CN211391301U - 基于车载设备的列车完整性监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于车载设备的列车完整性监测装置，所述的装置包括车载设备、列车风管、第一车头风压开关、第二车头风压开关、列尾风压开关、风管连接器、车头显示单元、车头控制单元和列尾装置；所述的风管连接器连接相邻车厢的列车风管，所述的第一车头风压开关、第二车头风压开关、列尾风压开关安装在列车风管中，所述的车头控制单元分别与第一车头风压开关、第二车头风压开关、车头显示单元连接，所述的车头控制单元通过列尾装置与列尾风压开关连接，所述的车头控制单元与车载设备连接。与现有技术相比，本实用新型具有效率高、实时性强、不受外界环境影响等优点。

Description

基于车载设备的列车完整性监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种列车完整性监测装置，尤其是涉及一种基于车载设备的列车完整性监测装置。

背景技术

列车完整性监测系统能够动态监控列车完整性状态，是列车安全运行的重要保证。

目前既有线上运行的列车，大多采用轨道电路式、GPS定位式、触点连接器式、跨接式等方法监测列车的完整性。由于青藏线没有轨道电路等轨旁设备，因此无法利用轨道电路监测列车的完整性。基于GPS定位的监测方法，安装在列车尾部的GPS天线易受到列车前进方向车厢遮挡，导致列车尾部定位困难最终无法完成列车完整性监测。列车在运行中存在着严重的冲击和振动，容易引发连接器微动疲劳失效，当检测到任一接触点的接触信号异常，车载设备则误认为列车完整性丢失。而跨接线式的完整性监测方法要等跨接线被拉断后，车载设备才能认为列车完整性丢失。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种效率高、实时性强、不受外界环境影响的基于车载设备的列车完整性监测装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于车载设备的列车完整性监测装置，包括车载设备、列车风管、第一车头风压开关、第二车头风压开关、列尾风压开关、风管连接器、车头显示单元、车头控制单元和列尾装置；

所述的风管连接器连接相邻车厢的列车风管，所述的第一车头风压开关、第二车头风压开关、列尾风压开关安装在列车风管中，所述的车头控制单元分别与第一车头风压开关、第二车头风压开关、车头显示单元连接，所述的车头控制单元通过列尾装置与列尾风压开关连接，所述的车头控制单元与车载设备连接。

优选地，所述的车载设备为列车运行控制的核心控制单元，采用机柜形式安装。

优选地，所述的列车风管纵贯于整个列车。

优选地，所述的第一车头风压开关和第二车头风压开关安装在机车头部的列车风管中。

优选地，所述的车头控制单元安装在车头机柜中，用无线通讯方式与列尾装置连接。

优选地，所述的列尾装置安装在列车尾部列车风管中。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、采用本实用新型进行列车完整性监测时，可不用计轴器、轨道电路等设备，降低了系统的初始投资及后期运行维护费用；

2、本实用新型可充分利用列车系统完成列车完整性监测；

3、可克服既有检测设备因网络缺失或者障碍物遮挡引发的相应问题；

4、效率高、实时性强、不受外界因素干扰。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

采用该方法监测列车完整性时，需要使用第一车头风压开关1、第二车头风压开关2、列尾风压开关3、风管连接器4、列车风管5、车载设备6、驾驶室内的车头显示单元HOTD、车头机柜中的车头控制单元HOTC以及挂在列尾的EOT装置EOTD等部件。其中：第一车头风压开关和第二车头风压开关分别安装在位于机车风压管中的合适位置，列尾风压开关安装在位于列尾风压管中的合适位置，风管连接器连接所有列车风管，EOTD安装在列车尾部，HOTC安装在车载机柜的合适位置，HOTD安装在司机驾驶室，如图1所示。

车载设备上电初始化后，首先通过执行完整性测试来建立列车完整性。列车运行中，车载系统通过持续获取列车尾部和列车头部的风管压力情况来确定列车的完整性状态。当列车完整性良好时，高压气体布满列车风管，列尾风压开关、第一车头风压开关、第二车头风压开关采集压力均为高压状态。当列车完整性发生破坏时，列车风管内压力下降，一定时间后，列尾风压开关、第一车头风压开关、第二车头风压开关采集压力将会进入低压状态。

车载系统通过IO采集列车头部的管压传感器状态，判断车头是否处于高压状态，对列尾管压的获取则通过HOTD、HOTC以及EOTD来实现。HOTD为HOTC提供人机交互界面。EOTD负责检测列车尾部风管压力情况，并通过无线通讯方式将压力值传输给HOTC。HOTC通过串口与车载系统进行通讯。列车完整性监测过程中，车载系统向HOTC发起风压问询，HOTC通过EOTD获取列尾风管压力，并将风压数值发送给车载系统。

本技术方案完成列车完整性监测对应三种情况，分别如下所述：

在列车静止且具有完整性，为避免风管连接器失效，执行列车静态完整性监测功能。

当列车静止时，车载系统问询列尾风压状态。当以下情况之一发生时，车载系统判定完整性丢失：

1.在确定车头管压处于高压状态的情况下，检测到列尾管压低于某一阈值P0。

2.车载系统发起列尾风压问询，一定时间后未收到列尾管压数据。

其主要步骤如下：

步骤一

列车风管内第一车头风压开关处的压力大于等于某一阈值P0，同时列车风管内第二车头风压开关处的压力大于等于某一阈值P0，且当前列车运行速度为零。

步骤二、步骤三

在确定车头管压处于高压状态的情况下，车载系统问询列车尾部管压情况，并启动通讯超时计时器。

步骤四

车载系统判断是否收到列尾管压数据，收到则转至步骤五，否则转至步骤七。

步骤五、步骤六

将通讯超时计时器清零，同时，判断收到的尾部管压是否大于等于某一阈值P0，如果是，则认为列车完整性良好，如果收到的尾部管压是否小于某一阈值P0，认为列车完整性丢失。

