CN115027434B - 一种机车风源系统运行控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机车风源系统运行控制方法，包括首先分别获取头车和尾车的总风压力值，当头车或尾车的总风压力值小于或等于第一预设值时，控制头车主空压机开始打风作业，打风作业方向为头车向尾车的方向；继续获取总风压力值，当所述头车的总风压力值大于或等于第二预设值时、或尾车的总风压力值大于或等于第二预设值与总风传递压力差的差值时，控制头车主空压机停止打风作业，然后控制尾车空压机开始打风，打风作业方向为尾车向头车的方向；继续获取尾车的总风压力值，当所述尾车的总风压力值大于或等于第二预设值时，控制尾车空压机停止打风作业，使得整车风源系统打风作业更加合理高效，同时也公开了与上述方法对应的运行控制装置。

Description

一种机车风源系统运行控制方法及装置

技术领域

本发明涉及轨道交通制动领域，尤其涉及一种机车风源系统运行控制方法及装置。

背景技术

目前双源动力集中动车组风源系统的打风逻辑是电力机车或是内燃机车作为头车，也就是主控车，风源系统启动打风逻辑为任一机车总风压力开关检测到总风风压低于750kPa则发出空压机启动信号，控制头车主空压机M进行打风作业，同时需要两端机车的总风压力开关检测到总风风压达到900kPa，则主空压机M停止打风作业，但是头车和尾车有总风压力差，导致头车总风压力已经达到900kPa预定值，而尾车总风压力还未达到预定值，总风压力开关会未发出空压机停止信号，进而头车主空压机M一直打风超出预定值，造成主控车风源系统设置的高压安全阀一直有排气动作，造成主压缩机过度打风，能源的耗废。由于双源动力集中动车组编组形式造成的总风传递压力差，造成主控车和尾车总风压力不能同步到达预定值而导致过度打风的情况。

现有技术中的(CN102490740B)通过摩擦制动系统中压力传感器实时的监控各自列车单元的总风压力，在总风降低的情况下，系统获取任一列车单元的压力值一旦小于某一值时，对重联列车中的所有空压机进行控制；而在总风压力升高的情况下，重联列车中的各列车单元在列车单元内对空压机分别进行控制，但该发明没有考虑头车和尾车的总风传递压力差，会造成头车和尾车总风压力不能同步到达预定值而导致过度打风的情况。

发明内容

本发明的目的在于在于解决双源动力集中动车组多种编组形式造成的总风传递压力差，造成头车和尾车总风压力不能同步到达预定值而导致过度打风的情况。

基于上述目的，本发明提供技术方案如下：

一种机车风源系统运行控制方法，其特征在于，所述机车风源系统运行控制方法包括以下步骤：

S1:分别获取头车和尾车的总风压力值，当头车或尾车的总风压力值小于或等于第一预设值时，控制头车主空压机开始打风作业，打风作业方向为头车向尾车的方向；继续获取头车和尾车的总风压力值，当所述头车的总风压力值大于或等于第二预设值时、或所述尾车的总风压力值大于或等于第二预设值与总风传递压力差的差值时，控制头车主空压机停止打风作业，进入步骤S2；其中第一预设值小于第二预设值；

其中，所述总风传递压力差P为所述头车的总风压力值P1与所述尾车的总风压力值P2之间的差值，具体计算公式如下：

P＝P1-P2＝n*ΔP；

其中n表示头车和尾车中间连接的车辆数量，n为大于或等于1的整数，ΔP表示相邻两辆车的总风传递压力差；

S2:控制尾车空压机开始打风作业，打风作业方向为尾车向头车的方向；继续获取尾车的总风压力值，当所述尾车的总风压力值大于或等于第二预设值时，控制尾车空压机停止打风作业，其中所述尾车空压机为尾车主空压机或尾车副空压机。

