CN104608754B - 一种列车无线电空制动控制系统及其控制方法 - Google Patents

一种列车无线电空制动控制系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种列车无线电空制动控制系统及其控制方法，所述系统由数个分装在列车不同车辆中的无线电空制动控制装置组成，且同一列车中的数个无线电空制动控制装置组建成一个独立的无线自组网络，每个无线电空制动控制装置都是一个无线网络节点，所述无线电空制动控制装置与车载发电装置电连接，所述无线电空制动控制装置的气路与车辆空气制动管连通。本发明中最靠列车前端的无线电空制动控制装置自动从车辆制动管气压变化中提取列车制动控制信息，并把空气制动控制信息转为无线电信号，通过无线自组网络向列车中安装的其它无线电空制动控制装置传送并对车辆制动管快速充排风，从而提高制动控制信息传递速度，改善各车辆制动缓解动作的一致性。

Description

一种列车无线电空制动控制系统及其控制方法
技术领域
本发明属于铁路列车制动控制技术领域，特别涉及一种列车无线电空制动控制系统及其控制方法。
背景技术
现有铁路列车，主要使用纯空气制动系统，即利用制动管和空气制动控制阀气路压力变化进行制动控制。由于纯空气制动靠制动管压力变化波动传递制动信息，波速低，列车中后部车辆获得制动信息延时长，前后部机车车辆制动控制阀受制动管压力波驱动后产生的制动动作时间差异大，同步性差。车辆轴重越大，列车编组越长，制动造成的列车内部纵向力越大，机车车辆和线路受到的冲击力越大，损伤也越大，还增加断钩和脱轨风险。通过提高列车制动控制信号传播速度可以提高列车制动缓解动作同步性，降低制动控制过程列车内部纵向力。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述传统空气制动系统存在的问题，提供一种能够大大加速列车制动控制信号传播速度，改善列车中机车车辆制动动作一致性，从而降低列车内部纵向力，提高列车可操控性和应用安全性的列车无线电空制动控制系统及其控制方法。
本发明的技术方案是这样实现的：一种列车无线电空制动控制系统，其特征在于：所述系统由数个无线电空制动控制装置组成，所述数个无线电空制动控制装置分装在列车不同车辆中，且同一列车中的数个无线电空制动控制装置组建成一个独立的无线自组网络，每个无线电空制动控制装置都是一个无线网络节点，所述无线电空制动控制装置与车载发电装置电连接，所述无线电空制动控制装置的气路与车辆空气制动管连通。
本发明所述的列车无线电空制动控制系统，其所述无线电空制动控制装置包括电源管理单元、无线收发单元、运算处理单元、电磁阀驱动与压力检测单元以及执行单元，所述电源管理单元分别与车载发电装置、蓄电池、无线收发单元、运算处理单元以及电磁阀驱动与压力检测单元电连接，所述无线收发单元还与运算处理单元连接，所述运算处理单元还与电磁阀驱动与压力检测单元连接，所述电磁阀驱动与压力检测单元还与执行单元连接，并通过执行单元控制车辆空气制动管进行快速充排风。
本发明所述的列车无线电空制动控制系统，其所述执行单元包括电磁阀A、电磁阀B、电磁阀C以及传感器，所述电磁阀A、电磁阀B、电磁阀C和传感器分别和电磁阀驱动与压力检测单元电连接，所述电磁阀A、电磁阀B、电磁阀C和传感器通过气路与车辆空气制动管连通，所述电磁阀C还通过气路与车辆加速缓解风缸连通。
一种如上述任意一项所述的列车无线电空制动控制系统的控制方法，其特征在于：
a）、列车编组完成后，通过手持无线设备或地面安装的无线设备，对列车中安装的无线电空制动控制装置写入独有的网络标识并进行排序，排序完成的无线电空制动控制装置自动连接成一个独立的无线自组网络，每个无线电空制动控制装置成为本列车自组网络的网络节点，排在列车最前方的节点成为根节点；
