CN103112443B - 一种制动控制设备、方法和多机车制动控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在机车制动机中使用的制动控制设备、在该机车制动控制设备中使用的方法以及多机车制动控制系统。所述制动控制设备包括：单独制动控制器，具有多个工作位，当该单独制动控制器处于其中一个工作位时，该单独制动控制器输出与其所处工作位相对应的电信号；以及微机制动控制单元，与所述单独制动控制器连接，用于接收所述电信号，并根据该电信号确定所述单独制动控制器所处的工作位。根据本发明提供的制动控制设备，通过利用单独制动控制器替代原空气制动阀的电空位功能，从而能够准确监测该单独制动控制器所处的工作位，以在多机牵引的情况下，能够根据主控机车的工作状态智能控制从控机车的工作状态，提高安全性。

Description

一种制动控制设备、方法和多机车制动控制系统

技术领域

本发明涉及铁路领域，具体地，涉及一种在机车制动机中使用的制动控制设备、在该机车制动控制设备中使用的方法以及多机车制动控制系统。

背景技术

现有SS4机车司机室的空气制动阀是制动控制部件之一，空气制动阀有电空位和空气位两种工况，在每种工况时，空气制动阀均包括四个工作位，即缓解位、运转位、中立位和制动位。然而，在现有的SS4机车的空气制动阀中，当其工作在电空位工况时，该空气制动阀在缓解位和运转位处输出同一电信号，而在中立位和制动位处无电信号输出，因此，微机制动控制单元（BCU）不能通过该空气制动阀输出的电信号来准确区分缓解、运转、中立、制动这四个工作位。在重载组合列车中，常常需要多台机车共同牵引，而对从控机车的控制往往是通过主控机车实现的，即，根据主控机车的当前的工作状态得到对从控机车的控制策略，以控制该从控机车。然而，在电空位工况时，如果主控机车中的微机制动控制单元不能准确识别出该主控机车中的空气制动阀所处的工作位，则其不能对从控机车进行准确地控制，列车的安全性无法得到保障。

发明内容

本发明的目的是提供一种在机车制动机中使用的制动控制设备、在该机车制动控制设备中使用的方法以及多机车制动控制系统，以克服现有技术中存在的不足。

为了实现上述目的，本发明提供一种在机车制动机中使用的制动控制设备，该设备包括：单独制动控制器，具有多个工作位，当该单独制动控制器处于其中一个工作位时，该单独制动控制器输出与其所处工作位相对应的电信号；以及微机制动控制单元，与所述单独制动控制器连接，用于接收所述电信号，并根据该电信号确定所述单独制动控制器所处的工作位。

本发明还提供一种在机车制动机的制动控制设备中使用的方法，该方法包括：接收与单独制动控制器所处工作位相对应的电信号，其中，该单独制动控制器具有多个工作位，当该单独制动控制器处于其中一个工作位时，该单独制动控制器输出与其所处工作位相对应的电信号；以及根据所述电信号确定所述单独制动控制器所处的工作位。

本发明还提供一种多机车制动控制系统，该系统包括：主控机车，该主控机车包括上述制动控制设备；以及从控机车，与所述主控机车通信，该从控机车包括上述制动控制设备，其中，所述主控机车中的微机制动控制单元根据该主控机车中的单独制动控制器的工作位、按照预定的规则、通过所述从控机车中的微机制动控制单元来控制该从控机车中的单独制动控制器的工作位。

通过上述技术方案，将单独制动控制器替代原有控制气动阀的电空位功能（此时，原空气制动阀只具有空气位工况），以在电空位工况时，能够实现对单独制动控制器所处的工作位的实时监测。此外，在多机牵引的情况下，能够根据主控机车的工作状态智能控制从控机车的工作状态，以此提高列车的安全性。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明的实施方式的制动控制设备的结构图；

