CN106564513B - 一种轨道车辆压力波控制装置和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道车辆压力波控制装置及方法，控制装置主要由新风压力波保护阀、废排压力波保护阀、空调控制器、压力波控制器、第一压差传感器以及第二压差传感器等组件构成。当空调控制器收到网络发送的“进入隧道信号”，整车新风压力波保护阀和废排压力波保护阀同时迅速关闭；或者，当控制器检测到车内外压差满足压力保护保护条件时，整车新风压力波保护阀和废排压力波保护阀同时迅速关闭；当控制器检测到车内外压差满足压力保护取消条件时，新风压力波保护阀和废排压力波保护阀实行分时分车打开。这样，在车辆高速进出隧道或交汇等车外压力产生波动的情况下，可有效控制车内压力的波动，提高车辆乘坐舒适性，避免乘客出现耳鸣等不适现象。

Description

一种轨道车辆压力波控制装置和控制方法

技术领域

本发明涉及高速动车组技术领域，特别涉及用于控制动车组内部气压防止气压大幅波动的控制装置。本发明还涉及用于控制动车组内部气压防止气压大幅波动的控制方法。

背景技术

车辆高速进出隧道或交汇时，为抑制车外压力波动向车内的传递，控制车内压力的波动，提高车辆乘坐舒适性，很多车辆采用被动式压力保护系统，被动式压力保护系统是通过新风阀和废排阀的开和关来实现对车内新风量、废排风量、车内压力波动的调节。

申请公布号为CN105539476A的发明专利申请公开了一种轨道车辆的压力保护系统和压力保护方法，其包括压力波传感组件，安装在轨道车辆内，用于检测轨道车辆内外的压力波信号；压力波控制装置，与压力波传感组件信号连接，用于接收压力波传感组件所检测的压力波信号；压力保护装置，压力波控制装置与压力保护装置通讯连接，并根据压力波信号控制压力保护装置开闭。

授权公告号为CN201580391U的实用新型专利公开了一种高速列车的压力波保护系统，包括有安装在列车各节车厢空调系统进风口和排风口的压力波风门及安装在司机室内的压力波传感器组件与压力波控制器，压力波传感器组件与压力波控制器电联，压力波传感器包括有设置在车厢内外两侧的取压口，通过取压口将监测到的内外压差参数以电流信号及时传送至压力波控制器，压力波控制器内设置有包括数据对比处理模块和微处理器，压力波控制器与各压力波风门电联，向其发送开、关门电流信号。

当车辆运行线路隧道较多时，头车压力波检测装置检测相对滞后，车内波动明显，采用网络发送的“进入隧道信号”，可提前关闭整车新风阀和废排阀，避免车内压力波动，提高乘坐舒适性；当车内外压力差满足打开条件时，压力波控制器控制整列车的新风阀和废排阀打开，整车新风阀和废排阀同时打开容易引起车内压力波动，这种控制方式易导致乘客出现耳鸣等不适现象现象。

因此，如何任何克服现有轨道车辆压力波控制装置和控制方法存在的上述缺陷，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种轨道车辆压力波控制装置。该装置在车辆高速进出隧道或交汇等车外压力产生波动的情况下，可有效控制车内压力的波动，提高车辆乘坐舒适性，避免乘客出现耳鸣等不适现象。

本发明的另一目的是提供一种轨道车辆压力波控制方法。该方法在车辆高速进出隧道或交汇等车外压力产生波动的情况下，可有效控制车内压力的波动，提高车辆乘坐舒适性，避免乘客出现耳鸣等不适现象。

为实现上述目的，本发明提供一种轨道车辆压力波控制装置，包括：

新风压力波保护阀和废排压力波保护阀，每车的所述新风压力波保护阀分左右两组配置，每组布置第一压力波控制阀和第二压力波控制阀；

空调控制器，具有通过网络接收进入隧道信号的第一信号输入端，其第一控制信号输出端连接所述新风压力波保护阀，第二控制信号输出端连接所述废排压力波保护阀；

压力波控制器，其第一控制信号输出端连接所述新风压力波保护阀，第二控制信号输出端连接所述废排压力波保护阀，第三控制信号输出端连接所述空调控制器的第二信号输入端；

第一压差传感器，连接第一外界压力检测口和车内压力检测口，其信号输出端连接所述压力波控制器的第一信号输入端；

第二压差传感器，连接第二外界压力检测口和车内压力检测口，其信号输出端连接所述压力波控制器的第二信号输入端。

优选地，所述压力波控制器设置于轨道车辆头车观光区与客室之间，所述第一外界压力检测口和第二外界压力检测口分别位于该区域车体的左右两侧。

优选地，所述压力波控制器连接第一继电器，所述空调控制器通过第二继电器、第三继电器、第四继电器分别控制所述第二压力波控制阀、第一压力波控制阀、废排压力波保护阀，所述第一继电器设于所述第二压力波控制阀、第一压力波控制阀、废排压力波保护阀合并的控制回路上。