先获取头车和尾车的总风压力，当头车或尾车的总风压力值小于或等于第一预设值,控制头车主空压机开始打风作业，打风作业方向为头车向尾车的方向,继续获取头车和尾车的总风压力值，当头车的总风压力值大于或等于第二预设值(第一预设值小于第二预设值)时、或尾车的总风压力值大于或等于第二预设值与总风传递压力差的差值(尾车的总风压力值与头车的总风压力值减去总风传递压力差，P＝P1-P2＝n*ΔP)，控制头车主空压机停止打风作业,并且控制尾车空压机开始打风作业，打风作业方向为尾车向头车的方向，继续获取尾车的总风压力值，当尾车的总风压力值大于或等于第二预设值时，控制尾车空压机停止打风作业，从而避免了头车和尾车的总风压力不能同步到达预定值而导致过度打风的情况。

作为一种优选的方案，机车风源系统运行控制方法还包括步骤：

当所述头车总风压力值小于或等于第三预设值时、或所述头车主空压机发生故障时，控制头车的副空压机替代头车主空压机打风作业、并控制尾车空压机打风作业；其中所述第三预设值小于第一预设值。

通过设置头车(主控车)副空压机的方式，确保了机车制动系统的用风。

与上述控制方法相对应的是一种机车风源系统运行控制装置，应用于机车，所述机车包括头车、尾车、及所述头车和所述尾车之间连接的若干车辆，所述机车风源系统运行控制装置包括中央控制单元、第一压力传感单元、第二压力传感单元、设于所述头车上的头车主空压机、设于所述尾车上的尾车空压机；

所述第一压力传感单元和所述第二压力传感单元分别连接所述中央控制单元；

所述第一压力传感单元设置在所述头车主空压机上，用于检测所述头车主空压机内的供气压力得到第一实时压力值，并将所述第一实时压力值传输到所述中央控制单元；所述第二压力传感单元设置在所述尾车空压机上，用于检测所述尾车空压机内的供气压力得到第二实时压力值，并将所述第二实时压力值传输到所述中央控制单元，其中所述尾车空压机为尾车主空压机或尾车副空压机。

作为进一步的方案，所述机车风源系统运行控制装置还包括头车副空压机，当所述头车总风压力值小于或等于第三预设值时、或所述头车主空压机发生故障时，控制所述头车副空压机替代打风作业，并同时启动尾车空压机打风作业，其中所述第三预设值小于第一预设值。

作为进一步的方案，所述头车为电力机车或内燃机车，所述头车主空压机、所述尾车主空压机的驱动电压为第一驱动电压，所述头车副空压机、所述尾车副空压机的驱动电压为第二驱动电压。

作为进一步的方案，所述第一驱动电压为440V，所述第二驱动电压为110V。

由于双源制动车组的编组特性，正常运行中只有主空压机才配有440V电源，副空压机是110V的驱动电源。

本发明所实现的有益效果：

本发明根据双源动力集中动车组不同的编组形式，先获取头车和尾车的总风压力，当头车或尾车的总风压力值小于或等于第一预设值,控制头车主空压机开始打风作业，打风作业方向为头车向尾车的方向,继续获取头车和尾车的总风压力值，当头车的总风压力值大于或等于第二预设值(第一预设值小于第二预设值)时、或尾车的总风压力值大于或等于第二预设值与总风传递压力差的差值(尾车的总风压力值与头车的总风压力值减去总风传递压力差，P＝P1-P2＝n*ΔP)，控制头车主空压机停止打风作业,并且控制尾车空压机(尾车主空压机或尾车副空压机)开始打风作业，打风作业方向为尾车向头车的方向，继续获取尾车的总风压力值，当尾车的总风压力值大于或等于第二预设值时，控制尾车空压机停止打风作业，从而避免了头车和尾车的总风压力不能同步到达预定值而导致过度打风的情况，使得整车风源系统打风作业更加合理高效，同时在头车设置了头车副空压机，头车副空压机作为头车主空压机故障无法进行打风作业的应急冗余，确保机车制动系统的用风。

