CN203005423U - 一种实现重联机车受电弓控制的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种实现重联机车受电弓控制的系统，用于在任一个司机室对整车受电弓选择和控制，系统包括：每个司机室中的微机显示器、受电弓控制扳键开关、输入输出模块，每台机车中的通信控制器、输入输出控制模块；机车内的微机显示器、输入输出模块、通信控制器和输入输出控制模块间通过多功能车辆总线相连，机车之间的通信控制器通过绞线式列车总线相连；微机显示器和输入输出模块获得的受电弓控制指令，通过多功能车辆总线或绞线式列车总线传输至主控或从控机车的通信控制器，确定升降弓指令并发送至输入输出控制模块，输入输出控制模块控制所选择的受电弓工作。

Description

一种实现重联机车受电弓控制的系统

技术领域

本实用新型涉及机车技术领域，具体涉及一种实现重联机车受电弓控制的系统。

背景技术

在电气化铁路中，机车的运行需要通过其顶部的受电弓与接触网导线的接触来获取电能。有效控制受电弓升弓或降弓是保证机车运行安全的重要问题。在现有技术中，对受电弓的控制通常有两种方法，第一种方法是利用受电弓扳键开关或转换开关直接控制受电弓升弓电磁阀的线圈电源，直接控制受电弓升弓管路的通断。第二种方法是机车设置受电弓选择开关选择即将升起的受电弓，通过受电弓扳键开关触发升弓或者降弓指令，控制受电弓升弓或降弓。

但是，现有技术中两种受电弓控制方法在机车重联时，都无法实现在主控机车的任意一个司机室对从控机车的受电弓进行选择和控制，需要额外在从控机车对从控机车的受电弓进行选择和控制，无法进行重联机车受电弓的统一控制管理，使列车的安全性降低。另外，机车在不同语言国家跨地区使用时，需要对受电弓扳键开关或受电弓选择开关的相关信息进行专业的翻译，不利于机车在不同地区的通用性使用。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的是提供一种实现重联机车受电弓控制的系统，以解决现有技术中在机车重联时，无法实现在任意一个司机室对从控机车的受电弓进行选择和控制的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案如下：

一种实现重联机车受电弓控制的系统，所述重联机车中占用端司机室所处机车为主控机车，其他机车为从控机车，所述系统包括：

设置于每个司机室中的微机显示器、受电弓控制扳键开关以及与所述受电弓控制扳键开关相连的输入输出模块，设置于每台机车中的通信控制器以及输入输出控制模块；在每台机车内的所述微机显示器、所述输入输出模块、所述通信控制器以及所述输入输出控制模块之间通过多功能车辆总线相连，不同机车间的所述通信控制器之间通过绞线式列车总线相连；

所述占用端司机室的微机显示器，用于接收受电弓选择模式；

所述占用端司机室的输入输出模块，用于采集所述受电弓控制扳键开关的位置信号；

所述主控机车的通信控制器，用于通过多功能车辆总线接收受电弓控制指令，所述受电弓控制指令包括所述受电弓选择模式以及所述受电弓控制扳键开关的位置信号；将所述受电弓控制指令通过绞线式列车总线发送至从控机车的通信控制器；

所述从控机车的通信控制器，用于通过绞线式列车总线接收所述受电弓控制指令；

所述主控机车以及所述从控机车的所述通信控制器，均用于根据所述受电弓控制指令生成升弓指令或者降弓指令，并将所述升弓指令或者所述降弓指令通过多功能车辆总线发送至本台机车的输入输出控制模块；

所述输入输出控制模块，用于根据所述升弓指令控制对应的升弓电磁阀得电，以使选择的受电弓升弓，根据所述降弓指令控制对应的升弓电磁阀失电，以使选择的所述受电弓降弓。

相应的，所述受电弓选择模式通过所述微机显示器的图形化界面进行选择，所述主控机车的所述受电弓选择模式包括第一受电弓模式，第二受电弓模式，自动模式以及双弓模式，所述从控机车的所述受电弓选择模式包括第一受电弓模式，第二受电弓模式以及双弓模式。

相应的，所述第一受电弓模式为选择第一受电弓升弓或降弓，第二受电弓模式为选择第二受电弓升弓或降弓，自动模式为选择占用端司机室另一端的受电弓升弓或降弓，双弓模式为选择第一受电弓以及第二受电弓同时升弓或降弓。

相应的，所述通信控制器根据所述受电弓选择模式以及所述受电弓控制扳键开关的位置信号生成升弓指令或者降弓指令时，具体用于：

根据所述受电弓选择模式以及所述受电弓控制扳键开关的位置信号确定所选择的受电弓，并判断所选择的受电弓是否存在故障以及是否满足升弓条件或者降弓条件，如果所选择的受电弓不存在故障并且满足升弓条件或者降弓条件，则生成升弓指令或者降弓指令。