b）、司机对列车实施制动操纵时，车辆空气制动管压力会发生变化，根节点的无线电空制动控制装置自动检测制动管的压力变化，并转换为无线网络信号发送给列车中的其它无线电空制动控制装置，接收到无线网络信号的其它无线电空制动控制装置解译出制动控制指令，并按照指令对本车辆制动管进行快速充排风控制，快速驱动空气制动阀产生制动控制动作；
c）、司机实施常用制动操纵时，电磁阀A联合传感器对制动管按照目标排风速率和目标排风值进行闭环控制的减压排风；司机实施紧急制动操纵时，电磁阀B对本车辆制动管进行快速彻底的排风；司机实施制动缓解操纵时，电磁阀C连通车辆加速缓解风缸和车辆空气制动管，利用加速缓解风缸的储风对制动管快速充风。
本发明从列车前部车辆制动管气压变化中自动提取制动控制信息，把空气制动控制信息转为无线电信号，通过列车自组的无线网络向后方车辆传送，接收到无线电信号的车辆由无线电空制动控制装置对本车制动管快速充排风，提高制动控制信息传递速度，改善各车辆制动缓解动作的一致性，降低列车内部纵向力。
本发明的有益效果是：
1、本发明有效降低了列车中机车车辆制动缓解动作不一致造成的列车内部冲动和纵向力，减少了列车制动过程对机车车辆和线路的损伤，提高了列车的可操控性和应用安全性。
2、本发明不需要改变机车机车原有制动控制系统，不需要在机车车辆之间布置电缆，只需要在车辆上加装无线电空制动控制装置和车载发电装置即可，而且无线电空制动控制装置也不需要逐车安装，可根据需要间隔一定车辆进行安装，实施容易，维护简单，加装后能大大改善列车制动性能，即使无线电空制动控制装置失效，也不会影响列车原有空气制动系统性能。
3、本发明的无线电空制动控制装置之间组成一个封闭的无线自组网络，传送信号不需要在车上布置电缆，也不需要在轨道沿线布置基站作中继点，网内信号传送自动路由、自动中继，实施容易，可靠性高，受轨道线路周边环境影响小。
附图说明
图1是本发明的信号传输示意图。
图2是本发明中无线电空制动控制装置的结构示意图。
图中标记：1为电源管理单元，2为无线收发单元，3为运算处理单元，4为电磁阀驱动与压力检测单元，5为车载发电装置，6为蓄电池，7为车辆空气制动管，8为电磁阀A，9为电磁阀B，10为电磁阀C，11为传感器，12为车辆加速缓解风缸，13为车辆，14为中间体，15为空气制动控制阀。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1和2所示，一种列车无线电空制动控制系统，所述系统由数个无线电空制动控制装置组成，所述数个无线电空制动控制装置分装在列车不同车辆13中，且同一列车中的数个无线电空制动控制装置组建成一个独立的无线自组网络，每个无线电空制动控制装置都是一个无线网络节点，所述无线电空制动控制装置与车载发电装置5电连接，所述无线电空制动控制装置的气路与车辆空气制动管7连通；所述无线电空制动控制装置联合车载发电装置5安装于列车车辆13上。
其中，所述无线电空制动控制装置包括电源管理单元1、无线收发单元2、运算处理单元3、电磁阀驱动与压力检测单元4以及执行单元，所述电源管理单元1分别与车载发电装置5、蓄电池6、无线收发单元2、运算处理单元3以及电磁阀驱动与压力检测单元4电连接，所述无线收发单元2还与运算处理单元3连接，所述运算处理单元3还与电磁阀驱动与压力检测单元4连接，所述电磁阀驱动与压力检测单元4还与执行单元连接，所述执行单元包括电磁阀A8、电磁阀B9、电磁阀C10以及传感器11，所述电磁阀A8、电磁阀B9、电磁阀C10和传感器11分别与电磁阀驱动与压力检测单元4电连接，所述电磁阀A8、电磁阀B9、电磁阀C10和传感器11通过气路分别与车辆空气制动管7连通，所述电磁阀C10通过气路还与车辆加速缓解风缸12连通，所述执行单元可以控制车辆空气制动管7快速充排风。
一种列车无线电空制动控制系统的控制方法，包括以下步骤：
a）、列车编组完成后，通过手持无线设备或地面布置的无线设备，对列车中安装的无线电空制动控制装置写入网络标识并排序，排序完成的无线电空制动控制装置连接成一个独立的无线自组网络，每个无线电空制动控制装置成为本列车自组网络的网络节点，排在列车最前方的节点成为根节点；