附图说明

图1为本发明实施例的机车编组形式示意图；

图2为本发明实施例的机车风源系统的控制方法逻辑图；

图3为本发明实施例的机车风源系统的控制流程图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

本发明旨在设计一种适应多种编组形式双源动力集中动车组风源系统打风的控制方法使得整车风源系统打风作业更加合理高效。参考附图1及附图2，具体实施方式如下：

1)根据不同的实际双源动力集中动车组编组形式，由CCU(Central ControlUnit，中央控制单元)根据连挂车辆数量n，计算得出对应编组形式首尾车的总风传递压力差n*ΔP；

2)主控车(头车)及从控车(尾车)均配置有主空压机M和副空压机m；

3)根据机车方向选择，确定主控车(头车)为电力机车或内燃机车；

4)当任一机车的总风压力开关(A或a)检测到总风压力低于750kPa，即向CCU发送主空压机M启动信号(附图2序①)，CCU控制主控机车的主空压机M开始由主控机车向尾部从控机车方向供风的打风作业(附图2序③)。

5)当尾部从控机车总风压力开关检测到其总风压力达到(900kPa-n*ΔP)，即向CCU发送主空压机M停机信号；主控机车总风压力开关检测到总风压力达到900kPa即向CCU发出停止信号，CCU根据接收到主控车(头车)及从控车(尾车)的停机信号(附图2序②)，主控机车主空压机M停止打风作业(附图2序④)。

6)同时，尾部从控机车总风压力开关a检测到其本身总风压力达到(900kPa-n*ΔP)时，即向CCU发送一个启动尾部从控机车副空压机m的启动信号(附图2序⑤)，由CCU进行控制副空压机m进行尾部机车向主控机车方向供风的补充打风(附图2序⑦)，当尾部机车总风压力开关a检测到其总风压力达到900kPa，即向CCU发送一个尾部从控机车副空压机m的停机信号(附图2序⑥)，即通过CCU控制副空压机m停止打风作业(附图2序⑧)。(注：由于双源制动车组的编组特性，正常运行中只有主控机车才配有440V电源，尾部机车只有110V的驱动电源，既而设置一个副压缩机m(驱动电源110V)作为风源系统的补充打风设备)。说明，本实施中是启动尾车副空压机，也可以是启动尾车主空压机，打风更快。

7)若主控机车主压缩机在工作过程中突发故障无法继续进行打风作业，CCU收到主空压机故障信号(附图2序⑨)，则无论此时的头尾机车的总风压力值(必然小于900kPa)，CCU将都控制头尾机车的副空压机m同时都投入工作，当头尾机车各自的总风压力达到900kPa则控制各自的副空压机m停止打风作业，确保机车制动系统的用风。

8)不同的车列编组形式，由CCU进行首尾车总风压力差的计算，并同步实时调整尾部从控机车的主空压机停机信号及尾部从控机车的副空压机的启机信号，同时设计有主压缩机故障无法打风情况的冗余打风控制，可以适应多种编组形式双源动力集中动车组风源系统的合理打风作业，保障制动系统用风确保行车安全。

另外，为了安全，当所述头车总风压力值小于或等于第三预设值(第三预设值为700kPa)时、或所述头车主空压机发生故障时，控制头车的副空压机替代头车主空压机打风作业、并控制尾车的空压机打风作业。

