CN110606099B - 判断列车紧急制动原因的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种判断列车紧急制动原因的方法和系统，该方法包括：采集列车管的流量信号；采集工况信号和紧急制动信号；根据所述流量信号、所述工况信号、所述紧急制动信号确定列车紧急制动原因。本申请的判断列车紧急制动原因的方法和系统能够及时确定触发列车紧急制动的原因，有助于提高列车故障处理效率，由此保障铁路列车安全、高效的运行。

Description

判断列车紧急制动原因的方法及系统

技术领域

本发明涉及铁路列车与通信领域，尤其涉及一种确认列车紧急制动原因的方法及系统。

背景技术

机车牵引车辆时，机车的列车管与车辆的列车管连接组成列车管线。当列车在运行中发生异常、列车管线紧急制动时，由于无法及时区分是由于机车触发列车紧急制动还是车辆触发列车紧急制动，机务部门与车辆部门责任不清。

由于工作人员无法及时确定故障原因及定则问题，造成其在排除故障时没有明确的目标及指向。列车的故障问题将得不到及时有效的解决，故障部件也无法准确地更换。严重情况下机车或车辆甚至会带着故障隐患上线运行，这种现象严重影响了铁路列车的安全、高效运行。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种判断列车紧急制动原因的方法及系统，可以在列车发生紧急制动时，能够准确判断出列车管线紧急制动的原因。

本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。

根据本发明示例性实施例的一方面，提出一种判断列车紧急制动原因的方法，该方法包括：采集列车管的流量信号；采集工况信号和紧急制动信号；根据所述流量信号、所述工况信号、所述紧急制动信号确定列车紧急制动原因。

在本发明的一种示例性实施例中，所述根据所述流量信号、所述工况信号、所述紧急制动信号确定列车紧急制动原因包括：当根据所述紧急制动信号确定列车处于紧急制动状态时，根据所述工况信号确定当前工况及对应的比例系数；计算所述流量信号的变化差值；计算列车管定压与所述比例系数的乘积；如果判断所述变化差值大于所述乘积时，则确认为车辆紧急制动，否则，确认为机车紧急制动。

在本发明的一种示例性实施例中，所述采集列车管的流量信号包括：在机车列车管排风口与列车端部之间采集所述流量信号，所述流量信号采集的方向为机车指向车辆一侧方向。

在本发明的一种示例性实施例中，所述采集工况信号和紧急制动信号包括：通过机车网络采集所述工况信号及所述紧急制动信号。

在本发明的一种示例性实施例中，还包括：将所述列车紧急制动原因进行提示，以便操作人员根据提示采取相应处理措施。

在本发明的一种示例性实施例中，所述判断列车紧急制动原因的方法还包括：将所述列车紧急制动原因发送到地面指挥中心。

根据本发明示例性实施例的另一方面，提供了一种判断列车紧急制动原因的系统，包括：流量传感器，用于采集列车管中的流量信号；信号采集模块：用于采集工况信号和紧急制动信号；信号处理模块，用于根据所述流量信号、工况信号以及紧急制动信号确认列车紧急制动的原因。

在本发明的一示例性实施例中，所述流量传感器设置于机车列车管排风口与列车管端部之间。

在本发明的一示例性实施例中，所述信号处理模块配置为通过机车操纵端激活状态确定使用的流量传感器。

在本发明的一示例性实施例中，所述判断列车紧急制动原因的系统还包括：存储模块，用于存储所述列车紧急制动原因；显示装置，用于能够将列车管线紧急制动的触发原因进行提示，操作人员可根据提示采取相应处理措施；通信模块，用于能够将列车管线紧急制动的原因等相关信息发送到地面指挥中心，地面指挥中心可通过无线对讲设备与现场操作人员进行通话，了解当前信息并在必要时进行相关指导；独立电源模块，用于为系统中各类模块及传感器单独提供电源。

本发明提供的一种判断列车紧急制动原因的方法和系统，能够判断出是机车或是车辆触发了列车紧急制动。本发明可以准确定位故障点，有助于提高故障处理效率，从而保障铁路列车安全、高效的运行。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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是根据本发明实施例示出的列车系统示意图。

图2是根据本发明示例实施例示出的一种判断列车紧急制动原因的方法的流程图。

图3是根据本发明另一示例实施例示出的一种判断列车紧急制动原因的方法的流程图。

图4是根据本发明一示例实施例示出的一种判断列车紧急制动原因的系统的结构示意图。

图5是根据本发明另一示例实施例示出的一种判断列车紧急制动原因的系统的结构示意图。

图6是根据本发明的另一示例实施例示出的一种判断列车紧急制动原因的流程图。

图7是根据本发明一示例实施例示出的一种判断列车紧急制动原因的流程图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一

