CN114407861A - 一种电液车辆减速器制动压力的监控装置及监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电液车辆减速器制动压力的监控装置，包括：采集单元，用于实时采集电液车辆减速器制动压力信号，然后发送给处理单元；处理单元，与采集单元相连接，用于判断电液车辆减速器的当前制动压力值所对应的当前制动压力等级，然后发送给主控单元，及将当前制动压力值发送给主控单元；主控单元，与处理单元相连接，用于实时存储并显示减速器的当前制动压力等级的判断结果及当前制动压力值，并且当前制动压力值大于当前制动压力等级对应的预设报警阈值时，实时发出报警。本发明能够可靠、有效地检测电液车辆减速器的制动压力，维护人员在电液车辆减速器液压系统压力异常时，能够及时进行设备维护，保证编组站运输安全。
Description
技术领域
本发明涉及车辆减速器技术领域，特别是涉及一种电液车辆减速器制动压力的监控装置及监控方法。
背景技术
在我国铁路运输过程中.车辆减速器是驼峰自动控制系统实现溜放车辆减速的重要设备。随着列车运行速度的提高和重载货物列车的开行，铁路编组站的运输任务日益繁重，车辆减速器使用频繁，溜放车辆在车辆减速器制动时,会发生车辆轮对跳动，造成溜放车辆在车辆减速器出口处的速度不能满足安全连挂要求，在严重时，甚至导致发生脱线事故。
现有的非重力式双夹平推式电液车辆减速器，是将电能转化为压力能，利用液压和机械机构传动技术，根据控制系统对溜放车辆的控制，通过电液车辆减速器来对被编车辆进行有效制动调速。非重力式双夹平推式电液车辆减速器，不仅制动力平稳、控车精度高，缓解快、噪音小，还能彻底缓解轻车夹跳问题，适应了铁路货运重载的发展方向。
由于电液车辆减速器的制动力来源于液压站，液压站按照外部控制系统的控制命令，将制动压力(即液压制动压力)保持在相应的压力等级，此压力对车辆实施制动，其制动压力对保证铁路运输安全、提高减速器运用质量起着重要作用。
但是，目前还没有一种方法，能够可靠、有效地检测电液车辆减速器的制动压力，从而有利于维护人员在电液车辆减速器液压系统压力异常时，及时进行设备维护，保证铁路编组站的运输安全，给电液车辆减速器的现场使用和维护带来方便。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种电液车辆减速器制动压力的监控装置及监控方法。
为此，本发明提供了一种电液车辆减速器制动压力的监控装置，包括采集单元、处理单元和主控单元，其中：
采集单元，用于实时采集电液车辆减速器制动压力信号，然后发送给处理单元；
处理单元，与采集单元相连接，用于实时接收所述采集单元发来的电液车辆减速器制动压力信号，并根据预设的多个不同电液车辆减速器制动压力数值区间与多个不同制动压力等级之间的一一对应关系，判断电液车辆减速器的当前制动压力值所对应的当前制动压力等级，然后将判断结果发送给主控单元，以及将电液车辆减速器的当前制动压力值发送给主控单元；
主控单元，与处理单元相连接，用于实时接收所述处理单元发来的电液车辆减速器的当前制动压力等级的判断结果，以及接收电液车辆减速器的当前制动压力值，然后实时进行数据存储并显示，并且预先设置每个制动压力等级所对应的报警阈值，当电液车辆减速器的当前制动压力值大于当前制动压力等级对应的预设报警阈值时，实时发出报警。
优选地，采集单元，具体是通过压力传感器，来采集电液车辆减速器的液压系统中液压泵油管的高压侧接头处的制动压力信号。
优选地，采集单元，包括压力传感器；
压力传感器的一端连接在电液车辆减速器的液压系统中液压泵油管的高压侧接头处；
压力传感器的压力信号输出端，和采集单元的接线端子相连接；
压力传感器，用于实时采集电液车辆减速器的液压系统中液压泵油管的高压侧接头处的制动压力信号，然后发送给处理单元中的隔离信号放大器。
