换处理、A/D转换等信号处理操作，所述信号处理模块22将经过处理后的信号发送至所述处理器23，所述处理器23接收所述处理后的信号参数，对所述信号参数进行调控，如逻辑译码控制、程序下载控制、存储控制，所述处理器23使所述调控后的信号参数符合实际工作的需要，并将调控后的信号发送至所述信号输出模块24，所述信号输出模块24将所述处理后的信号参数进行输出，以保证所述信号控制交流传动轨道车正常运行。

本实施例公开的交流传动轨道车的控制装置，第一控制系统控制第一牵引系统，第二控制系统控制第二牵引系统。其中，第一控制系统和第二控制系统内部均包括：信号采集模块、信号处理模块、处理器、信号输出模块。

优选的，所述交流传动轨道车的控制装置还包括：信号传输模块25，与处理器23以及信号传输模块相连的存储器26。

所述信号传输模块25与另一控制系统通过所述连接线束相连，采集另一控制系统内的信号参数，并将所述信号参数传送至所述信号传输模块所在的控制系统内的存储器26，所述控制系统通过其内部设置的存储器26实现对另一控制系统内信号参数的冷备份。即所述第一控制系统内的信号参数需要第二控制系统冷备份存储时，第二控制系统内的存储器用来实现第一控制系统内的信号参数的冷备份存储；相应的，所述第二控制系统内的信号参数需要第一控制系统冷备份存储时，第一控制系统内的存储器用来实现第二控制系统内的信号参数的冷备份存储。

进一步的，所述交流传动轨道车的控制装置还包括：切换开关27。

所述切换开关27用来实现对第一控制系统和第二控制系统进行的切换控制。即当第一控制系统出现故障时，第二控制系统的存储器26冷备份存储第一控制系统内的信号参数，通过切换开关的切换，实现第一控制系统停止运行，第二控制系统代替第一控制系统运行，降低了控制系统失效造成的风险，保障交流传动轨道车的正常运行。

本实施例公开的交流传动轨道车的控制装置，通过信号采集模块、信号处理模块、处理器以及信号输出模块的配合操作，实现了控制系统通过牵引系统的牵引对交流传动轨道车的控制。进一步的，增加了存储器，实现了两套控制系统互为冷备份存储的功能，从而降低了控制系统内数据丢失的风险。进一步的，增加了切换开关，实现了一套控制系统出现故障时，另一套控制系统可通过切换继续工作，从而保障了交流传动轨道车的正常运行。

本发明公开的交流传动轨道车的控制装置的结构示意图如图3所示，包括：

信号采集模块31，与所述信号采集模块31相连的信号处理模块32，与所述信号处理模块32相连的处理器33，与所述处理器33相连的调速模块34，与所述处理器33相连的信号输出模块35，所述信号采集模块31、信号处理模块32、调速模块34以及信号输出模块35通过串行数据通信模块MVB36与所述处理器33相连。

所述信号采集模块31接收所述牵引系统发送的信号参数，并发送至所述信号处理模块32，所述信号处理模块32接收所述信号采集模块31发送的信号，并对所述接收到的信号参数进行处理，包括滤波处理、多路切换处理、A/D转换等信号处理操作，所述信号处理模块32将经过处理后的信号发送至所述处理器33，所述处理器33接收所述处理后的信号参数，对所述信号参数进行调控，如逻辑译码控制、程序下载控制、存储控制，所述处理器33使所述调控后的信号参数符合实际工作的需要，并将调控后的信号发送至所述信号输出模块35，所述信号输出模块35将所述处理后的信号参数进行输出，以保证所述信号控制交流传动轨道车正常运行。

调速模块34控制所述牵引系统中的柴油机的转速。所述信号采集模块31采集档位编码信号，发送至所述信号处理模块32，所述信号处理模块32将所述档位编码信号转换为柴油机转速信号，并经由处理器发送至所述调速模块34，所述调速模块调节所述牵引系统中柴油机的转速，使所述柴油机转速与所述档位编码信号保持一致。

控制柴油机的柴油机控制器与所述控制装置采用CAN通讯连接。当处理器33持续一定时间未检测到柴油机控制器的档位编码信号，则处理器33判断所述控制装置与柴油机控制器存在CAN通讯故障。此时，转为故障调速模式，处理器33控制柴油机进入故障调速模式，保持一个固定转速运行。同时，处理器33根据档位编码信号进行轨道车牵引力等控制。

所述控制系统内各模块通过所述串行数据通讯模块MVB36与所述处理器33相连。控制系统中使用串行数据通讯模块MVB能够使所述交流传动轨道车的数据传输更高效、可靠。

优选的，所述交流传动轨道车的控制装置还包括：与所述处理器33相连的风扇37。

所述风扇37能够产生强冷风，实现对整个装置的散热功能。所述风扇37可以采用背扣式，若采用3个风扇，则对应设置3个风扇状态指示灯，以显示风扇的当前状态。

进一步的，还可以设置风扇开关。当检测到处理器33传递出的控制装置内温度较低的信号时时，可以关断风扇37，以节约电能。

本实施例公开的交流传动轨道车的控制装置，通过串行数据通讯模块MVB实现对控制装置中各模块的操作，使所述交流传动轨道车的数据传输更高效、可靠，另外，增加调速模块，以保持所述柴油机转速与所述档位编码信号的一致。

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。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

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 (8)

1.一种交流传动轨道车的控制装置，其特征在于，包括：

控制第一牵引系统运行的第一控制系统；

控制第二牵引系统运行的第二控制系统；

其中，所述控制系统包括：信号采集模块，信号处理模块，处理器，信号输出模块，

所述信号采集模块与所述牵引系统相连，采集所述交流传动轨道车的信号参数，并发送至所述信号处理模块；

所述信号处理模块与所述信号采集模块相连，对所述接收到的信号参数进行处理，并将所述处理后的信号参数发送至所述处理器；

所述处理器接收所述信号参数，对所述信号参数进行调控，使所述调控后的信号参数符合实际需要，并发送至所述信号输出模块；

所述信号输出模块与所述处理器相连，对所述处理后的信号参数进行输出。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，还包括：

连接第一控制系统与第二控制系统，为所述第一控制系统与第二控制系统传递信息，使所述第一控制系统与第二控制系统互为冷备份的连接线束。

3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述控制系统还包括：调速模块，所述调速模块与所述处理器相连，控制所述牵引系统中的柴油机的转速。

4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述控制系统还包括：串行数据通讯模块MVB，所述处理器通过所述串行数据通讯模块MVB进行信号的传输，实现对所述信号采集模块、信号处理模块以及信号输出模块的控制。

5.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述控制系统还包括：信号传输模块，存储器，

一个控制系统内的所述信号传输模块与另一控制系统通过所述连接线束相连，采集另一控制系统内的信号参数，并将所述信号参数传送至所述信号传输模块所在的控制系统内；

所述存储器与信号传输模块以及所述处理器相连，接收所述控制系统内信号传输模块发送的另一控制系统内的参数信号，对另一控制系统内信号参数的冷备份存储。

6.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，还包括：

对所述第一控制系统和第二控制系统进行切换控制的切换开关。

7.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，还包括：

产生强冷风，实现对控制装置进行散热的风扇。

8.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，还包括：

对所述风扇的开关进行切换的风扇开关。

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