图2是根据本发明的实施方式的制动控制设备的具体结构图；

图3是根据本发明的另一实施方式的制动控制设备的结构图；

图4是根据本发明的另一实施方式的司机室的示意图；

图5是根据本发明的实施方式的在机车制动机的制动控制设备中使用的方法的流程图；

图6是根据本发明的实施方式的根据电信号确定单独制动控制器所处的工作位的方法流程图；以及

图7是根据本发明的实施方式的多机车制动控制系统的系统图示。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1是根据本发明的实施方式的制动控制设备的结构图。如图1所示，该设备包括：单独制动控制器10，具有多个工作位，当该单独制动控制器10处于其中一个工作位时，该单独制动控制器10输出与其所处工作位相对应的电信号；以及微机制动控制单元20，与所述单独制动控制器10连接，用于接收所述电信号，并根据该电信号确定所述单独制动控制器10所处的工作位。

上面所述的单独制动控制器10具有现有SS4机车司机室的空气制动阀中电空位工况时的功能，也就是说，本发明采用“单独制动控制器”+“空气制动阀”来取代原来的“空气制动阀”。由于该单独制动控制器能够在满足电空位功能的同时，输出表示所述单独制动控制器10所处工作位的电信号，使得微机制动控制单元20能够根据该信号来识别出所述单独制动控制器10所处的工作位，因而克服了现有技术中仅采用空气制动阀而不能确定其所处工作位的缺陷。

具体地，如图2所示，所述单独制动控制器10具有四个工作位，该四个工作位分别为制动位、中立位、运转位和缓解位；以及所述单独制动控制器10与所述微机制动控制单元20之间采用第一连接线01、第二连接线02和第三连接线03连接，以传输所述电信号。导线04为电源线。在图2中，第一连接线01、第二连接线02、第三连接线03以及导线04的一端与电源30连接，另一端与微机制动控制单元20连接。

下面将结合图2描述通过单独制动控制器10输出的电信号来判断其所在工作位的示例方法。

如图2所述，当所述单独制动控制器10处于制动位时，制动位上的触点向上与第二连接线02接合，使得第二连接线02导通（即，得电），此时微机制动控制单元20能够检测到第二连接线02上的电信号，并以此确定该单独制动控制器10正处于制动位。同理可知，在微机制动控制单元20检测到第一连接线01、第二连接线02以及第三连接线03上均无电信号的情况下，其可以确定单独制动控制器10正处于中立位；在微机制动控制单元20检测到仅第三连接线03上有电信号的情况下，其可以确定所述单独制动控制器10位于运转位；以及在微机制动控制单元20检测到第一连接线01和第三连接线03上有电信号的情况下，其可以确定所述单独制动控制器10位于缓解位。虽然这里描述了采用上述逻辑判断方式来确定单独制动控制器10的工作位的方法，但是可以理解的是，其他逻辑判断方式也可被使用。

所述制动控制设备还可以监测机车制动机的工作状态。具体地，在制动机的工作过程中，微机制动控制单元20还可以接收由所述机车制动机中的传感器50采集的数据，例如列车管、均衡风缸管、制动缸管的压力值等，如图3所示。随后，该微机制动控制单元20可以根据接收到的所述数据和与该数据对应的预设范围来判断所述机车制动机的工作状态，其中，在所述数据超出所述预设范围的情况下，判断所述机车制动机的工作状态为异常；以及在所述数据未超出所述预设范围的情况下，判断所述机车制动机的工作状态为正常。

在这种情况下，为了便于司机能够清楚地了解机车制动机的工作状态，所述制动设备还可以包括指示灯60，如图3所示。该指示灯60与所述微机制动控制单元20连接，在判断所述机车制动机的工作状态为异常的情况下，所述微机制动控制单元20控制所述指示灯60闪烁，以起到警示的作用；以及在判断所述机车制动机的工作状态为正常的情况下，所述微机制动控制单元20控制所述指示灯60常亮，以表明其运行正常。此外，在制动机不工作的情况下，所述指示灯60处于不亮的状态。

由于制动机是否正常投入工作关系到整列车的运行安全，因此，借由上述技术方案，司机可以通过指示灯60实时地、直观地掌握制动机的运行状态，若制动机出现异常，司机能在第一时间采取安全措施，保障列车的安全。

此外，可利用制动显示屏70显示多种参数信息，例如，列车管、均衡风缸管、制动缸管的压力值等，以便司机能够实时监测到这些信息，有利于进行故障分析。制动显示屏70和指示灯60在司机室内所处位置如图4所示。