为实现上述第二目的，本发明提供一种轨道车辆压力波控制方法，包括：

当检测到车内外压力变化满足设定条件或收到进入隧道的信号后，发出控制信号，使新风压力波保护阀的第一压力波控制阀、第二压力波控制阀以及废排压力波保护阀同时关闭；

当检测到车内外压力差变化满足取消条件时，先从车辆中间车厢开始向车头和车尾以间隔方式开启部分车厢的第二压力波控制阀和废排压力波保护阀，延时T1秒后开启剩余车厢的第二压力波控制阀和废排压力波保护阀，然后分别延时T2、T3、T4、T5秒后从车辆中间车厢开始向车头和车尾依次开启两节车厢的第一压力波控制阀，且T1＜T2＜T3＜T4＜T5。

进一步地，当检测到车内外压力差变化满足取消条件时，先开启二车、四车、五车、七车的第二压力波控制阀和废排压力波保护阀，延时T1秒后开启一车、三车、六车、八车的第二压力波控制阀和废排压力波保护阀，延时T2秒后开启四车、五车的第一压力波控制阀，延时T3秒后开启三车、六车的第一压力波控制阀，延时T4秒后开启二车、七车的第一压力波控制阀，延时T5秒后开启一车、八车的第一压力波控制阀。

进一步地，所述T1为10s-20s。

进一步地，所述T2为25s-35s；所述T3为40s-50s；所述T4为55s-65s；所述T5为70s-80s。

进一步地，所述新风压力波保护阀和废排压力波保护阀关闭后至少保持30s。

进一步地，所述新风压力波保护阀和废排压力波保护阀最长关闭时间为10分钟，如连续关闭达到10分钟，则强制打开1-2分钟。

进一步地，所述新风压力波保护阀和废排压力波保护阀的最短打开时间为1秒钟，之后才能再次关闭。

本发明所提供的轨道车辆压力波控制装置和方法，采用被动式压力保护系统，同时采用布线加网络的方式进行控制，系统结构简单。当空调控制器收到网络发送的“进入隧道信号”，整车新风压力波保护阀和废排压力波保护阀同时迅速关闭；或者，当控制器检测到车内外压差满足压力保护保护条件时，整车新风压力波保护阀和废排压力波保护阀同时迅速关闭；当控制器检测到车内外压差满足压力保护取消条件时，新风压力波保护阀和废排压力波保护阀实行分时分车打开。这样，在车辆高速进出隧道或交汇等车外压力产生波动的情况下，可有效控制车内压力的波动，提高车辆乘坐舒适性，避免乘客出现耳鸣等不适现象。

附图说明

图1为本发明所提供轨道车辆压力波控制装置的系统框图；

图2为压力波控制器及各压力检测口布置在车体上的俯视图；

图3为压力波控制器及各压力检测口布置在车体上的截面图；

图4为压力波控制器和空调控制器对各压力波保护阀进行控制的控制原理图。

图中：

1.压力波控制器 2.车内压力检测口 3.头车观光区 4.客室 5.第一外界压力检测口 6.第二外界压力检测口

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本发明所提供轨道车辆压力波控制装置的系统框图。

如图所示，在一种具体实施方式中，本发明所提供的轨道车辆压力波控制装置，主要由新风压力波保护阀、废排压力波保护阀、空调控制器、压力波控制器、第一压差传感器以及第二压差传感器等组件构成。