个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本公开的各方面。

附图仅为本公开的示意性图解，图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的步骤还可以分解，而有的步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

下面结合附图对本发明示例实施方式进行详细说明。

图1示出根据本发明示例实施例的一种列车系统示意图。

如图1所示，根据本发明实施例的列车系统包括机车110、车辆120、列车管130、流量传感器140。

在机车通常设计结构中，可包括制动柜140、制动控制器150、紧急排风阀160、车长阀170等紧急制动的列车管排风口位置。本发明中设置的列车管流量传感器，可安装在机车紧急制动列车管排风口与列车管端部之间，例如，分别设置在列车管两个端部与最近的排风口之间，用于列车管流量信号的采集。流量传感器检测流量的方向为机车流向车辆一侧方向。对于有其它类型紧急制动列车管排风口的机车，传感器的设置规则相同。例如，如图1所示，设置的两个流量传感器分别位于列车管端部与包括紧急排风阀160的排风口之间以及列车管端部与制动控制器150的排风口之间。易于理解，图1仅是示例性的，本发明的方案不限于此。所述流量传感器检测流量的方向为机车指向车辆的方向。

如后面所要描述的，在采集流量信号时，根据示例性实施例，当判断为机车左端激活时，选取流量传感器R采集得到的数据作为列车管流量信号，当判断为机车右端激活时，选取流量传感器L采集得到的数据作为列车管流量信号。

图2示出根据本发明示例实施例的判断列车紧急制动原因的方法的流程图。

根据本发明示例实施例的所述判断列车紧急制动原因的方法可以包括以下步骤：

步骤S210、采集列车管的流量信号；

步骤S220、采集工况信号和紧急制动信号；

步骤S230、根据所述流量信号、所述工况信号、所述紧急制动信号确定列车紧急制动原因。

根据本示例性实施例中的判断列车紧急制动原因的方法，根据对采集得到的所述流量信号、所述工况信号、所述紧急制动信号进行判断与计算，将实现判断列车紧急制动原因的功能。如前所述，本方法可以准确地定位故障点，提高故障处理效率，有助于铁路列车安全、高效运行。

下面，将参照图2，对本示例性实施例中的判断列车紧急制动原因的方法进行说明。

在步骤S210中，采集列车管的流量信号。

根据示例性实施例，所述流量信号可以采集于机车列车管排风口与两端端部列车管之间。如前所述，在机车通常设计结构中，可包括制动柜140、制动控制器150、紧急排风阀160、车长阀170等紧急制动的列车管排风口位置。对于有其它类型紧急制动列车管排风口的机车，所述流量信号采集地点的选取规则相同，本示例性实施例对此不做限制。

如前所述，根据示例实施例，所述信号处理模块配置为可以通过机车操纵端激活状态确保所述流量信号采集的方向为机车指向车辆一侧方向。

根据示例性实施例，所述流量信号的采集方式可以为周期采集方式，本示例性实施例对此不作特殊限定。

根据示例性实施例，所述工况信号表征为空气制动状态信号，通常情况下，空气制动状态可以分为保压、制动、缓解工况，本示例性实施例对比不作特殊限定。

在步骤S220中，采集工况信号和紧急制动信号。

根据示例性实施例，可通过机车网络采集所述工况信号及所述紧急制动信号。

在步骤S230中，根据所述流量信号、所述工况信号、所述紧急制动信号确定列车紧急制动原因。

根据示例性实施例，当根据所述紧急制动信号确认列车处于紧急制动状态时，可根据所述工况信号确定当前工况及对应的比例系数，例如k。计算列车管定压与所述比例系数的乘积，例如P*K。另外，计算所述流量信号的变化差值△P，例如。如果判断所述变化差值△P大于所述乘积P*K时，则确认为车辆紧急制动，否则，确认为机车紧急制动，如后面参照图3所描述的。

