CN111337784A - 一种电力机车辅机测试的控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力机车辅机测试的控制方法及系统，所述方法通过各辅助设备状态的可视化，使测试人员了解哪些辅助设备可以测试，哪些辅助设备不可测试，在有辅助设备正在测试时，不触发其他辅助设备电源接触器的闭合，防止了同时启动多个辅助设备而导致电流过大的问题；该方法只需测试人员在显示单元进行操作，无需人为断开自动开关，避免了频繁进出机械间而导致的安全事故，同时在整个测试和控制过程中均无需进行自动开关的断开，简化了操作过程，大大提高了测试效率。

Description

一种电力机车辅机测试的控制方法及系统

技术领域

本发明属于轨道交通测试技术领域，尤其涉及一种电力机车辅机测试的控制方法及系统。

背景技术

轨道交通列车的辅助负载包含了多个辅助设备（牵引风机、冷却塔风机、主变柜风机、辅变压器风机、主压缩机、水泵、油泵、司机室空调、机械间风机等），这些辅助负载设备的启停由该辅助设备对应的三相自动开关和电源接触器同时控制。三相自动开关一般为常闭，列车的CCU（车辆控制单元）控制电源接触器的闭合和断开来控制辅助设备的启停。当某个辅助设备出现故障进行更换后，需要进行辅机测试，来验证新更换的设备是否能正常工作。为了避免电流过大损毁设备，只允许一个辅助设备启动，因此，在辅机测试前，人为断开所有辅助设备的三相自动开关TPCB且在满足其他安全相关条件时，才能进入辅机测试模式，当CCU检测到需要测试的辅助设备的TPCB闭合了（其他辅助设备的TPCB全部断开），且仅此TPCB闭合，则控制该辅助设备的接触器闭合（如图1所示），该辅助设备启动（CCU并不知道哪个辅助设备需要进行辅机测试，通过检测唯一闭合的TPCB确定需要进行测试的辅助设备，不可能每次进行辅机测试时都更改CCU内部程序来知晓哪个辅助设备需要测试），而此时测试人员仍在机械间（TPCB一般都安装在机械间），这样对测试人员存在一定安全隐患；当需要停止测试设备时，测试人员又需要进入机械间将其TPCB断开，也存在一定安全隐患。当有多个辅助设备需要进行测试时，测试完一个辅助设备后，需要将该设备自动开关断开，再去闭合下一个需测试的辅助设备，测试人员需要在设备运行时频繁出入机械间，安全风险增加。同时通过闭合和断开TPCB的方式来进行辅机测试（自动开关一般情况下是闭合的），操作频繁，测试效率低下。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种电力机车辅机测试的控制方法及系统，以解决传统方法操作频繁，测试效率低下，以及存在安全隐患等问题。

本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种电力机车辅机测试的控制方法，包括：

步骤1：车辆控制单元实时检测各辅助设备的状态，并将各辅助设备的状态通过显示单元显示，且在所述显示单元上显示各辅助设备的控制按钮，所述状态包括可测试状态、不可测试状态以及正在测试状态；

步骤2：根据所述步骤1的状态信息判断是否有辅助设备处于正在测试状态；

步骤3：根据所述步骤1的状态和所述步骤2的判断结果判断各个辅助设备是否允许进行辅机测试；

步骤4：当某辅助设备允许进行辅机测试时，在所述显示单元上触发被测试的辅助设备的控制按钮；

步骤5：车辆控制单元根据所述步骤4的触发信号控制该被测试的辅助设备的电源接触器闭合，实现该辅助设备的启动和测试。

本发明的控制方法，显示单元根据车辆控制单元的检测信息将各辅助设备的状态信息可视化，再通过显示单元的控制按钮来触发车辆控制单元控制被测试的辅助设备的电源接触器闭合，实现了辅助设备的辅机测试，该方法无需将所有辅助设备的三相自动开关全部断开，各辅助设备状态的可视化，使测试人员了解哪些辅助设备可以测试，哪些辅助设备不可测试，在有辅助设备正在测试时，不触发其他辅助设备电源接触器的闭合，防止了同时启动多个辅助设备而导致电流过大的问题；该方法只需测试人员在显示单元进行操作，无需人为断开自动开关，避免了频繁进出机械间而导致的安全事故，同时在整个测试和控制过程中均无需进行自动开关的断开，简化了操作过程，大大提高了测试效率。

