CN105059310B - 一种实现头尾车任意重联的控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种实现头尾车任意重联的控制系统及控制方法，该系统包括：司机操作台、前端开闭机构、钩缓装置和网络控制系统，司机操作台包括重联转换开关、前端开闭机构控制装置以及车钩解锁控制装置，重联转换开关控制钩缓装置内所有信号线的接通或断开，前端开闭机构控制装置与前端开闭机构连接，控制前端开闭机构的打开或关闭，车钩解锁控制装置与钩缓装置连接，控制钩缓装置的车钩的解锁状态；重联转换开关、前端开闭机构以及钩缓装置将各自当前的执行状态信息反馈到网络控制系统，以实现当前的执行状态信息的集中显示。本发明实现了列车头尾车的任意重联，联挂解联过程控制简单，操作简便，适用于城际动车组小编组灵活联挂运用需求。

Description

一种实现头尾车任意重联的控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及列车重联控制技术领域，尤其涉及一种实现头尾车任意重联的控制系统及控制方法。

背景技术

动车组重联技术要求控制系统的设计简洁，且具有较高的可靠性和安全性。

现有动车组重联方案大致分为两类：

1、支持头尾车任意联挂，但信号仅能通过网络总线进行信息传输，控制功能需要依赖网络系统实现，当网络系统故障时，则无法进行重联。

2、通过硬连线贯穿控制，但仅允许头车和尾车联挂，不支持两个头车或两个尾车联挂，无法满足小编组动车组灵活联挂运用需求，不能实现头尾车任意联挂。

可见，如何提供一种可适用于城际动车组小编组灵活联挂运用需求，且能够解决现有动车组轮对偏磨问题的动车组重联的控制系统及控制方法是目前急需解决的技术问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种能够克服上述问题的实现头尾车任意重联的控制系统及控制方法，能够实现了列车头尾车的任意重联，联挂解联过程控制简单，操作简便，适用于城际动车组小编组灵活联挂运用需求。

根据本发明的一个方面，提供了一种实现头尾车任意重联的控制系统，该控制系统包括：

司机操作台、前端开闭机构、钩缓装置和网络控制系统；

所述司机操作台包括重联转换开关、前端开闭机构控制装置以及车钩解锁控制装置，所述重联转换开关用于对所述钩缓装置内所有信号线的接通或断开状态进行控制，所述前端开闭机构控制装置与所述前端开闭机构连接，用于对所述前端开闭机构的打开或关闭状态进行控制，所述车钩解锁控制装置与所述钩缓装置连接，用于对所述钩缓装置的车钩的解锁状态进行控制；

所述重联转换开关、前端开闭机构以及钩缓装置均与所述网络控制系统连接，以将所述重联转换开关、前端开闭机构以及钩缓装置当前的执行状态信息反馈到所述网络控制系统；

所述网络控制系统，用于将接收到的所述重联转换开关、前端开闭机构以及钩缓装置当前的执行状态信息进行集中显示。

其中，所述前端开闭机构包括：

头罩控制器、头罩电磁阀和头罩开闭机构；

所述头罩控制器与所述前端开闭机构控制装置连接，以根据所述前端开闭机构控制装置的控制指令对头罩电磁阀进行控制，实现头罩开闭机构的打开或关闭。

其中，所述钩缓装置包括：

电气连接器、推送机构、机械钩以及解锁电磁阀；

所述电气连接器用于实现不同车厢之间硬线信号的对接；

所述解锁电磁阀与所述车钩解锁控制装置连接，以根据所述对车钩解锁控制装置的控制指令对所述解锁电磁阀进行控制，实现所述机械钩的解锁。

其中，所述电气连接器的内部接触体呈左右镜像对称式排布。

其中，所述电气连接器通过一束硬线与车辆连接；

若所述硬线内的控制信号为互反硬线信号，则所述电气连接器内部的硬线信号交叉短接，否则所述电气连接器内部的硬线信号对称短接。

根据本发明的另一个方面，提供了一种实现头尾车任意重联的控制方法，该方法包括：

接收司机通过司机操作台上设置的重联转换开关、前端开闭机构控制装置以及车钩解锁控制装置发送的控制指令；

前端开闭机构根据所述前端开闭机构控制装置的控制指令执行前端开闭机构的打开或关闭的操作；

钩缓装置根据所述车钩解锁控制装置的控制指令执行钩缓装置的车钩的解锁的操作；

所述钩缓装置根据所述重联转换开关的控制指令，执行钩缓装置的电气连接器内所有信号线的连通或断开操作；

所述前端开闭机构以及钩缓装置分别将当前的执行状态信息反馈到网络控制系统；

所述网络控制系统将接收到的所述重联转换开关、前端开闭机构以及钩缓装置当前的执行状态信息传输到显示设备进行显示，并显示与所述执行状态信息对应的操作提示信息，以使司机通过显示设备获取整个联挂/解联的状态及操作提示。