本发明还提供一种在机车制动机的制动控制设备中使用的方法，如图5所示，该方法包括：步骤501，接收与单独制动控制器所处工作位相对应的电信号，其中，该单独制动控制器具有多个工作位，当该单独制动控制器处于其中一个工作位时，该单独制动控制器输出与其所处工作位相对应的电信号。步骤502，根据所述电信号确定所述单独制动控制器所处的工作位。其中，可以通过第一连接线、第二连接线和第三连接线输出所述电信号，并且其中所述单独制动控制器具有四个工作位，该四个工作位分别为制动位、中立位、运转位和缓解位。

具体地，步骤502——根据所述电信号确定所述单独制动控制器所处的工作位的具体过程如图6所示。在接收到所述电信号之后，在步骤502a，判断第一连接线、第二连接线以及第三连接线是否都不得电，若是，则确定单独制动控制器处于中立位（步骤502e），若不是，则继续判断是否仅第二连接线得电（步骤502b），若是，则确定单独制动控制器处于制动位（步骤502f），若不是，则继续判断是否仅第三连接线得电（步骤502c），若是，则确定单独制动控制器处于运转位（步骤502g），若不是，则继续判断第一连接线和第三连接线是否都得电（步骤502d），若是，则确定单独制动控制器处于缓解位（步骤502h），若不是，则表示当前第一连接线、第二连接线和第三连接线的得电状态异常，不符合预定的逻辑，可能出现故障，此时工作人员应当及时注意，并进行检查。

此外，虽然在图中未示出，但是上述方法还可以包括：接收由所述机车制动机中的传感器采集的数据；以及根据所述数据和对应的预设范围判断所述机车制动机的工作状态，其中，在所述数据超出所述预设范围情况下，判断所述机车制动机的工作状态为异常；以及在所述数据未超出所述预设范围的情况下，判断所述机车制动机的工作状态为正常。优选地，在所述工作状态为异常的情况下，通过使指示灯闪烁以起警示作用；以及在所述工作状态为正常的情况下，所述指示灯常亮。

图7示出了根据本发明的实施方式的多机车制动控制系统的系统图示。如图7所示，该多机车制动控制系统可以包括主控机车100和与该主控机车100通信的从控机车200，其中该从控机车200可以是一个也可以是多个。主控机车100和从控机车200均包括上述制动控制设备。主控机车100中的微机制动控制单元120通过机车网络控制系统300与微机制动控制单元220进行通信。微机制动控制单元120可以根据该主控机车100中的单独制动控制器110的工作位、按照预定的规则、通过所述从控机车200中的微机制动控制单元220来控制该从控机车200中的单独制动控制器210的工作位（即，控制从控机车200的制动机的工作状态）。其中，预定的规则可以例如为：主控机车缓解，从控机车跟随缓解；主控机车制动，从控机车不跟随制动等等。此外，图7中的130、230表示电源。下面以举例的方式描述上述控制过程。

组合列车在运行过程中，经常会遇到限速行驶，这时要将列车管减压，车列上闸制动。为了保护机车，尽量减缓对机车轮的磨损，因而需要缓解机车制动缸，仅使车辆保持制动缸压力，此时司机把主控机车100的单独制动控制器110移到缓解位，其对应的电信号通过机车网路控制系统300传送到从控机车200上的微机制动控制单元220，该微机制动控制单元220了解到主控机车100目前处于缓解位，其按照预定的规则，控制从控机车200的制动机执行缓解指令，此时主从控制机车同时缓解，从而较好的保护了机车。

由此，在多机车制动控制系统中，由于从控机车能够实时接收主控机车的单独制动控制器所处工作位的相应指令，因此，主控机车能够根据该工作位来对从控机车的制动机进行控制。另外，主控机车的微机制动控制单元可以接收从控机车的微机制动控制单元发出的关于从控机车的相关参数信息，如此，制动显示屏70也可将从控机车的相关参数信息显示，以便于司机实时掌握从控机车的运行状态。

