CN215971536U - 一种应用于轨道交通的缆接电控制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种应用于轨道交通的缆接电控制动系统，其提高了轨道交通的智能化程度，进而提高了其舒适性和安全性，降低了事故发生率，所述系统包括列首机车主机，所述列首机车主机安装在列车的列首机车上，所述列首机车主机通过电缆与若干车辆气控单元电性连接，所述若干车辆气控单元分别安装在列车的车辆上，车辆气控单元还有备用电池，所述列首机车主机通过电缆与列尾功能单元电性连接，所述列尾功能单元安装在列车的列尾车辆上，所述系统还包括供电装置，所述供电装置与列首机车主机、车辆气控单元、列尾功能单元电性连接。

Description

一种应用于轨道交通的缆接电控制动系统

技术领域

本发明涉及制动系统技术领域，具体涉及一种应用于轨道交通的缆接电控制动系统。

背景技术

1995年WABTEC公司推出电缆连接电子空气制动系统，1999年3月美国铁路协会基于《ANSI/EIA-709》（别称LONWORKS现场总线）制定出一套系统架构与通信协议，2014年更新为《ELECTRONICALLY CONTROLLED BRAKE SYSTEMS》-标准手册和推荐实现方法系列手册。

但是现有电控制动系统在轨道交通与运输领域的的智能化程度低，影响了其舒适性和安全性，极大阻碍了车载智能技术的推广发展。

实用新型内容

为了解决上述内容中提到的问题，本发明提供了一种应用于轨道交通的缆接电控制动系统，其提高了轨道交通的智能化程度，进而提高了其舒适性和安全性，提高车辆的维修效率和车辆的使用寿命，提高铁路运输的运能和时效，同步制动系统可以减少车辆制动距离，减少车辆断勾、脱轨等事故发生，同时减少其他事故的发生。

其技术方案是这样的：

一种应用于轨道交通的缆接电控制动系统，其特征在于：所述系统包括列首机车主机（HEU），所述列首机车主机安装在列车的列首机车上，所述列首机车主机通过电缆与若干车辆气控单元（CCD）电性连接，列首主机表示车辆的实时运行状态；所述若干车辆气控单元分别安装在列车的车辆上，所述列首机车主机通过电缆与车辆气控单元的列尾功能单元（EOT）电性连接；所述列尾功能单元安装在列车的列尾车辆上；所述系统还包括供电装置（PSC），所述供电装置安装在列车的机车上，与列首机车主机、车辆气控单元、列尾功能单元电性连接。

进一步的，所述系统还包括若干机车监控主机，若干所述机车监控主机（LCM）分别安装在除列首机车以外的其他机车上，所述机车监控主机通过电缆与列首机车主机电性连接，一列货车只能设定一个列首机车主机（HEU）和活干机车监控主机（LCM），列首机车主机和机车监控主机是可以通过选项设定的。

进一步的，所述列首机车主机和机车监控主机均包括机车编号属性（ID）模块和事件记录模块（Event Recorder）。

进一步的，所述车辆气控单元（CCD）包括车辆编号属性（ID）模块，并与电动排气阀电性连接，与车辆制动管和制动机物理连接。

进一步的，所述供电装置（PSC）具体为输入电压为74vDC或者110vDC，输出电压为230vDC或者24vDC。

进一步的，所述车辆气控单元（CCD）还可以包括无线智能网关的扩展功能，对制动缸压力传感器、制动缸行程传感器，轴温传感器，车门传感器等无线智能传感器进行数据的实时采集；所述制动缸压力传感器、制动缸行程传感器，轴温传感器，车门传感器分别与无线网关通过无线信号通信，所述无线智能网关是车辆气控单元扩展功能模块。

进一步的，所述系统还可以包括车辆脱轨探测器的扩展功能，所述脱轨探测器分别车辆气控单元（CCD）的扩展模块，并通过监测车辆的运行状态，对车辆的爬轨、滑轨、跳轨、掉轨等脱轨状态进行监测，发现脱轨状态预警或者脱轨事件发生后，在极短的时间内，对行驶列车的所有车辆进行同步制动处理。

本发明的有益效果为：

本发明通过电缆将主要设备：机车主机：包括列首/机车监控主机（HEU/LCM）和事件记录功能模块（Event Recorder）、车辆气控单元（CCD）、列尾功能单元（EOT）、供电装置（PSC）组成一个完整的列车缆接电控制动系统，其能够对行驶车辆的运行状态、告警信息进行实时监控，实现了高效同步的制动刹车系统，提高了轨道交通的智能化程度，进而提高了其舒适性和安全性，缩短刹车距离，提高运行效率，减少断勾、脱轨事故与车辆故障的发生。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构示意图；