进一步地，在步骤1之前，还执行以下操作：

检测是否满足安全测试条件，如果满足安全测试条件，则控制检修库内电源接触器闭合，并在显示单元提示测试功能激活，否则检修库内电源接触器断开，不可进行测试。

在测试前先进行安全判断，保证了后续测试能够正常进行，同时也降低了设备损坏的概率，尽量避免安全事故的发生。

进一步地，所述安全测试条件包括：（1）HVB断开，受电弓降下，司空器手柄在大零位且车辆为零速；（2）车辆模式选择开关在“辅机测试”位；（3）检修库内电流无过流保护故障；（4）左右侧检修库内供电相序正常。

进一步地，所述步骤1中，当辅助设备的三相自动开关闭合且无设备在测试时，则该辅助设备处于可测试状态；当辅助设备的三相自动开关断开时，则该辅助设备处于不可测试状态；当辅助设备的三相自动开关闭合，且其电源接触器也闭合时，则该辅助设备处于正在测试状态。

当辅助设备的自动开关和电源接触器同时闭合时，辅助设备才会启动和开始测试，因此通过检测辅助设备的三相自动开关是否闭合来确定辅助设备的状态，再通过控制电源接触器来控制辅助设备的启动和测试。

进一步地，所述步骤1中，当有辅助设备处于正在测试状态时，该辅助设备的控制按钮为有效，其他辅助设备的控制按钮均为无效；当无辅助设备处于正在测试状态时，处于可测试状态的辅助设备的控制按钮为有效，处于不可测试状态的辅助设备的控制按钮为无效。

通过控制按钮是否有效完全地避免了多个辅助设备同时启动测试，彻底解决了检修库内多个辅助设备同时启动而导致的电流过大的问题。

进一步地，所述车辆控制单元和显示单元通过MVB（Multifunction Vehicle Bus）进行通信连接。

本发明还提供一种电力机车辅助设备的测试系统，包括：车辆控制单元和显示单元，所述车辆控制单元包括：

状态检测模块，用于检测各辅助设备的自动开关和电源接触器的状态，综合判断辅助设备的状态信息，并将该状态信息和各辅助设备对应的控制按钮发送给显示单元来显示，所述状态信息包括可测试状态、不可测试状态以及正在测试状态；

正在测试判断模块，用于根据各辅助设备的状态判断是否有辅助设备处于正在测试状态，并发出有辅助设备处于正在测试状态信号；

测试允许判断模块，用于根据有辅助设备处于正在测试状态信号判断是否允许进行辅机测试，并发出是否允许测试信号；

设备接触器控制模块，用于当允许进行辅机测试时，接收所述显示单元发出的触发信号，并根据该触发信号控制对应的辅助设备的电源接触器闭合，实现该辅助设备的启动和测试。

进一步地，所述车辆控制单元还包括测试激活模块和库内接触器控制模块；

所测试激活模块，用于检测车辆是否满足安全测试条件；

所述库内接触器控制模块，用于在满足安全测试条件时控制检修库内电源接触器闭合，并发送测试功能激活信号给显示单元。

进一步地，所述车辆控制单元还包括按钮有效判断模块，所述按钮有效判断模块用于在接收到所述显示单元发出的触发信号时，判断所述触发信号是否有效。

进一步地，所述车辆控制单元和显示单元通过MVB进行通信连接。

有益效果

与现有技术相比，本发明所提供的一种电力机车辅助设备的测试方法及系统，通过各辅助设备状态的可视化，使测试人员了解哪些辅助设备可以测试，哪些辅助设备不可测试，在有辅助设备正在测试时，不触发其他辅助设备电源接触器的闭合，防止了同时启动多个辅助设备而导致电流过大的问题；该方法只需测试人员在显示单元进行操作，一个测试人员即可完成，无需人为提前断开自动开关，避免了频繁进出机械间而导致的安全事故，同时在整个测试和控制过程中均无需进行自动开关的断开，简化了操作过程，大大提高了测试效率，节省了人力物力，提高了测试安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中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个实施例，对于本领域普通技术人员来说，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是本发明背景技术中现有辅机测试方法的流程图；

