CN110877584A - 一种双头矿用电机车的驾驶室操纵互锁方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了矿用电机车技术领域的一种双头矿用车的驾驶室操纵互锁方法，包括主驾驶室和从驾驶室，主驾驶室中设有主驾驶室控制柜、第一操控面板和第一电机M1，从驾驶室中设有从驾驶室控制柜、第二操控面板和第二电机M2，主驾驶室控制柜和从驾驶室控制柜电性连接，第一操控面板的信号输出端与主驾驶室控制柜的信号输入端电性连接；本发明通过利用电机车现有的稳定的CAN总线实时通信进行协同工作，节省额外的电气线路的布线，整车控制器实时采集档位开关并互相汇报，基于档位开关的状态进行电气控制互锁的设计，根据档位开关状态判断电机车控制权归属，互斥互锁，逻辑合理，使双驾驶室电机车操作的安全性、简便性、可靠性大大提高。

Description

一种双头矿用电机车的驾驶室操纵互锁方法

技术领域

本发明涉及矿用电机车技术领域，具体涉及一种双头矿用电机车的驾驶室操纵互锁方法。

背景技术

矿用电机车主要用于井下运输大巷和地面的长距离运输。它相当于铁路运输中的电气机车头，牵引着由矿车或人车组成的列车在轨道上行走，完成对煤炭、矸石、材料、设备、人员的运送的电机车称为矿用电机车。如专利CN201621279595.X公开了一种矿山双驾驶室蓄电池电机车制动器操作自动切换装置，包括车体，车体的顶部固定设置有第一驾驶室和第二驾驶室，在第一驾驶室和第二驾驶室之间设置蓄电池，在第一驾驶室和第二驾驶室的内部均设有刹车盘，车体的底部设有车轮，车体的内部安装有自动切换装置；自动切换装置包括阀体、第一油管接头、第二油管接头、柱状阀芯和第三油管接头。本矿山双驾驶室蓄电池电机车制动器操作自动切换装置，柱状阀芯在水平油路管两端端压差作用下，都会向低压端方向移动，当高压侧与竖直油路孔相通时，液压动力将有高压侧经竖直油路孔送至制动器油缸，推动推动摩擦片工作刹车，实现第一驾驶室和第二驾驶室的制动操作自由切换。

但是现有的双驾驶室电机车具有各自独立且基本相同的电气电路，通过控制电路进行操作指令的切换，避免两个驾驶室同时有输入操作而造成冲突。但互锁控制电路的设计增加了电气开关或按钮以及整车的布线，不仅增加了零部件的成本、维修及故障点，而且增加了司机操作步骤，既不经济也不简便。本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供的一种实用方便、性能可靠的双驾驶室电机车控制电路互锁设计，以进一步提高双驾驶室电机车的操作安全性能。基于此，本发明设计了一种双头矿用电机车的驾驶室操纵互锁方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双头矿用电机车的驾驶室操纵互锁方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双头矿用车的驾驶室操纵互锁方法，运用于双头矿用电机车，包括主驾驶室和从驾驶室，所述主驾驶室中设有主驾驶室控制柜、第一操控面板和第一电机M1，所述从驾驶室中设有从驾驶室控制柜、第二操控面板和第二电机M2，所述主驾驶室控制柜和所述从驾驶室控制柜电性连接，所述第一操控面板的信号输出端与所述主驾驶室控制柜的信号输入端电性连接，所述主驾驶室控制柜的信号输出端与所述第一电机M1的信号输入端电性连接，所述第二操控面板的信号输出端与所述从驾驶室控制柜的信号输入端电性连接，所述从驾驶室控制柜的信号输出端与所述第二电机M2的信号输入端电性连接。

优选的，所述主驾驶室控制柜中包括电源单元、第一液晶屏、第一电机控制器和第一整车控制器，所述从驾驶室控制柜中包括第二液晶屏、第二电机控制器和第二整车控制器，所述第一操控面板包括第一档位开关和第一调速手柄，所述第二操控面板包括第二档位开关和第二调速手柄，所述第一档位开关的输出端与所述第一整车控制器的输入端电性连接，所述第一整车控制器的输出端电性连接所述第一电机控制器的输入端，所述第一电机控制器的输出端与所述第一电机M1 的输入端电性连接，所述第一整车控制器的输出端与所述电第一液晶屏的输入端电性连接，所述第二档位开关的输出端与所述第二整车控制器的输入端电性连接，所述第二整车控制器的输出端电性连接所述第二电机控制器的输入端，所述第二电机控制器的输出端与所述第二电机M2的输入端电性连接，所述第二整车控制器的输出端与所述电第二液晶屏的输入端电性连接，所述第一整车控制器、第一电机控制器、第二整车控制器、第二电机控制器通过CAN总线相互通信，所述电源单元的电源信号输出端分别与所述第一整车控制器和第二整车控制器的电源信号输入端电性连接。