优选地，处理单元，包括隔离信号放大器、微控制器、处理器、第一通信模块和电源模块，其中：
隔离信号放大器，与采集单元中的压力传感器相连接，用于所述采集单元发来的电液车辆减速器制动压力信号，然后进行隔离放大后，再发送给微控制器；
微控制器，与隔离信号放大器相连接，用于对隔离信号放大器发送的电液车辆减速器制动压力信号进行模数转换，并根据预设的多个不同电液车辆减速器制动压力数值区间与多个不同制动压力等级之间的一一对应关系，判断电液车辆减速器的当前制动压力值所对应的当前制动压力等级，然后将判断结果发送给处理器，以及将电液车辆减速器的当前制动压力值发送给处理器；
处理器，与微控制器相连接，用于将电液车辆减速器的当前制动压力等级的判断结果以及电液车辆减速器的当前制动压力值进行数据封装后，通过第一通信模块发送给主控单元中的第二通信模块；
第一通信模块，与主控单元中的第二通信模块相连接。
优选地，主控单元，包括第二通信模块、监测主机和显示器，其中：
第二通信模块，用于接收所述电液车辆减速器的当前制动压力等级的判断结果以及电液车辆减速器的当前制动压力值，然后转发给监测主机；
监测主机，与第二通信模块相连接，用于实时接收所述电液车辆减速器的当前制动压力等级的判断结果，以及接收电液车辆减速器的当前制动压力值，然后实时进行数据存储，并通过显示器进行显示，并且预先设置每个制动压力等级所对应的报警阈值，当电液车辆减速器的当前制动压力值大于当前制动压力等级的预设报警阈值时，实时发出报警；
显示器，与监测主机相连接。
此外，本发明还提供了一种如前面所述电液车辆减速器制动压力的监控装置的监控方法，包括以下步骤：
第一步，当采集单元接收到外部控制系统发来的电液车辆减速器制动压力等级采集启动指令时，实时采集电液车辆减速器制动压力信号，然后发送给处理单元；
第二步，处理单元执行预设的数据采集控制操作：对于采集单元每次所采集的电液车辆减速器制动压力信号，都根据预设的多个不同电液车辆减速器制动压力数值区间与多个不同制动压力等级之间的一一对应关系，判断电液车辆减速器的每次制动压力值对应的制动压力等级，然后将判断结果发送给主控单元，以及将电液车辆减速器的当前制动压力值发送给主控单元；
如果当前制动压力值对应的制动压力等级，与前次制动压力值对应的制动压力等级相同，即两者制动压力等级没有发生变化，处理单元控制采集单元继续采集电液车辆减速器制动压力信号，继续下一步制动压力等级数据的采集；
而如果两者制动压力等级不相同，已发生变化，则处理单元控制采集单元停止采集电液车辆减速器制动压力信号，停止制动压力等级数据的采集；
第三步，对于处理单元发来的制动等级压力数据，监测主机进行数据分析处理后，当电液车辆减速器的当前制动压力值大于当前制动压力等级的预设报警阈值时，实时记录此时的制动压力值，并且通过显示器显示报警信息；
制动等级压力数据，包括电液车辆减速器的当前制动压力等级的判断结果以及电液车辆减速器的当前制动压力值。
优选地，在第三步中，监测主机的报警信息包括：发生报警的电液车辆减速器位置、报警的时间、制动压力等级、制动压力数值。
由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种电液车辆减速器制动压力的监控装置及监控方法，其设计科学，能够可靠、有效地检测电液车辆减速器的制动压力，从而有利于维护人员在电液车辆减速器液压系统压力异常时，及时进行设备维护，保证编组站的运输安全，给电液车辆减速器的现场使用和维护带来方便，具有重大的实践意义。
通过应用本发明，有利于维护人员对电液车辆减速器的制动等级压力进行管控处理，提高车辆的运行安全，降低因液压系统压力不正常而给编组站的解编作业带来的干扰，给设备的现场使用维护带来方便。
附图说明
图1为本发明提供的一种电液车辆减速器制动压力的监控装置的结构方框图；