图2是本发明实施例中电力机车辅机测试的控制方法的流程图；

图3是本发明实施例中辅助设备在显示单元上的状态显示图；

图4是本发明实施例中有辅助设备处于正在测试状态时的状态显示图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2所示，本发明所提供的一种电力机车辅机测试的控制方法，通过显示单元与车辆控制单元CCU联合来控制辅机测试，具体方法包括：

1、检测是否满足安全测试条件，如果满足安全测试条件，则控制检修库内电源接触器闭合，并在显示单元提示“测试功能激活”，否则检修库内电源接触器断开，不可进行测试。

检修库内进行辅机测试的安全测试条件需同时满足：

（1）HVB断开，受电弓降下，司空器手柄在大零位且车辆为零速；

（2）车辆模式选择开关在“辅机测试”位；

（3）检修库内电流无过流保护故障；

（4）左右侧检修库内供电相序正常。

在满足这些条件后，闭合检修库内电源接触器，使检修库内能正常供电，保证后续测试的正常进行，同时也降低了设备损坏的概率，尽量避免安全事故的发生。当检修库内电源接触器闭合后，车辆控制单元给显示单元发送测试功能激活信号，在显示单元提示“测试功能激活”，表明可以进行辅机测试，本实施例中，显示单元为显示屏，显示屏位于司机室。

2、车辆控制单元实时检测各辅助设备的自动开关和电源接触器的状态，综合判断辅助设备的状态信息，并将各辅助设备的状态通过显示屏显示，且在显示屏上显示各辅助设备的控制按钮，辅助设备的状态包括可测试状态、不可测试状态以及正在测试状态。

由于辅助设备的启动是由三相自动开关和电源接触器同时闭合来控制，而三相自动开关一般是闭合状态，因此只需要控制辅助设备的电源接触器即可实现启动控制，因此，通过检测辅助设备的三相自动开关是否闭合来确定辅助设备的状态，具体的为：

当辅助设备的三相自动开关闭合且无其他辅助设备在测试时，则该辅助设备处于可测试状态；当辅助设备的三相自动开关断开时，则该辅助设备处于不可测试状态；当辅助设备的三相自动开关闭合，且其电源接触器也闭合时，则该辅助设备处于正在测试状态。

辅助设备的状态信息在显示屏上显示，且在显示屏上还显示各辅助设备的控制按钮，控制按钮包括启动按钮和停止按钮，通过启动按钮和停止按钮向CCU发送指令，从而控制设备的电源接触器的闭合和断开，如图3所示。可以通过颜色来区分各辅助设备的状态，例如绿色表示可测试状态，灰色表示不可测试状态，黄色表示正在测试状态，使各辅助设备的状态可视化，便于测试人员一目了然的了解各辅助设备的状态。

同时也可以根据辅助设备的状态来控制辅助设备对应的控制按钮是否有效，当有辅助设备处于正在测试状态时，该辅助设备的停止控制按钮为有效，其他辅助设备的控制按钮均为无效；当无辅助设备处于正在测试状态时，处于可测试状态的辅助设备的控制按钮为有效，处于不可测试状态的辅助设备的控制按钮为无效。当有辅助设备正在测试时，即使触发其他辅助设备的按钮，也因为其他辅助设备的按钮无效而发出无效触发指令，通过控制按钮是否有效完全地避免了多个辅助设备同时启动测试，彻底解决了检修库内多个辅助设备同时启动而导致的电流过大的问题。

3、根据各辅助设备的状态信息判断是否有辅助设备处于正在测试状态。

当存在任何一个辅助设备处于正在测试状态时，发出“有辅助设备处于正在测试状态信号”（逻辑电平为高电平1，表明有辅助设备处于正在测试状态），否则发出“有辅助设备处于正在测试状态信号”（逻辑电平为低电平0，表明无辅助设备处于正在测试状态）。