其中，所述方法还包括：

将所述钩缓装置的电气连接器通过一束硬线与车辆连接；

当列车网络系统出现故障时，所述硬线中传输有关键控制信号，当所述关键控制信号为互反硬线信号时，采用交叉短接连接的接线方式，实现所述电气连接器内部的硬线信号的交叉短接，否则，采用对称短接连接的接线方式，实现所述电气连接器内部的硬线信号的对称短接。

本发明的有益效果为：

本发明提供的实现头尾车任意重联的控制系统及控制方法，通过当关键控制信号为互反硬线信号时，采用交叉短接连接的接线方式，进行所述电气连接器内部的硬线信号的短接，实现了头尾车任意重联时硬线对关键控制信号的一致性传输，进而实现网络总线和硬连线同时对关键控制信号的传输，提高了重联时信息传递的可靠性，使得联挂解联过程控制简单可靠。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种实现头尾车任意重联的控制系统的控制原理图；

图2为本发明实施例中的电气连接器的孔位图；

图3为本发明实施例中电气连接器内部的硬线信号的对称短接接线方式的示意图；

图4为本发明实施例中电气连接器内部的硬线信号的交叉短接接线方式的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

图1为本发明实施例提供的一种实现头尾车任意重联的控制系统的控制原理图，如图1所示，该控制系统包括：

司机操作台100、前端开闭机构200、钩缓装置300和网络控制系统400；

所述司机操作台100包括重联转换开关、前端开闭机构控制装置以及车钩解锁控制装置，所述重联转换开关用于对所述钩缓装置300内所有信号线的接通或断开状态进行控制，所述前端开闭机构控制装置与所述前端开闭机构200连接，用于对所述前端开闭机构200的打开或关闭状态进行控制，所述车钩解锁控制装置与所述钩缓装置300连接，用于对所述钩缓装置300的车钩的解锁状态进行控制；

所述重联转换开关、前端开闭机构以及钩缓装置均与所述网络控制系统连接，以将所述重联转换开关、前端开闭机构以及钩缓装置当前的执行状态信息反馈到所述网络控制系统；

所述网络控制系统，用于将接收到的所述重联转换开关、前端开闭机构以及钩缓装置当前的执行状态信息进行集中显示。

进一步地，本实施例提供的实现头尾车任意重联的控制系统中，前端开闭机构200具体包括：

头罩控制器、头罩电磁阀和头罩开闭机构；

所述头罩控制器与所述前端开闭机构控制装置连接，以根据所述前端开闭机构控制装置的控制指令对头罩电磁阀进行控制，实现头罩开闭机构的打开或关闭。

进一步地，本实施例提供的实现头尾车任意重联的控制系统中，钩缓装置300采用全自动密接式钩缓装置实现，具体包括：

电气连接器、推送机构、机械钩以及解锁电磁阀；

所述电气连接器用于实现不同车厢之间硬线信号的对接；

所述解锁电磁阀与所述车钩解锁控制装置连接，以根据所述对车钩解锁控制装置的控制指令对所述解锁电磁阀进行控制，实现所述机械钩的解锁。

其中，如图2所示，电气连接器的内部接触体呈左右镜像对称式排布。具体的，本实施例中，电气连接器含2×77芯插针插孔式接触体，呈左右对称排布，及A、B对称。

本实施例中，电气连接器通过一根硬线与车辆连接；

若所述硬线内的控制信号为互反硬线信号，则所述电气连接器内部的硬线信号交叉短接，否则所述电气连接器内部的硬线信号对称短接。

具体的，如图3所示，针对普通硬线信号(a、b为不同硬线信号)，车辆引向车钩一根线，通过在内部进行对称短接处理，保证冗余的前提下，减少接线。

如图4所示，当硬线内的控制信号为互反硬线信号(a、a’为互反硬线信号)，针对互反硬线信号，车辆引向车钩一根线，通过在内部进行交叉短接处理，以实现当相同或不同车厢号作为联挂端时，前后编组行驶方向、升弓选择、开/关门侧实现一致控制。