步骤七

车载系统没有收到列尾管压数据，则判断计时器是否处于超时状态，当计时器达到某一预设时间，车载系统判断列车丢失完整性。

在列车运动状态且具有完整性，为避免风管连接器失效，执行列车动态完整性监测功能。

列车运行时，每越过闭塞分区，车载系统将问询列车尾部管压状态并检测当前列车的完整性状态。若未收到列尾管压回复，车载系统将继续问询直到达到最大问询量。

当以下情况之一发生时，车载系统判定完整性丢失：

1.在确定车头管压处于高压状态的情况下，检测到列尾管压低于某一阈值P0。

2.车载系统问询列尾风压状态，未收到风压回复且已达到最大问询量。

其主要步骤如下：

步骤一

列车风管内第一车头风压开关处的压力大于等于某一阈值P0，同时列车风管内第二车头风压开关处的压力大于等于某一阈值P0，且当前列车运行速度不为零。

步骤二、步骤三

列车每越过一个闭塞分区，车载系统将启动列尾管压问询。

步骤四

车载系统判断是否收到列尾管压数据，如若收到则转至步骤五，否则转至步骤六。

步骤五

如果收到列尾管压数据，车载系统根据列尾管压判断列车是否具有完整性。如果列尾管压低于某一阈值P0，列车丢失完整性，否则认为当前列车完整性良好。

步骤六

如果车载系统没有收到列尾管压，则判断当前是否已达到最大问询量，如果是则列车丢失完整性，否则转至步骤一。

为避免风管连接器被堵塞或者折角塞门发生关闭，执行车头管压低风压等待期完整性监测。

当检测到车头管压处于低压状态时，车载系统进入车头管压低压等待状态。如果进入车头管压低等待状态达到一定时间，则列车丢失完整性。如果一定时间内检测到车头管压以及列尾管压均处于高风压状态，则退出车头管压低压等待状态。

其主要步骤如下：

步骤一

列车风管内第一车头风压开关处的压力小于某一阈值P0，同时列车风管内第二车头风压开关处的压力小于某一阈值P0。

步骤二

检测到列车的车头管压处于低压状态，进入车头管压低压等待状态并启动车头管压低压等待计时器。

步骤三

如果车头管压低压等待计时器超时，则列车丢失完整性，否则转至步骤四。

步骤四、步骤五

计时器时间内检测到列车的车头管压恢复至高压状态，车载设备将问询列尾管压情况，并转至步骤六。

步骤六、步骤七

如果检测到列尾管压处于高压状态，将车头管压低压等待计时器清零，退出车头管压低压等待状态，列车完整性良好，本次监测结束并转至步骤一。

基于车载系统的列车完整性监测方法，需要在列车上安装车载设备、HOTC等硬件，此外还需要将第一车头风压开关、第二车头风压开关、列尾风压开关、风管连接器、EOTD安装在列车风管的合适位置，如图1所示。

a.车载设备

车载设备属于列车运行控制的核心控制单元，以机柜形式进行安装。车载设备将采集到的外部接口信息、外接设备信息进行逻辑运算，执行列车完整性监测逻辑。

b、列车风管

列车风管纵贯于整个列车，是列车完整性监测过程中气体压力的存储及传递单元。

c、第一车头风压开关

安装在机车头部的列车风管中的合适位置，主要用来检测不同时刻位于机车头部中类车风管中的压力。

d、第二车头风压开关

安装在机车头部的列车风管中的合适位置，主要用来检测不同时刻位于机车头部中类车风管中的压力。

e、车头控制单元HOTC

安装在车头机柜中，用无线通讯方式与EOTD进行信息交互，获取列尾管压。并以串口通信方式将列尾管压发送给车载计算机。

f、列尾装置EOTD

安装在列车尾部列车风管中的合适位置，主要用来检测不同时刻列车尾部风管压力，并将风压值以无线通讯方式发送给HOTC。

g、风管连接器

主要作用是连接列车风管。

基于车载系统的列车完整性监测方法已应用于青藏线列车运行控制，经过实验室测试和现场动态测试验证，在检测列车完整性的过程中，如果满足相应步骤对应的条件，则能实现列车完整性的监控与判断。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种基于车载设备的列车完整性监测装置，其特征在于，包括车载设备、列车风管、第一车头风压开关、第二车头风压开关、列尾风压开关、风管连接器、车头显示单元、车头控制单元和列尾装置；

所述的风管连接器连接相邻车厢的列车风管，所述的第一车头风压开关、第二车头风压开关、列尾风压开关安装在列车风管中，所述的车头控制单元分别与第一车头风压开关、第二车头风压开关、车头显示单元连接，所述的车头控制单元通过列尾装置与列尾风压开关连接，所述的车头控制单元与车载设备连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于车载设备的列车完整性监测装置，其特征在于，所述的车载设备为列车运行控制的核心控制单元，采用机柜形式安装。

3.根据权利要求1所述的一种基于车载设备的列车完整性监测装置，其特征在于，所述的列车风管纵贯于整个列车。

4.根据权利要求1所述的一种基于车载设备的列车完整性监测装置，其特征在于，所述的第一车头风压开关和第二车头风压开关安装在机车头部的列车风管中。

5.根据权利要求1所述的一种基于车载设备的列车完整性监测装置，其特征在于，所述的车头控制单元安装在车头机柜中，用无线通讯方式与列尾装置连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于车载设备的列车完整性监测装置，其特征在于，所述的列尾装置安装在列车尾部列车风管中。

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