每节车厢的所述新风压力波保护阀分左右两组配置，每组布置第一压力波控制阀(即新风阀A)和第二压力波控制阀(即新风阀B)，废排压力波保护阀只设有一组。

空调控制器具有通过网络接收进入隧道信号的第一信号输入端，其第一控制信号输出端连接新风压力波保护阀，第二控制信号输出端连接废排压力波保护阀。

压力波控制器的第一控制信号输出端连接新风压力波保护阀，第二控制信号输出端连接废排压力波保护阀，第三控制信号输出端连接空调控制器的第二信号输入端。

请参考图2、图3，图2为压力波控制器及各压力检测口在车体上布置的俯视图；图3为压力波控制器及各压力检测口在车体上布置的截面图。

如图所示，压力波控制器1和车内压力检测口2设置于轨道车辆头车观光区3与客室4之间的内顶部，第一外界压力检测口5和第二外界压力检测口6分别位于该区域车体的左右两侧。

第一压差传感器连接第一外界压力检测口5和车内压力检测口2，其信号输出端连接压力波控制器1的第一信号输入端。

第二压差传感器连接第二外界压力检测口6和车内压力检测口2，其信号输出端连接压力波控制器1的第二信号输入端。

请参考图4，图4为压力波控制器和空调控制器对各压力波保护阀进行控制的控制原理图。

如图所示，压力波控制器连接第一继电器K1，空调控制器通过第二继电器K2、第三继电器K3、第四继电器K4分别控制所述第二压力波控制阀、第一压力波控制阀、废排压力波保护阀，第一继电器K1设于所述第二压力波控制阀、第一压力波控制阀、废排压力波保护阀合并的控制回路上。

压力波控制器控制第一继电器K1的输出线与整车新风阀A和废排阀B的控制继电器贯通，空调控制器可以检测继电器的状态，并进行延时控制，实现压力波动的第二路控制。

如果第一继电器K1未导通，则第二压力波控制阀、第一压力波控制阀、废排压力波保护阀的控制回路被同时断开，空调控制器无法对各控制阀进行控制，如果第一继电器K1导通，则第二压力波控制阀、第一压力波控制阀、废排压力波保护阀的控制回路被同时连通，空调控制器可分别对各控制阀的开启、关闭状态，以及开启、关闭的时机进行控制。

上述实施例仅是本发明的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，压力波控制器、车内压力检测口以及第一外界压力检测口和第二外界压力检测口的位置，可沿车体长度方向前移或后退一定距离，等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

除了上述，本发明还提供一种轨道车辆压力波控制方法，包括：

当压力波控制器检测到车内外压力变化满足设定条件或收到进入隧道的信号后，压力波控制器发出信号，控制各车空调控制柜内控制继电器，使新风压力波保护阀和废排压力波保护阀迅速动作并关闭，防止车外压力波动通过新风阀和废排阀传入车内。

当检测到车内外压力差变化满足取消条件时，先从车辆中间车厢开始向车头和车尾以间隔方式开启部分车厢的第二压力波控制阀和废排压力波保护阀，延时T1秒后开启剩余车厢的第二压力波控制阀和废排压力波保护阀，然后分别延时T2、T3、T4、T5秒后从车辆中间车厢开始向车头和车尾依次开启两节车厢的第一压力波控制阀，且T1＜T2＜T3＜T4＜T5。

具体地，当压力波控制器检测到车内外压力差变化满足取消条件时，先打开二、四、五、七车B阀和废排阀，延时15秒打开一、三、六、八车B阀和废排阀，延时30秒打开四、五车A阀，延时45秒打开三、六车A阀，延时60秒打开二、七车A阀，延时75秒打开一、八车A阀，从而保证车内新风供应和废气排放。

当然，也可以先打开一、三、六、八车B阀和废排阀，延时15秒打开二、四、五、七车B阀和废排阀，或者，延时30秒打开一、八车A阀，延时45秒打开二、七车A阀，延时60秒打开三、六车A阀，延时75秒打开四、五车A阀。

压力波保护阀关闭后至少要保持30s，之后才能打开，保护阀最长关闭时间为10分钟，如连续关闭达到10分钟，要强制打开1分钟，保护阀最短打开时间为1秒钟，之后才能再次关闭，为压力波保护阀设置打开和关闭的时间限制，有利于保证车内循环空气量及提高阀板的寿命。

上述轨道车辆压力波控制装置和方法，采用被动式压力保护系统，同时采用布线加网络的方式进行控制，系统结构简单。当空调控制器收到网络发送的“进入隧道信号”，整车新风压力波保护阀和废排压力波保护阀同时迅速关闭；或者，当控制器检测到车内外压差满足压力保护保护条件时，整车新风压力波保护阀和废排压力波保护阀同时迅速关闭；当控制器检测到车内外压差满足压力保护取消条件时，新风压力波保护阀和废排压力波保护阀实行分时分车打开。这样，在车辆高速进出隧道或交汇等车外压力产生波动的情况下，可有效控制车内压力的波动，提高车辆乘坐舒适性，避免乘客出现耳鸣等不适现象。