相应的，由机车电钥匙确定所述占用端司机室，在同一时间所述重联机车只能使用一把所述机车电钥匙。

由此可见，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型通过重联机车在每台机车内部使用多功能车辆总线MVB、不同机车之间使用绞线式列车总线WTB，将在占用端司机室选择的受电弓选择模式、采集到受电弓控制扳键开关的位置信号，传输到本节机车或从控机车的通信控制器CCU，使本节机车的通信控制器CCU控制本节机车的受电弓升起或降下，从控机车的通信控制器CCU控制从控机车的受电弓升起或降下，实现了在机车的任意一个司机室控制重联机车组对即将要工作的受电弓进行选择以及控制。另外，通过设置于司机室的微机显示器的图形化界面对受电弓模式进行选择，简单直接，不需翻译，适用于不同语言地区使用，提高了列车的通用性。

附图说明

图1为本实用新型实现重联机车受电弓控制的系统结构示意图；

图2为本实用新型实施例中双节重联机车受电弓选择模式的图形化界面示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型实施例作进一步详细的说明。

本实用新型一种实现重联机车受电弓控制的系统，是针对现有技术中在机车重联时，无法实现在任意一个司机室对从控机车的受电弓进行选择和控制的问题，提出机车重联时每台机车内部通过MVB(Multifunction VehicleBus，多功能车辆总线)，不同机车间通过WTB(Wire Train Bus，绞线式列车总线)，对在占用端司机室选择的受电弓选择模式、受电弓控制扳键开关的位置信号进行传输，通过每台机车内部的MVB对升弓指令或者降弓指令进行传输，最终由主控机车的CCU(Communication Control Unit，通信控制器)确定主控机车即将升起或降下的受电弓，使主控机车的输入输出控制模块控制所选择的受电弓工作，由从控机车的CCU确定从控机车即将升起或降下的受电弓，使从控机车的输入输出控制模块控制所选择的受电弓工作。通过整列机车设置的用于传输控制信号的网络，实现可以在任意一个司机室对整列机车的全部受电弓进行选择和控制。

基于上述思想，参见图1所示，重联机车是指两台或两台以上机车牵引的列车，当列车为重联机车时，占用端司机室所处机车为主控机车，其他机车为从控机车，本实用新型实现重联机车受电弓控制的系统包括：

设置于每个司机室中的微机显示器1、受电弓控制扳键开关2以及与受电弓控制扳键开关相连的输入输出模块CIO3，设置于每台机车中的通信控制器CCU4以及输入输出控制模块SKS5。

在每台机车内的微机显示器1、输入输出模块CIO3、通信控制器CCU4以及输入输出控制模块SKS5之间通过机车内部的多功能车辆总线MVB相连，不同机车间的通信控制器CCU4之间通过机车间的绞线式列车总线WTB相连。

机车内部的信号数据通过MVB传输，机车之间的信号数据通过WTB传输。

占用端司机室的微机显示器，用于接收受电弓选择模式。

占用端司机室的输入输出模块，用于采集受电弓控制扳键开关的位置信号。

受电弓控制指令包括受电弓选择模式以及受电弓控制扳键开关的位置信号。

主控机车的通信控制器，用于通过多功能车辆总线接收受电弓控制指令，即受电弓选择模式以及受电弓控制扳键开关的位置信号，并将受电弓选择模式以及受电弓控制扳键开关的位置信号通过绞线式列车总线发送至从控机车的通信控制器，根据受电弓选择模式以及受电弓控制扳键开关的位置信号生成升弓指令或者降弓指令，并将升弓指令或者降弓指令通过多功能车辆总线发送至主控机车的输入输出控制模块；

从控机车的通信控制器，用于通过绞线式列车总线接收受电弓选择模式以及受电弓控制扳键开关的位置信号，根据受电弓选择模式以及受电弓控制扳键开关的位置信号生成升弓指令或者降弓指令，并将升弓指令或者降弓指令通过多功能车辆总线发送至从控机车的输入输出控制模块。

输入输出控制模块，用于根据升弓指令控制对应的升弓电磁阀得电，以使选择的受电弓升弓，根据降弓指令控制对应的升弓电磁阀失电，以使选择的受电弓降弓。

每台机车有两个司机室，由机车电钥匙确定哪个司机室为占用端司机室，具体可以为机车电钥匙投入的司机室为占用端司机室。机车电钥匙是机车控制电源开启开关，同时也是确认机车司机室投入运用的标志。每台机车只配置一把机车电钥匙，在同一时间重联机车组只能使用一把机车电钥匙。在每个司机室安装1台微机显示器1，微机显示器的激活也由机车电钥匙决定，只有占用端司机室才能激活微机显示器的受电弓选择功能。同样，只有机车电钥匙投入的占用端司机室的控制命令才是有效的。