图2为本发明提供的一种电液车辆减速器制动压力的监控装置的监控方法的基本流程图；
图3为本发明提供的一种电液车辆减速器制动压力的监控装置的监控方法的整体流程图。
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，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
参见图1，本发明提供了一种电液车辆减速器制动压力的监控装置，包括采集单元、处理单元和主控单元，其中：
采集单元，用于实时采集电液车辆减速器制动压力(即制动油压)信号，然后发送给处理单元；
处理单元，与采集单元相连接，用于实时接收所述采集单元发来的电液车辆减速器制动压力信号，并根据预设的多个不同电液车辆减速器制动压力数值区间与多个不同制动压力等级之间的一一对应关系，判断电液车辆减速器的当前制动压力值所对应的当前制动压力等级，然后将判断结果发送给主控单元，以及将电液车辆减速器的当前制动压力值发送给主控单元(可以按要求封装后转发，或者转换为预设的格式后转发)；
主控单元，与处理单元相连接，用于实时接收所述处理单元发来的电液车辆减速器的当前制动压力等级的判断结果，以及接收电液车辆减速器的当前制动压力值，然后实时进行数据存储并显示(例如以数据表格和绘制曲线图形的形式进行展示)，并且预先设置每个制动压力等级所对应的报警阈值，当电液车辆减速器的当前制动压力值大于当前制动压力等级对应的预设报警阈值时，实时发出报警。
因此，通过主控单元的设置，有利于为电液车辆减速器的维护人员提供维护维修的判断依据。维护人员可以在发生报警时，及时对设备进行维护。
需要说明的是，本发明的技术方案，具体适用于现有的非重力式双夹平推式电液车辆减速器中。例如，天津铁路信号有限责任公司生产的T.JCDY型电液车辆减速器，或者西安优势铁路新技术有限责任公司的TJDY型电液车辆减速器等减速器。当然，不局限于这些特定的类型或者型号。
在本发明中，具体实现上，采集单元，具体是通过压力传感器，来采集电液车辆减速器的液压系统中液压泵油管的高压侧接头处的制动压力信号(即制动油压信号)。
具体实现上，参见图1，采集单元，包括压力传感器(即油压传感器)；
压力传感器的一端连接在电液车辆减速器的液压系统中液压泵油管的高压侧接头处(即接口处)；
压力传感器的另一端(即压力信号输出端)，和采集单元的接线端子相连接(具体是通过压力传感器自带的信号传输导线)；
压力传感器，用于实时采集电液车辆减速器的液压系统中液压泵油管的高压侧接头处的制动压力(即制动油压)信号，然后发送给处理单元中的隔离信号放大器。
需要说明的是，压力传感器连接在电液车辆减速器的液压系统中液压泵油管的高压侧接头处，是因为电液车辆减速器的制动压力是经车辆车轮通过反挤形成，电液车辆减速器中液压泵油管的高压侧与制动油缸之间没有阻隔、相互连通，此处是测试电液车辆减速器制动压力的最佳点。
此外，压力传感器连接在电液车辆减速器的液压系统中液压泵油管的高压侧接头处，原因是：减速器制动压力工作在制动状态时，车辆进入轨道后通过车轮反挤形成不同等级的制动压力，液压泵油管的高压接头处位置能够采集到制动压力信息。
在本发明中，具体实现上，参见图1，处理单元，包括隔离信号放大器、微控制器、处理器、第一通信模块和电源模块，其中：
隔离信号放大器，与采集单元中的压力传感器相连接，用于所述采集单元发来的电液车辆减速器制动压力信号，然后进行隔离放大后，再发送给微控制器；
微控制器，与隔离信号放大器相连接，用于对隔离信号放大器发送的电液车辆减速器制动压力信号进行模数转换，并根据预设的多个不同电液车辆减速器制动压力数值区间与多个不同制动压力等级之间的一一对应关系，判断电液车辆减速器的当前制动压力值所对应的当前制动压力等级，然后将判断结果发送给处理器，以及将电液车辆减速器的当前制动压力值发送给处理器；