图3示出根据本发明示例实施例的判断列车紧急制动原因的方法的流程图。

下面，将参照图3，对本示例实施例中的判断列车紧急制动原因的方法进行说明。

在步骤S310，根据所述工况信号确定当前工况及对应的比例系数。

根据示例性实施例，所述工况对应的比例系数可以通过多次实验/模拟计算得到，本示例性实施例对此不作特殊限定。

在步骤S320，计算所述流量信号的变化差值。

根据示例性实施例，所述流量信号的变化差值为当前流量信号与前一时刻流量信号的差值，可以采取周期性采集流量信号的方式，本示例性实施例对此不作特殊限定。

在步骤S330，计算列车管定压与所述比例系数的乘积。

根据示例性实施例，所述列车管定压可以设定为500～600kPa，通常情况为600kPa，本示例性实施例对此不作特殊限定。

在步骤S340，如果判断所述变化差值大于所述乘积时，则确认为车辆紧急制动，否则，确认为机车紧急制动。

根据示例性实施例，可以将所述列车紧急制动原因进行提示，以便操作人员根据提示采取相应处理措施。

根据示例性实施例，可以将所述列车紧急制动原因发送到地面指挥中心，以使得地面指挥中心通过无线对讲设备与现场操作人员进行通话，了解当前信息并在必要时进行相关指导。所述无线对讲设备可以包括对讲机、发射合路器、接收分路器、连接器等，本示例性实施例对此不作特殊限定。

综上所述，根据对所述流量信号、所述工况信号、所述紧急制动信号的判断与计算，可以明确判断出触发紧急制动的是机车还是车辆，准确定位故障点，提高故障处理效率，保障铁路列车安全、高效的运行。

需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。

图4示出根据本发明示例实施例的判断列车紧急制动原因的系统的结构示意图。

参照图4，所述判断列车紧急制动原因的系统可以包括：流量传感器401、信号采集模块402、信号处理模块403。

在所述判断列车紧急制动原因的系统中，流量传感器用于采集列车管中的流量信号，如前面参照图1所述的流量传感器140。信号采集模块用于采集工况信号和紧急制动信号。信号处理模块用于根据所述流量信号、工况信号以及紧急制动信号确认列车紧急制动的原因。

上述中各判断列车紧急制动原因的系统的各模块的具体细节已经在对应的判断列车紧急制动原因的方法中进行了详细的描述，因此此处不再赘述。

图5示出根据本发明示例实施例的一种判断列车紧急制动原因的系统的结构示意图。

参照图5，所述系统可以包括：列车管流量传感器1、2、信号处理模块3、存储模块4、显示装置5、通信模块6、电源模块7。

在所述判断列车紧急制动原因的系统中，存储模块用于存储所述列车紧急制动原因。显示装置用于能够将列车管线紧急制动的触发原因进行提示，操作人员可根据提示采取相应处理措施。通信模块用于能够将列车管线紧急制动的原因等相关信息发送到地面指挥中心，地面指挥中心可通过无线对讲设备与现场操作人员进行通话，了解当前信息并在必要时进行相关指导。独立电源模块用于为系统中各类模块及传感器单独提供电源。

根据示例性实施例，信号处理模块集成了采集工况信号和紧急制动信号的信号采集模块，可以实现采集工况信号和紧急制动信号的功能。

根据示例性实施例，所述独立电源模块可以为本系统中其余模块单独提供电源，可以实现机车作为附挂车时仍然具有判断列车紧急制动原因的功能。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

图6示出根据本发明示例实施例的一种判断列车紧急制动原因的流程图。

下面参照图6来描述根据本发明的一种判断列车紧急制动原因的系统的流程图。图6显示的方法仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和适用范围带来任何限制。

如图6所示，在步骤S1，信号处理模块采集相关数据，包括列车管流量信号、工况信号、紧急制动信号。

在步骤S2，信号处理模块对采集的数据进行分析、计算并判断列车管线是否紧急制动，如果否，执行S1；如果是，则执行S3、S4、S5。

在步骤S3，将列车管线紧急制动的原因进行存储。

在步骤S4，将列车管线紧急制动的原因进行提示。

根据示例性实施例，操作人员可以根据提示采取相应处理措施。

在步骤S5，将列车管线紧急制动的原因等相关信息发送到地面指挥中心。

根据示例性实施例，地面指挥中心可以通过无线对讲设备与现场操作人员进行通话，了解当前信息并在必要时进行相关指导。

在步骤S6，判断紧急制动是否消除，如果是则结束；如果否，则执行S4。

图7示出根据本发明示例实施例的一种判断列车紧急制动原因的流程图。

如前所述，图7可以实现图6中步骤S6通过信号处理模块对采集的数据进行分析、计算并判断列车管线是否紧急制动的过程。

应当理解，图7显示的系统流程图仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和适用范围带来任何限制。下面参照图7，对本发明示例实施例的一种判断列车紧急制动原因的流程图作详细介绍。