优选的，包括以下步骤：

第一步，系统上电自检完成，所述主驾驶室和从驾驶室的第一整车控制器和第二整车控制器通过CAN总线进行通信，所述第一整车控制器和第二整车控制器分别实时采集第一档位开关和第二档位开关状态并互相汇报；

第二步，系统上电后，所述第一档位开关和第二档位开关均处于空档位置，若两者均处于非空档位置，则主驾驶室和从驾驶室内液晶屏上提示互锁故障；任一档位开关退出到空档，可消除互锁故障；

第三步，驾驶员操作所述第一档位开关处于非空档状态时，即操作所述第一档位开关处于前进或后退状态，说明驾驶员处于所述主驾驶室，若系统无故障，则可以操控电机车运行；

第四步，驾驶员退出所述主驾驶室时，应开启驻车制动并将所述第一档位开关切换至空档；

第五步，驾驶员进入所述从驾驶室，操作所述第二档位开关处于前进或后退状态，说明驾驶员处于所述从驾驶室，若系统无故障，则可以操控电机车运行。

优选的，所述第一整车控制器、第二整车控制器的型号均为 VCU100100A-12。

优选的，所述第一电机控制器、第二电机控制器的型号均为 EC100。

优选的，所述第一电机M1、第二电机M2为永磁同步电机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过利用电机车现有的稳定的CAN总线实时通信进行协同工作，节省额外的电气线路的布线，整车控制器实时采集档位开关并互相汇报，基于档位开关的状态进行电气控制互锁的设计，根据档位开关状态判断电机车控制权归属，互斥互锁，逻辑合理，结构简单，便于安装和维护，无额外设备添加，即可达到主驾驶室和从驾驶室两个驾驶室电气控制的互锁，使双驾驶室电机车操作的安全性、简便性、可靠性大大提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本发明系统方案图。

图2为本发明操作流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种双头矿用车的驾驶室操纵互锁方法，运用于双头矿用电机车，包括主驾驶室和从驾驶室，主驾驶室中设有主驾驶室控制柜、第一操控面板和第一电机M1，从驾驶室中设有从驾驶室控制柜、第二操控面板和第二电机M2，主驾驶室控制柜和从驾驶室控制柜电性连接，第一操控面板的信号输出端与主驾驶室控制柜的信号输入端电性连接，主驾驶室控制柜的信号输出端与第一电机M1的信号输入端电性连接，第二操控面板的信号输出端与从驾驶室控制柜的信号输入端电性连接，从驾驶室控制柜的信号输出端与第二电机M2的信号输入端电性连接，主驾驶室控制柜中包括电源单元、第一液晶屏、第一电机控制器和第一整车控制器，从驾驶室控制柜中包括第二液晶屏、第二电机控制器和第二整车控制器，第一操控面板包括第一档位开关和第一调速手柄，第二操控面板包括第二档位开关和第二调速手柄，第一整车控制器、第二整车控制器的型号均为VCU100100A-12，第一电机控制器、第二电机控制器的型号均为EC100，第一电机M1、第二电机M2为永磁同步电机，第一档位开关的输出端与第一整车控制器的输入端电性连接，第一整车控制器的输出端电性连接第一电机控制器的输入端，第一电机控制器的输出端与第一电机M1的输入端电性连接，第一整车控制器的输出端与电第一液晶屏的输入端电性连接，第二档位开关的输出端与第二整车控制器的输入端电性连接，第二整车控制器的输出端电性连接第二电机控制器的输入端，第二电机控制器的输出端与第二电机M2的输入端电性连接，第二整车控制器的输出端与电第二液晶屏的输入端电性连接，第一整车控制器、第一电机控制器、第二整车控制器、第二电机控制器通过CAN总线相互通信，电源单元的电源信号输出端分别与第一整车控制器和第二整车控制器的电源信号输入端电性连接。

第一步，系统上电自检完成，主驾驶室和从驾驶室的第一整车控制器和第二整车控制器通过CAN总线进行通信，第一整车控制器和第二整车控制器分别实时采集第一档位开关和第二档位开关状态并互相汇报；

第二步，系统上电后，第一档位开关和第二档位开关均处于空档位置，若两者均处于非空档位置，则主驾驶室和从驾驶室内液晶屏上提示互锁故障；任一档位开关退出到空档，可消除互锁故障；

第三步，驾驶员操作第一档位开关处于非空档状态时，即操作第一档位开关处于前进或后退状态，说明驾驶员处于主驾驶室，若系统无故障，则可以操控电机车运行；

第四步，驾驶员退出主驾驶室时，应开启驻车制动并将第一档位开关切换至空档；

第五步，驾驶员进入从驾驶室，操作第二档位开关处于前进或后退状态，说明驾驶员处于从驾驶室，若系统无故障，则可以操控电机车运行。

独立自主研发的矿用电机车永磁变频调速器整体采用模块化设计，采用的电机控制器采用空间矢量调节技术，实现对盘式永磁同步电机数字化精准控制，使得电机车具备全速度段均匀无极调速、低速大扭矩和节能高效等特点，采用的整车控制器增加电动汽车的整车控制策略，同时包含对电机车信号灯与喇叭的控制，使得电机车工作更安全可靠，采用的操控面板包含信号采集以及数字信号输出与液晶屏显示，构成了电机车的司机控制与信号灯控制以及整车状态信息的直观屏幕展示。