其中，所述互反硬线信号具体是指涉及到前/后向、前/后弓升弓选择、左/右门开/关控制等操作的硬线信号。

在实际应用中，前罩开闭机构由开闭及锁紧装置、电气控制箱(头罩控制器)等组成。头罩控制器直接采集司机操作，通过内部控制器及电磁阀动作，驱使头罩打开/关闭并锁闭到位，内部控制器采集到相应行程开关动作后，将头罩状态准确的反馈给网络控制系统(TCMS系统)。全自动密接式钩缓装置由机械车钩、电气连接器、推送机构、空气管等组成。电气连接器位于机械联挂装置的顶部，随机械车钩的自动联挂和解钩作用，实现两动车组电气线路的自动联挂和分离。其机械车钩锁闭和解锁状态、电气连接器伸出和缩回状态均准确反馈给TCMS系统。司机操纵台设置前端开闭机构控制装置、车钩解锁控制装置，并在司机室集成配电柜设置有重联转换开关。司机通过操作按钮即可分步实现头罩开/闭、车钩解锁等相应功能。上述执行状态反馈均通过TCMS系统显示器进行集中显示，司机通过显示器联挂/解联页面可以清晰掌控整个联挂/解联正确顺序和操作提示。

此外，本发明另一实施例还提供了一种实现头尾车任意重联的控制方法，该方法包括：

步骤一、接收司机通过司机操作台上设置的重联转换开关、前端开闭机构控制装置以及车钩解锁控制装置发送的控制指令；

步骤二、前端开闭机构根据所述前端开闭机构控制装置的控制指令执行前端开闭机构的打开或关闭的操作；

步骤三、钩缓装置根据所述车钩解锁控制装置的控制指令执行钩缓装置的车钩的解锁的操作；

步骤四、所述钩缓装置根据所述重联转换开关的控制指令，执行钩缓装置的电气连接器内所有信号线的连通或断开操作；

步骤五、所述前端开闭机构以及钩缓装置分别将当前的执行状态信息反馈到网络控制系统；

步骤六、所述网络控制系统将接收到的所述重联转换开关、前端开闭机构以及钩缓装置当前的执行状态信息传输到显示设备进行显示，并显示与所述执行状态信息对应的操作提示信息，以使司机通过显示设备获取整个联挂/解联的状态及操作提示。

本发明实施例中，所述实现头尾车任意重联的控制方法进一步包括：

将所述钩缓装置的电气连接器通过一束硬线与车辆连接；

当列车网络系统出现故障时，所述硬线中传输有关键控制信号，当所述关键控制信号为互反硬线信号时，采用交叉短接连接的接线方式，实现所述电气连接器内部的硬线信号的交叉短接，否则，采用对称短接连接的接线方式，实现所述电气连接器内部的硬线信号的对称短接。

本实施例提供的实现头尾车任意重联的控制方法，通过对车钩电气连接器处进行接线处理以及联挂解联控制，实现两列动车组头尾车任意重联。关键控制信号采用硬线贯穿，同时采用通信总线的形式将控制信号和状态信息实现重联交互，即保证了控制指令的传递可靠性，又保证了状态信息的传递完整性。同时，本发明将联挂解联过程分解控制实现，有效降低了集中控制失效风险，简化控制流程，可降低设计成本，提高安全性和异常处置效率。

具体的，联挂控制过程如下：

(1)主控车组操作司机操纵台上的“头罩开”按钮，通过TCMS显示器确认“头罩打开到位”，“电气连接器缩回到位”，重联端的重联转换开关置于“正常”位。

(2)在主控车组上，司机操纵车组向前移动，直到机械车钩准确撞接，车钩接触后继续靠近，连挂装置互相挤压并连挂，电气车钩推出，电气车钩及气路接通。司机通过TCMS显示器确认“机械钩连接到位”、“电气连接器伸出到位”、“电连接器接通”，部分硬线信号接通。

(3)主控车组及被控车组司机分别到重联端司机室集成配电柜将“重联转换开关”打到“重联”位。至此，电气连接器内所有信号线接通，联挂完成。

具体的，解联控制过程如下：

(1)主控车组和被控车组司机分别将重联端司机室集成配电柜中的“重联转换开关”打到“正常”位。

(2)操作主控车组司机操纵台上的“车钩解锁”按钮，进行解钩操作，电气车钩自动缩回，通过TCMS画面确认“机械钩解锁完成”、“电气连接器缩回到位”，司机换端操纵主控车组与被控车组分离，并移至5米以外停车。