如图7所示，在步骤S21中，判断是否列车管线紧急制动，如果否，按程序固定周期判断；如果是，执行S22。

在步骤S22，判断空气制动状态是否为保压状态，如果是，执行S23；如果否，执行S24。

在步骤S23，判断△P>P*K(N)，其中，△P＝P(T)-P(T-1)，P(T)、P(T-1)分别为T时刻及T-1时刻列车管流量传感器采集数值，T为采集周期，P为列车管定压，K(N)为机车保压状态时比例系数。如果是，执行S28；如果否，执行S29。

在步骤S24，判断空气制动状态是否为制动状态，如果是，执行S25；如果否，执行S26。

在步骤S25，判断△P>P*K(B)，其中，△P＝P(T)-P(T-1)，P(T)、P(T-1)分别为T时刻及T-1时刻列车管流量传感器采集数值，T为采集周期，P为列车管定压，K(B)为机车制动状态时比例系数。如果是，执行S28；如果否，执行S29。

在步骤S26，判断空气制动状态是否为缓解状态，如果是，执行S27；如果否，执行S22。

在步骤S27，判断△P>P*K(R)，其中，△P＝P(T)-P(T-1)，P(T)、P(T-1)分别为T时刻及T-1时刻列车管流量传感器采集数值，T为采集周期，P为列车管定压，K(R)为机车缓解状态时比例系数。如果是，执行S28；如果否，执行S29。

在步骤S28，判断列车紧急制动为车辆触发的紧急制动。

根据示例性实施例，当判断列车紧急制动为车辆触发的紧急制动时，可采用步骤S23、步骤S25、步骤S27中△P>P*K信号的延时信号作为本步骤S28中判断为车辆触发的紧急制动信号的复位信号，从而为下一次周期性判断做准备。

在步骤S29，判断列车紧急制动为机车触发的紧急制动。

如图6、7所述的判断列车紧急制动原因的流程图，通过数据采集、信息处理、供电等功能，可以实现实时判断列车紧急制动原因的功能；通过存储、显示、通信等功能，可以实现及时处理故障点，提高故障处理效率的功能。从而保障铁路列车更加安全、高效地运行。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。

此外，上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不限于这里已经示出的详细结构、附图方式或实现方法，相反，本发明意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (9)

1.一种判断列车紧急制动原因的方法，其特征在于，包括：

采集列车管的流量信号；

采集工况信号和紧急制动信号；

根据所述流量信号、所述工况信号、所述紧急制动信号确定列车紧急制动原因；

其中，根据所述流量信号、所述工况信号、所述紧急制动信号确定列车紧急制动原因，包括：

当根据所述紧急制动信号确定列车处于紧急制动状态时：

根据所述工况信号确定当前工况及对应的比例系数；

计算所述流量信号的变化差值；

计算列车管定压与所述比例系数的乘积；

如果判断所述变化差值大于所述乘积时，则确认为车辆紧急制动，否则，确认为机车紧急制动。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集列车管的流量信号包括：

在机车列车管排风口与列车端部之间采集所述流量信号，所述流量信号采集的方向为机车指向车辆一侧方向。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集工况信号和紧急制动信号包括：

通过机车网络采集所述工况信号及所述紧急制动信号。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

将所述列车紧急制动原因进行提示，以便操作人员根据提示采取相应处理措施。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

将所述列车紧急制动原因发送到地面指挥中心。

6.一种判断列车紧急制动原因的系统，其特征在于，包括：

流量传感器，用于采集列车管中的流量信号；

信号采集模块：用于采集工况信号和紧急制动信号；

信号处理模块，用于根据所述流量信号、工况信号以及紧急制动信号确认列车紧急制动的原因；

其中，信号处理模块用于当根据所述紧急制动信号确定列车处于紧急制动状态时：根据所述工况信号确定当前工况及对应的比例系数；计算所述流量信号的变化差值；计算列车管定压与所述比例系数的乘积；如果判断所述变化差值大于所述乘积时，则确认为车辆紧急制动，否则，确认为机车紧急制动。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述流量传感器设置于机车列车管排风口与列车管端部之间。

8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述信号处理模块配置为通过机车操纵端激活状态确定使用的流量传感器。

9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：

存储模块，用于存储所述列车紧急制动原因；

显示装置，用于能够将列车管线紧急制动的触发原因进行提示，操作人员可根据提示采取相应处理措施；

通信模块，用于能够将列车管线紧急制动的原因相关信息发送到地面指挥中心；

独立电源模块，用于为系统中各类模块及传感器单独提供电源。

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