CN1115274C - 列车追踪安全控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种列车追踪安全控制装置，设有监视仪，与监视仪相接有控制计算机，控制计算机上接有显示器及输入设备，与控制计算机还相接有列车速度传感器、列车调速控制装置及列车自动刹车控制装置。可在保证行车安全的前提下，大幅度地增加列车密度，与目前列车行车密度相比，可提高铁路运输能力1～2倍，从而缓和我国铁路运输的紧张局面。本发明还可以取消复杂的区间铁路闭塞系统，节约闭塞系统设备、材料和维护费用，必将带来巨大的经济效益和社会效益。
Description
本发明属于铁路交通运输技术领域，尤其是涉及一种列车追踪安全控制装置。
我国双轨铁路列车追踪安全保障设施采用铁路区间闭塞系统，与此相应的列车追踪间隔时间约为十五分钟，该系统依靠铁路区间闭塞电路信号来提示列车所处的区间和列车相互间的概略距离。它所提供信息的实时性及准确性均比较差，直接制约着列车运行密度的提高，此外，该系统的可靠性不高，维护工作量比较大。当前，国内外都在研究利用列车动态信息提高列车运行密度以增加运输能力。研究的方向是利用卫星定位取得列车的位置信息，利用通信网汇总数据，结合微机全信息地图对列车进行动态调度。国外已有相应的应用系统，但也仅限于集中调度，而列车本身并不具备追踪安全动态控制能力，不能保持最佳追踪距离，且系统的一次性投资均十分巨大。
本发明的目的是提供一种可保持列车最佳跟踪距离的列车追踪安全控制装置。
本发明的技术解决方案是：一种列车追踪安全控制装置，设有监视仪，与监视仪相接有控制计算机，控制计算机上接有显示器及输入设备，与控制计算机还相接有列车速度传感器、列车调速控制装置及列车自动刹车控制装置，所述的调速控制装置为与控制计算机相接有CMOS控制电路，CMOS控制电路的输出分别接MOS功率晶体管Q1、Q2、Q3、Q4的栅极，MOS功率晶体管的输出接步进电机M，步进电机M的传动轴接传动机构后再接列车调速操纵杆传动轴。
所述的自动刹车装置为与控制计算机相接有信号放大电路，信号放大电路的输出接可控硅SCR，可控硅SCR控制继电器J，继电器J的常闭点J1-1、J1-2接列车刹车电控阀DKF。
所述的监视仪可为红外测距仪或雷达测距仪或激光测距仪。
所述的监视仪可为GPS接收机。
所述的监视仪可为无线电收发机，无线电收发机与控制计算机之间接有调制解调器。
对于电气化铁路，可用电力线载波通信传送信号。
设有手动刹车信号输出装置，其输出信号接至调制解调器。
本发明可在保证行车安全的前提下，大幅度地增加列车密度，在双轨铁路中，如果将列车间隔时间控制在3～5分钟左右，列车最小间隔距离控制在3公里，则与目前列车行车密度相比，可提高铁路运输能力1～2倍，从而缓和我国铁路运输的紧张局面。本发明还可以取消复杂的区间铁路闭塞系统，节约闭塞系统设备、材料和维护费用，必将带来巨大的经济效益和社会效益。
图1为本发明实施例的框图。
图2为本发明实施例调速控制装置电原理图。
图3为本发明实施例调速控制装置机械示意图。
图4为本发明实施例制动控制装置示意图。
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的描述。如图1所示，一种列车追踪安全控制装置，设有监视仪，与监视仪相接有控制计算机，控制计算机上接有显示器及输入设备，与控制计算机还相接有列车速度传感器、列车调速控制装置及列车自动刹车控制装置。监视仪有多种形式，其主要目的是测试前车动态。
1、可用红外线测距仪、雷达测距或激光测距仪等，选择红外线测距仪或雷达测距仪，列车尾部应安装红外线反射镜、雷达应答标来保证性能，如选择激光测距仪则应配置红外线望远镜，具体可选择日本拓普康公司生产的DM-S3L型测距仪，北京光学仪器厂生产的DCH3型红外线测距仪，常州第二电子仪器厂生产的CJL88-100、WCJ-1型激光测距仪等，其输出接口均为RS232C。
2、可选用GPS接收机，通过无线接收在前GPS数据与本列车的GPS定位数据，控制计算机根据两车GPS定点座标计算出两车的距变率，具体选择有日本拓康公司生产的GP-R1型大地测量接收机，TURB0-SII手持式测量GPS型接收机，其输出有GIS输出格式及ASII码输出格式。