综上所述，根据本发明提供的机车制动设备、在机车制动设备中使用的方法以及多机车制动控制系统，通过将单独制动控制器替代原有控制气动阀的电空位功能（此时，原空气制动阀只具有空气位工况），以在电空位工况时，能够实现对单独制动控制器所处的工作位的实时监测。此外，在多机牵引的情况下，能够根据主控机车的工作状态来智能控制从控机车的工作状态，以此提高列车的安全性。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (7)

1.一种在机车制动机中使用的制动控制设备，其特征在于，该设备包括：

单独制动控制器，具有多个工作位，当该单独制动控制器处于其中一个工作位时，该单独制动控制器输出与其所处工作位相对应的电信号；以及

微机制动控制单元，与所述单独制动控制器连接，用于接收所述电信号，并根据该电信号确定所述单独制动控制器所处的工作位；

所述单独制动控制器具有四个工作位，该四个工作位分别为制动位、中立位、运转位和缓解位；

所述单独制动控制器与所述微机制动控制单元之间采用第一连接线、第二连接线和第三连接线连接，以传输所述电信号，其中，

在所述单独制动控制器位于制动位的情况下，所述第二连接线被导通；

在所述单独制动控制器位于中立位的情况下，所述第一连接线、第二连接线以及第三连接线均不被导通；

在所述单独制动控制器位于运转位的情况下，所述第三连接线被导通；以及

在所述单独制动控制器位于缓解位的情况下，所述第一连接线和所述第三连接线被导通。

2.根据权利要求1所述的制动控制设备，其特征在于，所述微机制动控制单元还用于接收由所述机车制动机中的传感器采集的数据，并根据所述数据和对应的预设范围判断所述机车制动机的工作状态，其中，在所述数据超出所述预设范围的情况下，判断所述机车制动机的工作状态为异常；以及在所述数据未超出所述预设范围的情况下，判断所述机车制动机的工作状态为正常。

3.根据权利要求2所述的制动控制设备，其特征在于，该设备还包括：

指示灯，与所述微机制动控制单元连接，在判断所述工作状态为异常的情况下，所述微机制动控制单元控制所述指示灯闪烁；以及在判断所述工作状态为正常的情况下，所述微机制动控制单元控制所述指示灯常亮。

4.一种在机车制动机的制动控制设备中使用的方法，其特征在于，该方法包括：

接收与单独制动控制器所处工作位相对应的电信号，其中，该单独制动控制器具有多个工作位，当该单独制动控制器处于其中一个工作位时，该单独制动控制器输出与其所处工作位相对应的电信号；以及

根据所述电信号确定所述单独制动控制器所处的工作位；

通过第一连接线、第二连接线和第三连接线输出所述电信号，并且其中所述单独制动控制器具有四个工作位，该四个工作位分别为制动位、中立位、运转位和缓解位；

根据所述电信号确定所述单独制动控制器所处的工作位包括：

判断所述第一连接线、第二连接线以及第三连接线是否都不导通，若是，则确定所述单独制动控制器处于所述中立位；若不是，

判断是否仅所述第二连接线导通，若是，则确定所述单独制动控制器处于所述制动位；若不是，

判断是否仅所述第三连接线导通，若是，则确定所述单独制动控制器处于所述运转位；若不是，

判断所述第一连接线和第三连接线是否都导通，若是，则确定所述单独制动控制器处于所述缓解位。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

接收由所述机车制动机中的传感器采集的数据；以及

根据所述数据和对应的预设范围判断所述机车制动机的工作状态，其中，在所述数据超出所述预设范围的情况下，判断所述机车制动机的工作状态为异常；以及在所述数据未超出所述预设范围的情况下，判断所述机车制动机的工作状态为正常。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

在所述工作状态为异常的情况下，控制指示灯闪烁；以及

在所述工作状态为正常的情况下，控制所述指示灯常亮。

7.一种多机车制动控制系统，其特征在于，该系统包括：

主控机车，该主控机车包括根据权利要求1-3中任意一项权利要求所述的制动控制设备；以及

从控机车，与所述主控机车通信，该从控机车包括根据权利要求1-3中任意一项权利要求所述的制动控制设备，其中，所述主控机车中的微机制动控制单元根据该主控机车中的单独制动控制器的工作位、按照预定的规则、通过所述从控机车中的微机制动控制单元来控制该从控机车中的单独制动控制器的工作位。