b）、司机对列车实施制动操纵时，车辆空气制动管压力会发生变化，根节点的无线电空制动控制装置自动检测制动管的压力变化，并转换为无线网络信号发送给列车中的其它无线电空制动控制装置，接收到无线网络信号的其它无线电空制动控制装置解译出制动控制指令，并按照指令对本车辆制动管进行快速充排风控制，快速驱动空气制动阀产生制动控制动作；
c）、司机实施常用制动操纵时，电磁阀A联合传感器对制动管按照目标排风速率和目标排风值进行闭环控制的减压排风；司机实施紧急制动操纵时，电磁阀B对本车辆制动管进行快速彻底的排风；司机实施制动缓解操纵时，电磁阀C连通车辆加速缓解风缸和车辆空气制动管，利用加速缓解风缸的储风对制动管快速充风。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种列车无线电空制动控制系统，其特征在于：所述系统由数个无线电空制动控制装置组成，所述数个无线电空制动控制装置分装在列车不同车辆（13）中，且同一列车中的数个无线电空制动控制装置组建成一个独立的无线自组网络，每个无线电空制动控制装置都是一个无线网络节点，所述无线电空制动控制装置与车载发电装置（5）电连接，所述无线电空制动控制装置的气路与车辆空气制动管（7）连通；所述无线电空制动控制装置包括电源管理单元（1）、无线收发单元（2）、运算处理单元（3）、电磁阀驱动与压力检测单元（4）以及执行单元，所述电源管理单元（1）分别与车载发电装置（5）、蓄电池（6）、无线收发单元（2）、运算处理单元（3）以及电磁阀驱动与压力检测单元（4）电连接，所述无线收发单元（2）还与运算处理单元（3）连接，所述运算处理单元（3）还与电磁阀驱动与压力检测单元（4）连接，所述电磁阀驱动与压力检测单元（4）还与执行单元连接并通过执行单元控制车辆空气制动管（7）的快速充排风，所述执行单元包括电磁阀A（8）、电磁阀B（9）、电磁阀C（10）以及传感器（11），所述电磁阀A（8）、电磁阀B（9）、电磁阀C（10）和传感器（11）分别与电磁阀驱动与压力检测单元（4）电连接，所述电磁阀A（8）、电磁阀B（9）、电磁阀C（10）和传感器（11）通过气路分别与车辆空气制动管（7）连通，所述电磁阀C（10）还通过气路与车辆加速缓解风缸（12）连通，司机实施常用制动操纵时，电磁阀A（8）联合传感器（11）对制动管按照目标排风速率和目标排风值进行闭环控制的减压排风；司机实施紧急制动操纵时，电磁阀B（9）对本车辆制动管进行快速彻底的排风；司机实施制动缓解操纵时，电磁阀C（10）连通车辆加速缓解风缸（12）和车辆空气制动管（7）。
2.一种如权利要求1所述的列车无线电空制动控制系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
a）、列车编组完成后，通过手持无线设备或地面布置的无线设备，对列车中安装的无线电空制动控制装置写入网络标识并排序，排序完成的无线电空制动控制装置连接成一个独立的无线自组网络，每个无线电空制动控制装置成为本列车自组网络的网络节点，排在列车最前方的节点成为根节点；
b）、司机对列车实施制动操纵时，车辆空气制动管压力会发生变化，根节点的无线电空制动控制装置自动检测制动管的压力变化，并转换为无线网络信号发送给列车中的其它无线电空制动控制装置，接收到无线网络信号的其它无线电空制动控制装置解译出制动控制指令，并按照指令对本车辆制动管进行快速充排风控制，快速驱动空气制动阀产生制动控制动作；
c）、司机实施常用制动操纵时，电磁阀A联合传感器对制动管按照目标排风速率和目标排风值进行闭环控制的减压排风；司机实施紧急制动操纵时，电磁阀B对本车辆制动管进行快速彻底的排风；司机实施制动缓解操纵时，电磁阀C连通车辆加速缓解风缸和车辆空气制动管，利用加速缓解风缸的储风对制动管快速充风。
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