当有辅助设备正在进行测试时，显示屏上有正在测试提示，且其他辅助设备的控制按钮为无效，如图4所示，可以通过颜色来表示控制按钮是否有效，例如灰色表示控制按钮无效。

4、根据各辅助设备的状态信息和有辅助设备处于正在测试状态信号判断是否允许进行辅机测试。

任一辅助设备可测需同时满足以下条件：

（1）库内测试激活信号为1；

（2）被测试辅助设备对应的三相自动开关已闭合（即该辅助设备处于可测试状态）；

（3）“有辅助设备处于正在测试状态信号”为0（此信号保证辅机测试时只能有一台辅助设备进行测试，避免库内电流过高）。

在任一辅助设备满足以上条件时，发出允许该辅助设备进行辅机测试的信号，表明可以进行该辅助设备的测试。

5、当允许进行辅机测试时，在显示屏上触发被测试的辅助设备的控制按钮。

当允许该辅助设备进行辅机测试时，对应的控制按钮为有效，通过触控或鼠标点击触发该辅助设备的启动按钮，则会发出启动按钮的触发信号。

6、车辆控制单元根据触发信号控制该被测试的辅助设备的电源接触器闭合，实现该辅助设备的启动和测试。

车辆控制单元在接收到启动按钮的触发信号时，并不立即进行该辅助设备电源接触器的闭合控制，而是先进行触发信号的有效性判断，这样就保证了同一时刻只能有一个显示屏发来的辅助设备启动触发信号有效，防止测试人员在触发一个设备启动按钮后，又触发其他辅助设备启动按钮，造成多个设备启动，导致库内电流过高，避免了测试人员误操作导致多台辅助设备同时测试。

在触发信号为有效信号时，再控制该辅助设备的电源接触器闭合，保证了整个测试过程的安全性和可靠性。

任一辅助设备同时满足以下条件时电源接触器闭合：

（1）接收到显示屏发出的有效的启动按钮触发信号；

（2）该辅助设备处于可测试状态（即允许测试，其三相自动开关为闭合状态）。

任一辅助设备满足以下条件之一时电源接触器断开：

（1）接收到显示屏发出的有效的停止按钮触发信号；

（2）库内测试激活信号为0，即不满足安全测试条件；

（3）该辅助设备处于不可测试状态（即不允许测试，其三相自动开关为断开状态）。

当库内测试激活信号为1，且该辅助设备电源接触器已闭合，则向显示屏发出该辅助设备处于正在测试状态，并在显示屏上显示该设备处于正在测试状态，如图4所示，牵引风机3处于正在测试状态，其他辅助设备的控制按钮均为无效（灰色），其他辅助设备也为灰色（表示处于不可测状态）。

本发明的控制方法，当需要进行辅机测试时，测试人员首先需要断主断降弓，方向手柄打在“中立”位，再将机车模式开关选择“辅机测试”位。当显示屏有“测试功能激活”提示时，进入显示屏辅机测试界面。如果辅助负载设备对应的自动开关闭合，那么该辅助设备应显示为绿色（可测试状态），否则显示为灰色（不可测试状态）。对于需要测试的辅助负载设备，只需要按下下方的“启动”按钮，便可进行相应测试。同时界面会有提示该设备正在进行测试，此时只有按下该设备的“停止”按钮才可停止该设备，其他按钮均无效。

该控制方法在电力机车原有硬件设备的情况下，通过车辆控制单元和显示屏对辅机测试进行控制，无需修改任何硬件设备和电路，易于实施，成本低，具有较强的实用性；该方法需要进行安全测试条件判断、是否有辅助设备处于正在测试状态判断、是否允许辅助设备进行测试判断以及触发信号是否有效判断，大大提高了测试的安全性和可靠性，测试人员无需进入机械间操作，既避免了安全事故，又无需频繁操作自动开关而简化了测试操作，大大提高了测试效率。

本发明还提供一种电力机车辅助设备的测试系统，包括：车辆控制单元和显示单元，所述车辆控制单元包括：

测试激活模块，用于检测车辆是否满足安全测试条件；

库内接触器控制模块，用于在满足安全测试条件时控制检修库内电源接触器闭合，并发送测试功能激活信号给显示单元；

状态检测模块，用于检测各辅助设备的状态，并将该状态信息和各辅助设备对应的控制按钮发送给显示单元来显示，所述状态信息包括可测试状态、不可测试状态以及正在测试状态；

正在测试判断模块，用于根据各辅助设备的状态判断是否有辅助设备处于正在测试状态，并发出有辅助设备处于正在测试状态信号；

测试允许判断模块，用于根据有辅助设备处于正在测试状态信号判断是否允许进行辅机测试，并发出是否允许测试信号；

按钮有效判断模块，用于在接收到所述显示单元发出的触发信号时，判断所述触发信号是否有效；

设备接触器控制模块，用于当允许进行辅机测试时，接收所述显示单元发出的触发信号，并根据该触发信号控制对应的辅助设备的电源接触器闭合，实现该辅助设备的启动和测试。

以上所揭露的仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电力机车辅机测试的控制方法，其特征在于，包括：