处理器，与微控制器相连接，用于将电液车辆减速器的当前制动压力等级的判断结果以及电液车辆减速器的当前制动压力值进行数据封装后(具体可以根据第一通信模块的数据封装形式要求进行封装)，通过第一通信模块发送给主控单元中的第二通信模块；
第一通信模块，与主控单元中的第二通信模块相连接；
具体实现上，第一通信模块第二通信模块，均可以采用现有的电力载波通信模块，通过电力载波技术，将数据信息进行可靠的传输。
具体实现上，处理单元中的电源模块，与主控单元中的配电模块连接；
需要说明的是，电源模块，用于为采集单元提供DC24V电源，同时按照处理单元的要求，为处理单元中的各个用电模块提供多种直流电源，满足电路的设计要求，这里不再详细叙述。
在本发明中，具体实现上，主控单元，包括第二通信模块、监测主机(即主控机)和显示器，其中：
第二通信模块，用于接收所述电液车辆减速器的当前制动压力等级的判断结果以及电液车辆减速器的当前制动压力值，然后转发给监测主机(即主控机)；
监测主机(即主控机)，与第二通信模块相连接，用于实时接收所述电液车辆减速器的当前制动压力等级的判断结果，以及接收电液车辆减速器的当前制动压力值，然后实时进行数据存储，并通过显示器进行显示(例如以数据表格和绘制曲线图形的形式进行展示)，并且预先设置每个制动压力等级所对应的报警阈值，当电液车辆减速器的当前制动压力值大于当前制动压力等级的预设报警阈值时，实时发出报警；
显示器，与监测主机相连接。
需要说明的是，对于本发明，监测主机(即主控机)对所接收到的数据经过分析处理后，按设计要求，可以通过显示器以绘制图形曲线和生成表格的形式完成制动等级压力数据的记录并显示，以供用户维护、维修设备使用。
具体实现上，主控单元，还包括配电模块，用于为主控单元的各个功能模块提供隔离稳定且满足精度要求的多种电源。配电模块可以是现有的具有电压转换功能的电源模块。
基于上述本发明提供的一种电液车辆减速器制动压力的监控装置，参见图2、图3，本发明还提供了一种电液车辆减速器制动压力的监控装置的监控方法，包括以下步骤：
第一步，当采集单元(具体是其中的压力传感器)接收到外部控制系统发来的电液车辆减速器制动压力等级采集启动指令时，实时采集电液车辆减速器制动压力(即制动油压)信号，然后发送给处理单元；
第二步，处理单元执行预设的数据采集控制操作：对于采集单元每次所采集的电液车辆减速器制动压力信号，都根据预设的多个不同电液车辆减速器制动压力数值区间与多个不同制动压力等级之间的一一对应关系，判断电液车辆减速器的每次制动压力值对应的制动压力等级，然后将判断结果发送给主控单元，以及将电液车辆减速器的当前制动压力值发送给主控单元；
如果当前(即本次)制动压力值对应的制动压力等级，与前次(即前面一次)制动压力值对应的制动压力等级相同，即两者制动压力等级没有发生变化，处理单元控制采集单元继续采集电液车辆减速器制动压力信号，即继续下一步制动压力等级数据的采集；
而如果两者制动压力等级不相同，已发生变化，则处理单元控制采集单元停止采集电液车辆减速器制动压力信号，即停止相应制动压力等级数据的采集。
需要说明的是，对于本发明，如果电液车辆减速器的制动压力等级发生了变化，结束相应制动压力等级数据的采集，这样不仅能保证采集的压力数据是制动压力，同时能将不同制动等级的数据进行区分，满足数据的准确性、完整性和可靠性。
第三步，对于处理单元发来的制动等级压力数据(包括电液车辆减速器的当前制动压力等级的判断结果以及电液车辆减速器的当前制动压力值)，监测主机(即主控机、主控单元)进行数据分析处理后，当电液车辆减速器的当前制动压力值大于当前制动压力等级的预设报警阈值时，实时记录此时的制动压力值，并且通过显示器显示报警信息，从而通知设备的维护人员。此时，还可以控制显示器的画面闪烁的形式(即形成闪光的效果)，来增强报警效果。