在上述实施例中，可以在占用端司机室的微机显示器选择所要控制的受电弓，受电弓选择模式可以通过微机显示器的图形化界面进行选择，机车的受电弓选择模式包括四种：第一受电弓模式，第二受电弓模式，自动模式以及双弓模式。

其中，第一受电弓模式为选择第一受电弓升弓或降弓，第二受电弓模式为选择第二受电弓升弓或降弓，自动模式为选择占用端司机室另一端的受电弓升弓或降弓，双弓模式为选择第一受电弓以及第二受电弓同时升弓或降弓。参见表1所示，为各受电弓选择模式下占用司机室与所选择的受电弓之间的关系，例如自动模式下，司机室1为占用端司机室，则选择的受电弓为占用端司机室另一端的第二受电弓。

表1受电弓选择模式

双节重联机车组在占用端司机室可以选择两台机车所要控制的受电弓，参见图2所示，双节重联机车受电弓选择模式的图形化界面中，机车1司机室1突出显示表示机车1司机1为占用端司机室(机车电钥匙投入)，其它3个司机室未突出显示表示其它3个司机室未被占用。机车1界面下方以及机车2界面下方的AUTO/1/2/BOTH同样表示自动模式，第一受电弓模式，第二受电弓模式以及双弓模式，需要注意的是从控机车因为没有占用端司机室，因此不能选择自动模式，如果想要改变所选择的受电弓，可以在占用端司机室的受电弓选择模式的图形化界面中进行对应的按键选择。本实用新型不局限于单节机车或是双节重联机车，多节重联机车也可以对应设置相应的受电弓选择模式的图形化界面。

在上述实施例中，每个司机室设有受电弓控制扳键开关2以及输入输出模块3。受电弓控制扳键开关设有升弓，降弓两个位置。输入输出模块CIO3为紧凑型输入输出模块，是MVB子系统。输入输出模块CIO的作用是采集受电弓控制扳键开关的状态，每50ms扫描受电弓控制扳键开关的位置，并且将受电弓控制扳键开关的文章信号通过MVB总线发送至本车CCU进行运算处理，只有占用端司机室的受电弓控制指令才是有效的受电弓控制指令，受电弓控制指令可以包括受电弓选择模式以及受电弓控制扳键开关的位置信号。

列车为重联机车时，受电弓选择模式以及受电弓控制扳键开关的位置信号先通过机车内部的多功能车辆总线MVB发送至本节机车的CCU即主控机车的CCU，本节机车的CCU再将受电弓选择模式以及受电弓控制扳键开关通过绞线式列车总线WTB发送至从控机车的CCU。每台机车的CCU分别对受电弓选择模式以及受电弓控制扳键开关的位置信号进行处理，生成用于每台机车的升弓指令或者降弓指令。

通信控制器CCU生成升弓指令或者降弓指令的过程具体可以为：根据受电弓选择模式以及受电弓控制扳键开关的位置信号确定所选择的受电弓，并判断所选择的受电弓是否存在故障以及是否满足升弓条件或者降弓条件，如果所选择的受电弓不存在故障并且满足升弓条件或者降弓条件，则生成升弓指令或者降弓指令。每台机车的通信控制器CCU接收到受电弓选择模式后，可以确定本台机车所选择的受电弓；之后判断是否满足升弓或降弓条件，升弓或降弓条件可以由标准升弓或降弓条件表确定，如果不满足升弓或降弓条件，CCU则忽略该次受电弓控制指令；再判断所选择的受电弓是否存在故障，如果所选择的受电弓存在故障，也可以自动切换选择至无故障的受电弓；另外，非占用端司机室的受电弓控制扳键开关的位置信号是无效的，CCU可以忽略非占用端司机室的受电弓控制扳键开关的位置信号。

通信控制器CCU生成升弓指令或者降弓指令会发送至本机车对应的输入输出控制模块，机车机械间低压电器柜设有输入输出控制模块SKS，用于执行升弓电磁阀的控制。第一升弓电磁阀的线圈与第一受电弓相连，第二升弓电磁阀的线圈与第二受电弓相连。升弓电磁阀得电，则对应的受电弓升起，升弓电磁阀失电，则对应的受电弓降下。