步骤1：车辆控制单元实时检测各辅助设备的状态，并将各辅助设备的状态通过显示单元显示，且在所述显示单元上显示各辅助设备的控制按钮，所述状态包括可测试状态、不可测试状态以及正在测试状态；

步骤2：根据所述步骤1的状态信息判断是否有辅助设备处于正在测试状态；

步骤3：根据所述步骤1的状态和所述步骤2的判断结果判断各个辅助设备是否允许进行辅机测试；

步骤4：当某辅助设备允许进行辅机测试时，在所述显示单元上触发被测试的辅助设备的控制按钮；

步骤5：车辆控制单元根据所述步骤4的触发信号控制该被测试的辅助设备的电源接触器闭合，实现该辅助设备的启动和测试。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：在步骤1之前，还执行以下操作：

检测是否满足安全测试条件，如果满足安全测试条件，则控制检修库内电源接触器闭合，并在显示单元提示测试功能激活，否则检修库内电源接触器断开，不可进行测试。

3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于：所述安全测试条件包括：

（1）HVB断开，受电弓降下，司空器手柄在大零位且车辆为零速；

（2）车辆模式选择开关在“辅机测试”位；

（3）检修库内电流无过流保护故障；

（4）左右侧检修库内供电相序正常。

4.如权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于：所述步骤1中，当辅助设备的三相自动开关闭合且无设备正处于测试时，则该辅助设备处于可测试状态；当辅助设备的三相自动开关断开时，则该辅助设备处于不可测试状态；当辅助设备的三相自动开关闭合，且其电源接触器也闭合时，则该辅助设备处于正在测试状态。

5.如权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于：所述步骤1中，当有辅助设备处于正在测试状态时，该辅助设备的控制按钮为有效，其他辅助设备的控制按钮均为无效；当无辅助设备处于正在测试状态时，处于可测试状态的辅助设备的控制按钮为有效，处于不可测试状态的辅助设备的控制按钮为无效。

6.如权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于：所述车辆控制单元和显示单元通过MVB进行通信连接。

7.一种电力机车辅助设备的测试系统，其特征在于，包括：车辆控制单元和显示单元，所述车辆控制单元包括：

状态检测模块，用于检测各辅助设备的自动开关和电源接触器的状态，综合判断辅助设备的状态信息，并将该状态信息和各辅助设备对应的控制按钮发送给显示单元来显示，所述状态信息包括可测试状态、不可测试状态以及正在测试状态；

正在测试判断模块，用于根据各辅助设备的状态判断是否有辅助设备处于正在测试状态，并发出有辅助设备处于正在测试状态信号；

测试允许判断模块，用于根据有辅助设备处于正在测试状态信号判断是否允许进行辅机测试，并发出是否允许测试信号；

设备接触器控制模块，用于当允许进行辅机测试时，接收所述显示单元发出的触发信号，并根据该触发信号控制对应的辅助设备的电源接触器闭合，实现该辅助设备的启动和测试。

8.如权利要求7所述的控制系统，其特征在于：所述车辆控制单元还包括测试激活模块和库内接触器控制模块；

所测试激活模块，用于检测车辆是否满足安全测试条件；

所述库内接触器控制模块，用于在满足安全测试条件时控制检修库内电源接触器闭合，并发送测试功能激活信号给显示单元。

9.如权利要求7或8所述的控制系统，其特征在于：所述车辆控制单元还包括按钮有效判断模块，所述按钮有效判断模块用于在接收到所述显示单元发出的触发信号时，判断所述触发信号是否有效。

10.如权利要求7所述的控制系统，其特征在于：所述车辆控制单元和显示单元通过MVB进行通信连接。

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