如图3所示，机车风源系统运行控制方法是先获取头车和尾车的总风压力，当头车或尾车的总风压力值小于或等于第一预设值,控制头车主空压机开始打风作业，打风作业方向为头车向尾车的方向,继续获取头车和尾车的总风压力值，当头车的总风压力值大于或等于第二预设值(第一预设值小于第二预设值,本实施例中第一预设值为750Kpa,第二预设值为900Kpa)时、或尾车的总风压力值大于或等于第二预设值与总风传递压力差的差值(尾车的总风压力值与头车的总风压力值减去总风传递压力差，P＝P1-P2＝n*ΔP)时，控制头车主空压机停止打风作业,并且控制尾车空压机(尾车主空压机或尾车副空压机)开始打风作业，打风作业方向为尾车向头车的方向，继续获取尾车的总风压力值，当尾车的总风压力值大于或等于第二预设值时，控制尾车空压机停止打风作业，从而避免了头车和尾车的总风压力不能同步到达预定值而导致过度打风的情况，从而使得整车风源系统打风作业更加合理高效。

最后需要说明的是，上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (6)

1.一种机车风源系统运行控制方法，其特征在于，所述机车风源系统运行控制方法包括以下步骤：

S1: 分别获取头车和尾车的总风压力值，当头车或尾车的总风压力值小于或等于第一预设值时，控制头车主空压机开始打风作业，打风作业方向为头车向尾车的方向；继续获取头车和尾车的总风压力值，当所述头车的总风压力值大于或等于第二预设值时、或所述尾车的总风压力值大于或等于第二预设值与总风传递压力差的差值时，控制头车主空压机停止打风作业，进入步骤S2；其中第一预设值小于第二预设值；

其中，所述总风传递压力差P为所述头车的总风压力值P1与所述尾车的总风压力值P2之间的差值，具体计算公式如下：

P=P1-P2=n*ΔP；

n表示头车和尾车中间连接的车辆数量，n为大于或等于1的整数，ΔP表示相邻两辆车的总风传递压力差；

S2: 控制尾车空压机开始打风作业，打风作业方向为尾车向头车的方向；继续获取尾车的总风压力值，当所述尾车的总风压力值大于或等于第二预设值时，控制尾车空压机停止打风作业，其中所述尾车空压机为尾车主空压机或尾车副空压机。

2.根据权利要求1所述的机车风源系统运行控制方法，其特征在于，还包括步骤：

当所述头车总风压力值小于或等于第三预设值时、或所述头车主空压机发生故障时，控制头车的副空压机替代头车主空压机打风作业、并控制尾车空压机打风作业，其中所述第三预设值小于第一预设值。

3.一种机车风源系统运行控制装置，应用于机车，所述机车包括头车、尾车、及所述头车和所述尾车之间连接的若干车辆，其特征在于，所述机车风源系统运行控制装置用于实现如权利要求1或2所述的机车风源系统运行控制方法；

所述机车风源系统运行控制装置包括中央控制单元、第一压力传感单元、第二压力传感单元、设于所述头车上的头车主空压机、设于所述尾车上的尾车空压机；

所述第一压力传感单元和所述第二压力传感单元分别连接所述中央控制单元；

所述第一压力传感单元设置在所述头车主空压机上，用于检测所述头车主空压机内的供气压力得到第一实时压力值，并将所述第一实时压力值传输到所述中央控制单元；所述第二压力传感单元设置在所述尾车空压机上，用于检测所述尾车空压机内的供气压力得到第二实时压力值，并将所述第二实时压力值传输到所述中央控制单元；

其中所述尾车空压机为尾车主空压机或尾车副空压机。

4.根据权利要求3所述的机车风源系统运行控制装置，其特征在于，还包括头车副空压机，当所述头车总风压力值小于或等于第三预设值时、或所述头车主空压机发生故障时，控制所述头车副空压机替代打风作业，并同时启动尾车空压机打风作业，其中所述第三预设值小于第一预设值。

5.根据权利要求3所述的机车风源系统运行控制装置，其特征在于，所述头车为电力机车或内燃机车，所述头车主空压机和所述尾车主空压机的驱动电压均为第一驱动电压，所述头车副空压机和所述尾车副空压机的驱动电压均为第二驱动电压。

6.根据权利要求5所述的机车风源系统运行控制装置，其特征在于，所述第一驱动电压为440V，所述第二驱动电压为110V。

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