以上对本发明所提供的轨道车辆压力波控制装置和控制方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种轨道车辆压力波控制装置，其特征在于，包括：

新风压力波保护阀和废排压力波保护阀，每车的所述新风压力波保护阀分左右两组配置，每组布置第一压力波控制阀和第二压力波控制阀；

空调控制器，具有通过网络接收进入隧道信号的第一信号输入端，其第一控制信号输出端连接所述新风压力波保护阀，第二控制信号输出端连接所述废排压力波保护阀；

压力波控制器(1)，其第一控制信号输出端连接所述新风压力波保护阀，第二控制信号输出端连接所述废排压力波保护阀，第三控制信号输出端连接所述空调控制器的第二信号输入端；

第一压差传感器，连接第一外界压力检测口(5)和车内压力检测口(2)，其信号输出端连接所述压力波控制器(1)的第一信号输入端；

第二压差传感器，连接第二外界压力检测口(6)和车内压力检测口(2)，其信号输出端连接所述压力波控制器(1)的第二信号输入端；

当车内外压差满足压力保护保护条件时，整车新风压力波保护阀和废排压力波保护阀同时关闭；当车内外压差满足压力保护取消条件时，新风压力波保护阀和废排压力波保护阀分时分车打开。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆压力波控制装置，其特征在于，所述压力波控制器(1)设置于轨道车辆头车观光区(3)与客室(4)之间，所述第一外界压力检测口(5)和第二外界压力检测口(6)分别位于该区域车体的左右两侧。

3.根据权利要求1所述的轨道车辆压力波控制装置，其特征在于，所述压力波控制器连接第一继电器，所述空调控制器通过第二继电器、第三继电器、第四继电器分别控制所述第二压力波控制阀、第一压力波控制阀、废排压力波保护阀，所述第一继电器设于所述第二压力波控制阀、第一压力波控制阀、废排压力波保护阀合并的控制回路上。

4.一种轨道车辆压力波控制方法，包括：

当检测到车内外压力差变化满足设定条件或收到进入隧道的信号后，发出控制信号，使新风压力波保护阀的第一压力波控制阀、第二压力波控制阀以及废排压力波保护阀同时关闭；

当检测到车内外压力差变化满足取消条件时，先从车辆中间车厢开始向车头和车尾以间隔方式开启部分车厢的第二压力波控制阀和废排压力波保护阀，延时T1秒后开启剩余车厢的第二压力波控制阀和废排压力波保护阀，然后分别延时T2、T3、T4、T5秒后从车辆中间车厢开始向车头和车尾依次开启两节车厢的第一压力波控制阀，且T1＜T2＜T3＜T4＜T5。

5.根据权利要求4所述的轨道车辆压力波控制方法，其特征在于，当检测到车内外压力差变化满足取消条件时，先开启二车、四车、五车、七车的第二压力波控制阀和废排压力波保护阀，延时T1秒后开启一车、三车、六车、八车的第二压力波控制阀和废排压力波保护阀，延时T2秒后开启四车、五车的第一压力波控制阀，延时T3秒后开启三车、六车的第一压力波控制阀，延时T4秒后开启二车、七车的第一压力波控制阀，延时T5秒后开启一车、八车的第一压力波控制阀。

6.根据权利要求4所述的轨道车辆压力波控制方法，其特征在于，所述T1为10s-20s。

7.根据权利要求4所述的轨道车辆压力波控制方法，其特征在于，所述T2为25s-35s；所述T3为40s-50s；所述T4为55s-65s；所述T5为70s-80s。

8.根据权利要求4至7任一项所述的轨道车辆压力波控制方法，其特征在于，所述新风压力波保护阀和废排压力波保护阀关闭后至少保持30s。

9.根据权利要求8所述的轨道车辆压力波控制方法，其特征在于，所述新风压力波保护阀和废排压力波保护阀最长关闭时间为10分钟，如连续关闭达到10分钟，则强制打开1-2分钟。

10.根据权利要求9所述的轨道车辆压力波控制方法，其特征在于，所述新风压力波保护阀和废排压力波保护阀的最短打开时间为1秒钟，之后才能再次关闭。