本系统的工作原理是：

占用端司机室的微机显示器接收受电弓选择模式；占用端司机室的输入输出模块CIO采集受电弓控制扳键开关的位置信号；主控机车的通信控制器CCU通过多功能车辆总线MVB接收受电弓选择模式以及受电弓控制扳键开关的位置信号，并将受电弓选择模式以及受电弓控制扳键开关的位置信号通过绞线式列车总线WTB发送至从控机车的通信控制器CCU，根据受电弓选择模式以及受电弓控制扳键开关的位置信号生成升弓指令或者降弓指令，并将升弓指令或者降弓指令通过多功能车辆总线MVB发送至主控机车的输入输出控制模块SKS；主控机车的输入输出控制模块SKS根据升弓指令控制对应的升弓电磁阀得电，以使选择的受电弓升弓，根据降弓指令控制对应的升弓电磁阀失电，以使选择的受电弓降弓。

从控机车的通信控制器CCU通过绞线式列车总线WTB接收受电弓选择模式以及受电弓控制扳键开关的位置信号，根据受电弓选择模式以及受电弓控制扳键开关的位置信号生成升弓指令或者降弓指令，并将升弓指令或者降弓指令通过多功能车辆总线MVB发送至从控机车的输入输出控制模块；从控机车的输入输出控制模块SKS根据升弓指令控制对应的升弓电磁阀得电，以使选择的受电弓升弓，根据降弓指令控制对应的升弓电磁阀失电，以使选择的受电弓降弓。

这样，本实用新型通过机车内部使用多功能车辆总线MVB、不同机车间使用绞线式列车总线WTB，将在占用端司机室选择的受电弓选择模式、采集到受电弓控制扳键开关的位置信号，传输到主控机车或从控机车的通信控制器CCU，使主控机车或从控机车的通信控制器CCU控制本节机车的受电弓升起或降下，实现了在机车的任意一个司机室控制重联机车组对即将要工作的受电弓进行选择以及控制。另外，通过设置于司机室的微机显示器的图形化界面对受电弓模式进行选择，简单直接，不需翻译，适用于不同语言地区使用，提高了列车的通用性。

需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言，由于其与实施例公开的系统相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种实现重联机车受电弓控制的系统，其特征在于，所述重联机车中占用端司机室所处机车为主控机车，其他机车为从控机车，所述系统包括：

设置于每个司机室中的微机显示器、受电弓控制扳键开关以及与所述受电弓控制扳键开关相连的输入输出模块，设置于每台机车中的通信控制器以及输入输出控制模块；在每台机车内的所述微机显示器、所述输入输出模块、所述通信控制器以及所述输入输出控制模块之间通过多功能车辆总线相连，不同机车间的所述通信控制器之间通过绞线式列车总线相连；

所述占用端司机室的微机显示器，用于接收受电弓选择模式；

所述占用端司机室的输入输出模块，用于采集所述受电弓控制扳键开关的位置信号；

所述主控机车的通信控制器，用于通过多功能车辆总线接收受电弓控制指令，所述受电弓控制指令包括所述受电弓选择模式以及所述受电弓控制扳键开关的位置信号；将所述受电弓控制指令通过绞线式列车总线发送至从控机车的通信控制器；

所述从控机车的通信控制器，用于通过绞线式列车总线接收所述受电弓控制指令；

所述主控机车以及所述从控机车的所述通信控制器，均用于根据所述受电弓控制指令生成升弓指令或者降弓指令，并将所述升弓指令或者所述降弓指令通过多功能车辆总线发送至本台机车的输入输出控制模块；

所述输入输出控制模块，用于根据所述升弓指令控制对应的升弓电磁阀得电，以使选择的受电弓升弓，根据所述降弓指令控制对应的升弓电磁阀失电，以使选择的所述受电弓降弓。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述受电弓选择模式通过所述微机显示器的图形化界面进行选择，所述主控机车的所述受电弓选择模式包括第一受电弓模式，第二受电弓模式，自动模式以及双弓模式，所述从控机车的所述受电弓选择模式包括第一受电弓模式，第二受电弓模式以及双弓模式。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一受电弓模式为选择第一受电弓升弓或降弓，第二受电弓模式为选择第二受电弓升弓或降弓，自动模式为选择占用端司机室另一端的受电弓升弓或降弓，双弓模式为选择第一受电弓以及第二受电弓同时升弓或降弓。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述通信控制器根据所述受电弓选择模式以及所述受电弓控制扳键开关的位置信号生成升弓指令或者降弓指令时，具体用于：

根据所述受电弓选择模式以及所述受电弓控制扳键开关的位置信号确定所选择的受电弓，并判断所选择的受电弓是否存在故障以及是否满足升弓条件或者降弓条件，如果所选择的受电弓不存在故障并且满足升弓条件或者降弓条件，则生成升弓指令或者降弓指令。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，由机车电钥匙确定所述占用端司机室，在同一时间所述重联机车只能使用一把所述机车电钥匙。

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