需要说明的是，对于处理单元发来的制动等级压力数据，监测主机(即主控机、主控单元)进行数据分析处理后，可以以制动等级压力数据表格和制动压力曲线图的方式进行显示；当制动压力曲线图中有超出预设报警阈值(例如图3所示的预设报警压力阈值Pmax)的制动压力值时，即说明电液车辆减速器的当前制动压力值大于当前制动压力等级的预设报警阈值。
具体实现上，监测主机(即主控机、主控单元)的报警信息内容包括：发生报警的设备(即电液车辆减速器)的位置(例如不同编号的减速器具有不同的安装位置)、报警的时间、制动压力等级、制动压力数值，为用户排除故障和维护提供了有力依据。
具体实现上，主控机根据处理的压力数据，绘制曲线图和生成日报表；人工可以通过股道、设备和时间等不同组合方式，查看曲线和报表，操作简单灵活方便。
具体实现上，主控机，可以通过显示器输出当日制动压力等级的发生变化时间、最大值、平均值和最小值，供相关人员查看，以及时发现可能存在的故障。
此外，主控机，可以通过显示器输出每天所读取各台设备的曲线图，也可以显示每股道不同台数车辆减速器的各个曲线图集合而成的总曲线图，以供值班人员查看。
基于以上的技术方案可知，本发明能够直接采集电液车辆减速器制动压力且能在线实时查看，直接、方便、快速、准确地反映不同制动等级的制动压力，为维护人员提供了制动压力检测的方式，同时为电液车辆减速器的设备维护和故障分析提供有力依据，在保证了铁路编组站的运输安全的同时，给电液车辆减速器的现场使用和维护带来方便。
基于以上技术方案可知，本发明的应用，解决了电液车辆减速器现场作业与电液车辆减速器设备制动压力检测之间的矛盾，本发明是为电液车辆减速器的制动压力指标测试所提供的一种安全、可靠的测试方法，同时还为设备维护和故障分析提供有力依据；本发明的应用，有利于降低因电液车辆减速器液压系统的压力异常而给铁路编组站的解编作业带来的干扰，在保证了铁路编组站的运输安全的同时，给现场使用和维护带来方便。
综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种电液车辆减速器制动压力的监控装置及监控方法，其设计科学，能够可靠、有效地检测电液车辆减速器的制动压力，从而有利于维护人员在电液车辆减速器液压系统压力异常时，及时进行设备维护，保证铁路编组站的运输安全，给电液车辆减速器的现场使用和维护带来方便，具有重大的实践意义。
通过应用本发明，有利于维护人员对电液车辆减速器的制动等级压力进行管控处理，提高车辆的运行安全，降低因液压系统压力不正常而给铁路编组站的解编作业带来的干扰，给设备的现场使用维护带来方便。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种电液车辆减速器制动压力的监控装置，其特征在于，包括采集单元、处理单元和主控单元，其中：
采集单元，用于实时采集电液车辆减速器制动压力信号，然后发送给处理单元；
处理单元，与采集单元相连接，用于实时接收所述采集单元发来的电液车辆减速器制动压力信号，并根据预设的多个不同电液车辆减速器制动压力数值区间与多个不同制动压力等级之间的一一对应关系，判断电液车辆减速器的当前制动压力值所对应的当前制动压力等级，然后将判断结果发送给主控单元，以及将电液车辆减速器的当前制动压力值发送给主控单元；
主控单元，与处理单元相连接，用于实时接收所述处理单元发来的电液车辆减速器的当前制动压力等级的判断结果，以及接收电液车辆减速器的当前制动压力值，然后实时进行数据存储并显示，并且预先设置每个制动压力等级所对应的报警阈值，当电液车辆减速器的当前制动压力值大于当前制动压力等级对应的预设报警阈值时，实时发出报警。
2.如权利要求1所述的电液车辆减速器制动压力的监控装置，其特征在于，采集单元，具体是通过压力传感器，来采集电液车辆减速器的液压系统中液压泵油管的高压侧接头处的制动压力信号。