3、可选用无线收发装置，无线电收发装置与控制计算机之间接有调制解调器，调制解调器可为LM2210型调制解调器。
对于电气化铁路，可用电力线载波通信传送信号。
以上三种监视仪亦可同时使用。
与控制计算机相接的显示器及输入设备均为常规的显示器及输入设备。与控制计算机还相接有声光报警装置，用以提示刹车及调速。
列车速度传感器可利用机车上的速度表，如DJS-2型速度表，速度输入从DJS-2型速度表分线输入，亦可以利用机车上所配备的“机车黑匣子”，通过RS232通信接口进入控制计算机。
调速控制装置如图2、图3所示，所述的调速控制装置为与控制计算机相接有CMOS控制电路，CMOS控制电路的输出分别接MOS功率晶体管Q1、Q2、Q3、Q4的栅极，MOS功率晶体管的输出接步进电机M，步进电机M的传动轴4接传动机构后再接列车调速操纵杆传动轴6。主动齿轮3用螺帽1及垫片2固定在电动机传动轴4上，被动齿轮5与主动齿轮3啮合，被动齿轮5用螺帽及垫片固定在列车调速操纵杆传动轴6上。
自动刹车控制装置如图4所示，所述的自动刹车装置为与控制计算机相接有信号放大电路，信号放大电路的输出接可控硅SCR，可控硅控制继电器J，继电器J的常闭点J1-1、J1-2接列车刹车电控阀DKF。
手动刹车信号装置，是在手动刹车手柄上接开关，与开关相接一个选通单音脉冲发生器，选通单音脉冲发生器的输出接至调制解调器，当手动刹车时，开关闭合，选通单音脉冲发生器输出信号。
工作原理：监视仪不断测得前方车辆的动态，如距离或速度及刹车状况等，并将所测得的信息传入控制计算机，将信息数据显示在显示器上，控制计算机根据所输入的信息，通过调速控制装置控制车速在允许范围内作相应的变化，以保持最佳跟踪距离。控制计算机根据当前车速及输入的拖挂数据动态计算本车的惯性距离，按照设定的安全系数并考虑到测量精度计算出报警距离和危险距离，当两车距离小于危险距离或前车紧急刹车时，声光报警电路实施报警，在报警的同时由自动刹车控制装置控制列车紧急刹车。
使用时，与本发明相对的列车调度方法则是：将列车分成两大类：一类车按调度行车时间表运行(如：客车、军列、特别列车)。另一类车为插入车，此类车不保障各站到站时间，按线路允许插入运行，主要为货运车，二类车为一类车让路。在双轨铁路中使上下铁路线始终保持不小于最佳追踪距离畅通运行。列车在各站可随时退出，但列车从各站要插入行车线，必须满足与前后列车都大于最佳追踪距离。插入行车的列车应与前车保持最佳追踪距离，为站内的列车插入创造条件。
Claims (6)
1、一种列车追踪安全控制装置，设有监视仪，与监视仪相接有控制计算机，控制计算机上接有输入设备，与控制计算机还相接列车速度传感器、列车调速控制装置及列车自动刹车控制装置，其特征在于：控制计算机上还接有显示器，调速控制装置为与控制计算机相接有CMOS控制电路，CMOS控制电路的输出分别接MOS功率晶体管[Q1]、[Q2]、[Q3]、[Q4]的栅极，MOS功率晶体管的输出接步进电机[M]，步进电机[M]的传动轴[4]接传动机构后再接列车调速操纵杆传动轴[6]。
2、一种列车追踪安全控制装置，设有监视仪，与监视仪相接有控制计算机，控制计算机上接有输入设备，与控制计算机还相接列车速度传感器、列车调速控制装置及列车自动刹车控制装置，其特征在于：控制计算机上还接有显示器，自动刹车装置为与控制计算机相接有信号放大电路，信号放大电路的输出接可控硅[SCR]，可控硅[SCR]控制继电器[J]，继电器[J]的常闭点[J1-1]、[J1-2]接列车刹车电控阀[DKF]。
3、根据权利要求1或2所述的列车追踪安全控制装置，其特征在于：所述的监视仪为红外测距仪或雷达测距仪或激光测距仪。
4、根据权利要求1或2所述的列车追踪安全控制装置，其特征在于：所述的监视仪为GPS接收机。
5、根据权利要求1或2所述的列车追踪安全控制装置，其特征在于：所述的监视仪为无线电收发机，无线电收发机与控制计算机之间接有调制解调器。
6、根据权利要求5所述的列车追踪安全控制装置，其特征在于：设有手动刹车信号输出装置，其输出信号接至调制解调器。
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