(3)动车组解编后，司机操作司机操纵台上的“头罩闭”按钮，关闭开闭机构，通过TCMS画面确认“头罩关闭到位”，至此解编完成。

本发明实施例提供的实现头尾车任意重联的控制方法，具有如下特点：

1、重联车钩电气连接器结构及接线方法，可保证冗余的前提下，减少接线。

2、重联车钩电气连接器对互反逻辑信号的特殊接线处理，可实现当相同或不同车厢号作为联挂端时，前后编组行驶方向、升弓选择、开/关门侧实现一致控制。

3、联挂/解联过程通过前罩机构、车钩以及按钮分步式控制实施，TCMS系统集中监控，操作简便，可靠性高。

本发明提供的实现头尾车任意重联的控制系统及控制方法，通过当关键控制信号为互反硬线信号时，采用交叉短接连接的接线方式，进行所述电气连接器内部的硬线信号的短接，实现了头尾车任意重联时硬线对关键控制信号的一致性传输，进而实现网络总线和硬连线同时对关键控制信号的传输，提高了重联时信息传递的可靠性，使得联挂解联过程控制简单可靠。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (4)

1.一种实现头尾车任意重联的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：

司机操作台、前端开闭机构、钩缓装置和网络控制系统；

所述司机操作台包括重联转换开关、前端开闭机构控制装置以及车钩解锁控制装置，所述重联转换开关用于对所述钩缓装置内所有信号线的接通或断开状态进行控制，所述前端开闭机构控制装置与所述前端开闭机构连接，用于对所述前端开闭机构的打开或关闭状态进行控制，所述车钩解锁控制装置与所述钩缓装置连接，用于对所述钩缓装置的车钩的解锁状态进行控制；

所述重联转换开关、前端开闭机构以及钩缓装置均与所述网络控制系统连接，以将所述重联转换开关、前端开闭机构以及钩缓装置当前的执行状态信息反馈到所述网络控制系统；

所述网络控制系统，用于将接收到的所述重联转换开关、前端开闭机构以及钩缓装置当前的执行状态信息进行集中显示；

所述钩缓装置包括：电气连接器，所述电气连接器用于实现不同车厢之间硬线信号的对接；

所述电气连接器的内部接触体呈左右镜像对称式排布；

所述电气连接器通过一束硬线与车辆连接；

若所述硬线内的控制信号为互反硬线信号，则所述电气连接器内部的硬线信号交叉短接，否则所述电气连接器内部的硬线信号对称短接。

2.根据权利要求1所述的实现头尾车任意重联的控制系统，其特征在于，所述前端开闭机构包括：

头罩控制器、头罩电磁阀和头罩开闭机构；

所述头罩控制器与所述前端开闭机构控制装置连接，以根据所述前端开闭机构控制装置的控制指令对头罩电磁阀进行控制，实现头罩开闭机构的打开或关闭。

3.根据权利要求1所述的实现头尾车任意重联的控制系统，其特征在于，所述钩缓装置为全自动密接式钩缓装置，所述钩缓装置还包括：

推送机构、空气管、机械钩以及解锁电磁阀；

所述解锁电磁阀与所述车钩解锁控制装置连接，以根据所述对车钩解锁控制装置的控制指令对所述解锁电磁阀进行控制，实现所述机械钩的解锁。

4.一种实现头尾车任意重联的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

接收司机通过司机操作台上设置的重联转换开关、前端开闭机构控制装置以及车钩解锁控制装置发送的控制指令；

前端开闭机构根据所述前端开闭机构控制装置的控制指令执行前端开闭机构的打开或关闭的操作；

钩缓装置根据所述车钩解锁控制装置的控制指令执行钩缓装置的车钩的解锁的操作；

所述钩缓装置根据所述重联转换开关的控制指令，执行钩缓装置的电气连接器内所有信号线的连通或断开操作；

所述前端开闭机构以及钩缓装置分别将当前的执行状态信息反馈到网络控制系统；

所述网络控制系统将接收到的所述重联转换开关、前端开闭机构以及钩缓装置当前的执行状态信息传输到显示设备进行显示，并显示与所述执行状态信息对应的操作提示信息，以使司机通过显示设备获取整个联挂/解联的状态及操作提示；

所述方法还包括：

将所述钩缓装置的电气连接器通过一束硬线与车辆连接；

当列车网络系统出现故障时，所述硬线中传输有关键控制信号，当所述关键控制信号为互反硬线信号时，采用交叉短接连接的接线方式，实现所述电气连接器内部的硬线信号的交叉短接，否则，采用对称短接连接的接线方式，实现所述电气连接器内部的硬线信号的对称短接。