软件控制上通过对换档开关的状态检测，辨别车辆控制权归属，由此构成主驾驶室和从驾驶室控制互锁的设计。利用电机车现有的稳定的CAN总线实时通信进行协同工作，节省额外的电气线路的布线，整车控制器实时采集档位开关并互相汇报，基于档位开关的状态进行电气控制互锁的设计，根据档位开关状态判断电机车控制权归属，互斥互锁，逻辑合理。结构简单，便于安装和维护，无额外设备添加，即可达到主驾驶室和从驾驶室两个驾驶室电气控制的互锁，使双驾驶室电机车操作的安全性、简便性、可靠性大大提高。

本发明的控制方式是通过整车控制器来自动控制，整车控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种双头矿用车的驾驶室操纵互锁方法，运用于双头矿用电机车，包括主驾驶室和从驾驶室，其特征在于：所述主驾驶室中设有主驾驶室控制柜、第一操控面板和第一电机M1，所述从驾驶室中设有从驾驶室控制柜、第二操控面板和第二电机M2，所述主驾驶室控制柜和所述从驾驶室控制柜电性连接，所述第一操控面板的信号输出端与所述主驾驶室控制柜的信号输入端电性连接，所述主驾驶室控制柜的信号输出端与所述第一电机M1的信号输入端电性连接，所述第二操控面板的信号输出端与所述从驾驶室控制柜的信号输入端电性连接，所述从驾驶室控制柜的信号输出端与所述第二电机M2的信号输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种双头矿用车的驾驶室操纵互锁方法，其特征在于：所述主驾驶室控制柜中包括电源单元、第一液晶屏、第一电机控制器和第一整车控制器，所述从驾驶室控制柜中包括第二液晶屏、第二电机控制器和第二整车控制器，所述第一操控面板包括第一档位开关和第一调速手柄，所述第二操控面板包括第二档位开关和第二调速手柄，所述第一档位开关的输出端与所述第一整车控制器的输入端电性连接，所述第一整车控制器的输出端电性连接所述第一电机控制器的输入端，所述第一电机控制器的输出端与所述第一电机M1的输入端电性连接，所述第一整车控制器的输出端与所述电第一液晶屏的输入端电性连接，所述第二档位开关的输出端与所述第二整车控制器的输入端电性连接，所述第二整车控制器的输出端电性连接所述第二电机控制器的输入端，所述第二电机控制器的输出端与所述第二电机M2的输入端电性连接，所述第二整车控制器的输出端与所述电第二液晶屏的输入端电性连接，所述第一整车控制器、第一电机控制器、第二整车控制器、第二电机控制器通过CAN总线相互通信，所述电源单元的电源信号输出端分别与所述第一整车控制器和第二整车控制器的电源信号输入端电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种双头矿用电机车的驾驶室操纵互锁方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，系统上电自检完成，所述主驾驶室和从驾驶室的第一整车控制器和第二整车控制器通过CAN总线进行通信，所述第一整车控制器和第二整车控制器分别实时采集第一档位开关和第二档位开关状态并互相汇报；

第二步，系统上电后，所述第一档位开关和第二档位开关均处于空档位置，若两者均处于非空档位置，则主驾驶室和从驾驶室内液晶屏上提示互锁故障；任一档位开关退出到空档，可消除互锁故障；

第三步，驾驶员操作所述第一档位开关处于非空档状态时，即操作所述第一档位开关处于前进或后退状态，说明驾驶员处于所述主驾驶室，若系统无故障，则可以操控电机车运行；

第四步，驾驶员退出所述主驾驶室时，应开启驻车制动并将所述第一档位开关切换至空档；

第五步，驾驶员进入所述从驾驶室，操作所述第二档位开关处于前进或后退状态，说明驾驶员处于所述从驾驶室，若系统无故障，则可以操控电机车运行。

4.根据权利要求1所述的一种双头矿用电机车的驾驶室操纵互锁方法，其特征在于：所述第一整车控制器、第二整车控制器的型号均为VCU100100A-12。

5.根据权利要求1所述的一种双头矿用电机车的驾驶室操纵互锁方法，其特征在于：所述第一电机控制器和第二电机控制器的型号均为EC100。

6.根据权利要求1所述的一种双头矿用电机车的驾驶室操纵互锁方法，其特征在于：所述第一电机M1、第二电机M2为永磁同步电机。

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