图2为本实用新型的单节车辆的结构示意图；

图3为本实用新型的功能模块示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步的描述。

以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的保护范围。实施例中的条件可以根据具体条件做进一步的调整，在本实用新型的构思前提下对本实用新型的方法简单改进都属于本实用新型要求保护的范围。

请参阅图1-3，一种应用于轨道交通的缆接电控制动系统，所述系统包括列首机车主机（HEU），所述列首机车主机安装在列车的列首机车上，所述列首机车主机通过电缆与若干车辆气控单元（CCD）电性连接，具体采用电力线载波传递车辆的数字信号；所述若干车辆气控单元分别安装在列车的每列车辆上，所述列首机车主机通过电缆与车辆气控单元的列尾功能单元（EOT）电性连接，所述列尾功能单元安装在列车的列尾车辆上，所述系统还包括供电装置（PSC），所述供电装置（PSC）安装在机车上，与列首机车主机（HEU）、车辆气控单元（CCD）、列尾功能单元（EOT）电性连接。

所述系统还包括若干机车监控主机（LCM），若干所述机车监控主机分别安装在除列首机车以外的其他机车上，所述机车监控主机通过专用电缆与列首机车主机电性连接。

机车主机的LCM和HEU属性功能设定，是根据机车在列车中的位置，来进行HEU/LCM的选择设定，一列车只能有一个列首机车主机（HEU），其他机车都是按照缺省辅助机车监控主机（LCM）模式进行设定。

所述机车主机包括机车编号属性（ID）模块和事件记录模块（Event Recorder）；事件记录模块（Event Recorder）是列车的黑盒子，对列车行驶时产生的各种事件进行记录，形成列车运营日志，供需要时查询。

机车主机（HEU/LCM）提供内置的显示控制界面，可以提供给专有显示器、PAD和手机连接机车主机后显示与控制；还配备专有手动刹车控制装置，通过手柄和液晶显示器对列车进行控制，机车主机（HEU/LCM）还具有IEC-61375的TCN网关功能。

所述车辆气控单元（CCD）包括车辆编号属性（ID）模块，并与电动排气阀电性连接，与车辆制动管和车辆制动机物理连接；车辆气控单元通过接到列首机车主机（HEU）的命令，通过电动排气阀，进行相应的释放压力的放气处理（50Kpa，70Kpa，100Kpa，150Kpa），由于该执行机构是制动管的一个支路，与车辆制动机相连，进而达到同步制动目的；车辆气控单元具有230vDC供电和24vDC电池供电的双电源供电，确保在车辆线缆供电失效和供电不足的情况下，可以通过24vDC电池进行动作。

所述供电装置（PSC）具体为输入电压为74vDC或者110vDC，输出电压为230vDC或者24vDC。

列尾功能单元（EOT）是安装在列尾车辆上的车辆气控单元的智能功能模块，负责每秒把末端制动管压力信息和其他相关信息发往列首机车主机（HEU）上。列尾功能单元通过在列首机车主机上进行设定，把列尾车辆设置为列尾装置模块。在没有安装列尾功能单元的列车，是不可以完成电控制动系统（ECBS）电控制动系统初始化设定的。电控制动系统的列首机车主机（HEU）和列尾功能单元（EOT）是整列唯一的。

所述车辆气控单元（CCD）还可以包括无线智能网关的扩展功能，通过车辆的制动缸压力传感器、制动缸行程传感器，轴温传感器，车门传感器等分别与无线网关通过无线信号通信，把车辆运行的实时状态进行数据采集和传送，所述无线智能网关是车辆气控单元的扩展功能模块。

所述系统还包括车辆的脱轨探测器，所述车辆脱轨探测器也是车辆气控单元（CCD）的扩展功能模块，脱轨探测器通过加速度传感器的当前值，对车辆行驶过程中的爬轨、滑轨、跳轨、掉轨等脱轨状态进行计算，当监测到车辆脱轨时，发送制动命令或者发送命令控制车辆的电动排气阀启动，让列车的所有车辆进入紧急制动状态；车辆脱轨探测器通过ECBS电控制动系统，对车辆进行同步制动处理。