3.如权利要求1所述的电液车辆减速器制动压力的监控装置，其特征在于，采集单元，包括压力传感器；
压力传感器的一端连接在电液车辆减速器的液压系统中液压泵油管的高压侧接头处；
压力传感器的压力信号输出端，和采集单元的接线端子相连接；
压力传感器，用于实时采集电液车辆减速器的液压系统中液压泵油管的高压侧接头处的制动压力信号，然后发送给处理单元中的隔离信号放大器。
4.如权利要求3所述的电液车辆减速器制动压力的监控装置，其特征在于，处理单元，包括隔离信号放大器、微控制器、处理器、第一通信模块和电源模块，其中：
隔离信号放大器，与采集单元中的压力传感器相连接，用于所述采集单元发来的电液车辆减速器制动压力信号，然后进行隔离放大后，再发送给微控制器；
微控制器，与隔离信号放大器相连接，用于对隔离信号放大器发送的电液车辆减速器制动压力信号进行模数转换，并根据预设的多个不同电液车辆减速器制动压力数值区间与多个不同制动压力等级之间的一一对应关系，判断电液车辆减速器的当前制动压力值所对应的当前制动压力等级，然后将判断结果发送给处理器，以及将电液车辆减速器的当前制动压力值发送给处理器；
处理器，与微控制器相连接，用于将电液车辆减速器的当前制动压力等级的判断结果以及电液车辆减速器的当前制动压力值进行数据封装后，通过第一通信模块发送给主控单元中的第二通信模块；
第一通信模块，与主控单元中的第二通信模块相连接。
5.如权利要求4所述的电液车辆减速器制动压力的监控装置，其特征在于，主控单元，包括第二通信模块、监测主机和显示器，其中：
第二通信模块，用于接收所述电液车辆减速器的当前制动压力等级的判断结果以及电液车辆减速器的当前制动压力值，然后转发给监测主机；
监测主机，与第二通信模块相连接，用于实时接收所述电液车辆减速器的当前制动压力等级的判断结果，以及接收电液车辆减速器的当前制动压力值，然后实时进行数据存储，并通过显示器进行显示，并且预先设置每个制动压力等级所对应的报警阈值，当电液车辆减速器的当前制动压力值大于当前制动压力等级的预设报警阈值时，实时发出报警；
显示器，与监测主机相连接。
6.一种如权利要求1-5任一项电液车辆减速器制动压力的监控装置的监控方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，当采集单元接收到外部控制系统发来的电液车辆减速器制动压力等级采集启动指令时，实时采集电液车辆减速器制动压力信号，然后发送给处理单元；
第二步，处理单元执行预设的数据采集控制操作：对于采集单元每次所采集的电液车辆减速器制动压力信号，都根据预设的多个不同电液车辆减速器制动压力数值区间与多个不同制动压力等级之间的一一对应关系，判断电液车辆减速器的每次制动压力值对应的制动压力等级，然后将判断结果发送给主控单元，以及将电液车辆减速器的当前制动压力值发送给主控单元；
如果当前制动压力值对应的制动压力等级，与前次制动压力值对应的制动压力等级相同，即两者制动压力等级没有发生变化，处理单元控制采集单元继续采集电液车辆减速器制动压力信号，继续下一步制动压力等级数据的采集；
而如果两者制动压力等级不相同，已发生变化，则处理单元控制采集单元停止采集电液车辆减速器制动压力信号，停止制动压力等级数据的采集；
第三步，对于处理单元发来的制动等级压力数据，监测主机进行数据分析处理后，当电液车辆减速器的当前制动压力值大于当前制动压力等级的预设报警阈值时，实时记录此时的制动压力值，并且通过显示器显示报警信息；
制动等级压力数据，包括电液车辆减速器的当前制动压力等级的判断结果以及电液车辆减速器的当前制动压力值。
7.如权利要求6所述的监控方法，其特征在于，在第三步中，监测主机的报警信息包括：发生报警的电液车辆减速器位置、报警的时间、制动压力等级、制动压力数值。
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