所述系统兼容现有市场上其他生产厂家的现有产品，包括西屋电气集团下属WABTEC公司和克诺尔集团下属NYAB公司的产品。

本系统严格按照美国铁路协会和美国公共交通协会（AAR）发布的S-4200系列标准手册和推荐做法手册，具体包括：

1.S-4200 Electronically Controlled Pneumatic (ECP) Cable-Based BrakeSystems—Performance Requirements

基于电缆的电控气动(ECP)制动系统；

2.S-4210 ECP Cable-Based Brake System Cable, Connectors, and JunctionBoxes—Performance Specification

基于电缆的ECP制动系统电缆、连接器和接线盒；

3.S-4220 ECP Cable-Based Brake DC Power Supply—PerformanceSpecification

基于电缆的ECP制动直流电源；

4.S-4230 Intratrain Communication Specification for Cable-BasedFreight Train Control Systems

基于电缆的货运列车控制系统的列车内部通信规范；

5.S-4240 ECP Brake Equipment—Approval Procedure

ECP制动装置-认证流程

6.S-4250 Performance Requirements for ITC-Controlled Cable-BasedDistributed Power Systems

基于电缆的ITC控制分布式动力(DP)系统的性能要求；

7.S-4260 ECP Brake and Wire Distributed Power Interoperability TestProcedures

ECP制动和电线分布式动力(WDP)互操作性测试规程；

8.S-4270 ECP Brake System Configuration Management

ECP制动系统配置管理；

9.S-4286 Single-Car Test for Testing Electronically ControlledPneumatic Braking Systems—Design and Performance Requirements

电控气动制动系统测试的单车试验--设计和性能要求。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种应用于轨道交通的缆接电控制动系统，其特征在于：所述系统包括列首机车主机（HEU），所述列首机车主机安装在列车的列首机车上，所述列首机车主机通过电缆与若干车辆气控单元（CCD）电性连接，所述若干车辆气控单元（CCD）分别安装在列车的每列车辆上，所述列首机车主机（HEU）通过电缆与列尾功能单元（EOT）电性连接，所述列尾功能单元（EOT）安装在列车的列尾车辆上，所述系统还包括供电装置（PSC），所述供电装置（PSC）安装在列首机车主机上，与列首机车主机（HEU）、车辆气控单元（CCD）、列尾功能单元（EOT）通过线缆电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种应用于轨道交通的缆接电控制动系统，其特征在于：所述系统还包括若干机车监控主机（LCM），若干所述机车监控主机（LCM）分别安装在除列首机车以外的其他机车上，所述机车监控主机（LCM）通过电缆与列首机车主机（HEU）电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种应用于轨道交通的缆接电控制动系统，其特征在于：所述列首机车主机（HEU）和机车监控主机（LCM）均包括机车编号及属性（ID）模块和事件记录功能模块。

4.根据权利要求3所述的一种应用于轨道交通的缆接电控制动系统，其特征在于：所述车辆气控单元（CCD）包括车辆编号（ID）及属性模块，并通过排风电动阀电性连接，所述排风电动阀与车辆制动管和车辆制动机物理连接。

5.根据权利要求4所述的一种应用于轨道交通的缆接电控制动系统，其特征在于：所述供电装置（PSC）具体为输入电压为74vDC或者110vDC，输出电压为230vDC或者24vDC。

6.根据权利要求5所述的一种应用于轨道交通的缆接电控制动系统，其特征在于：所述系统具有车辆运行状态智能监测的扩展功能：所述车辆气控单元（CCD）还可以包括扩展的无线智能网关，所述无线智能网关用于接收无线智能传感器的车辆状态数据；所述无线智能传感器包括制动缸压力传感器、制动缸行程传感器，轴温传感器，车门传感器；所述制动缸压力传感器、制动缸行程传感器，轴温传感器，车门传感器分别与无线智能网关通过无线信号通信；所述无线智能网关是车辆气控单元（CCD）的一个扩展模块，用于驾驶人员和管理人员实时掌握车辆的运行状态和故障报警。

7.根据权利要求6所述的一种应用于轨道交通的缆接电控制动系统，其特征在于：所述系统具有车辆脱轨状态探测的扩展功能：所述车辆气控单元（CCD）还包括扩展的脱轨探测器模块，所述脱轨探测器是车辆气控单元的一个扩展模块，通过车辆运行状态进行分析，判断车辆脱轨预警和脱轨状态发生时，极短时间内对行驶的列车车辆进行同步制动处理。

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