專利名稱：一種直接檢測列車制動主管貫通狀況的監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種直接檢測列車制動主管貫通狀況的監(jiān)控裝置，特別是涉及一種由無線列尾裝置、司機控制盒、壓力波信號接收器等組成的直接檢測列車制動主管貫通狀況的監(jiān)控裝置。
二、技術(shù)背景當(dāng)前鐵路系統(tǒng)列車車輛采用的是自動空氣制動機，這種自動空氣制動機在每輛車上設(shè)有連接器、折角塞門、制動主管、副風(fēng)缸、三通閥、制動缸等制動裝置。利用連接器將車輛之間的制動主管連接在一起，再將折角塞門置于開通位置，全列車的制動主管呈貫通的狀況。機車司機借助自動制動閥通過制動管向每輛車上的副風(fēng)缸充風(fēng)至規(guī)定壓力500或 600Kpa時，車輛制動機呈緩解狀態(tài)列車可以正常運行。當(dāng)列車需要停車或減速時，機車司機操作自動制動閥排出制動管里一部分的壓力空氣在制動管和副風(fēng)缸之間產(chǎn)生壓力差，三通閥自動進(jìn)行調(diào)節(jié)，副風(fēng)缸里的壓力空氣進(jìn)入制動缸使車輛發(fā)生制動作用，達(dá)到控制列車停車或減速的目的。通過上述說明，鐵路系統(tǒng)的列車確保安全運行的重要條件是全列車首尾之間的制動主管必須保持貫通狀況，司機才能操作機車自動制動閥控制列車的制動工況。列車在運行中，一旦出現(xiàn)折角塞門被誤關(guān)閉的情況時，列車首尾之間的制動主管就不能夠保持貫通，機車司機就不能控制折角塞門被誤關(guān)閉位置以后部分車輛的制動機，就會出現(xiàn)列車制動失靈的事故。所以多年來在列車的尾部配備著運轉(zhuǎn)車長值乘，運轉(zhuǎn)車長主要的職責(zé)是監(jiān)測列車制動主管貫通的情況，一旦出現(xiàn)折角塞門被誤關(guān)閉的情況時，運轉(zhuǎn)車長立即打開尾部車輛上的車長閥，從列車的尾部排出制動主管里的壓力空氣，使被誤關(guān)的折角塞門后部的車輛發(fā)生制動，以確保列車的安全運行。隨著鐵路系統(tǒng)的運輸改革，現(xiàn)在的客、貨列車基本取消了在列車尾部值乘的運轉(zhuǎn)車長。為確保列車的運行安全，鐵路系統(tǒng)在列車前部的機車上裝備了司機控制盒，在列車的尾部車輛上配置了無線列尾裝置。司機控制盒和無線列尾裝置均為由微處理器控制的雙工無線電臺，無線列尾裝置采用微處理器信息處理、數(shù)字編碼等技術(shù)，利用精密的壓力傳感器檢測列車制動主管里的空氣壓力；司機控制盒也采用微處理器信息處理、數(shù)字編碼等技術(shù)， 并在司機控制盒上設(shè)計有查詢按鍵和液晶屏等。無線列尾裝置與司機控制盒兩者之間，通過數(shù)字編碼的無線電信號實現(xiàn)“一對一”的遙控通訊聯(lián)系。列車在運行中司機按下司機控制盒的查詢按鍵時，司機控制盒的微處理器控制雙工無線電臺，向無線列尾裝置發(fā)射查詢尾部制動主管壓力的數(shù)字編碼的無線電信號；尾部無線列尾裝置的雙工無線電臺，接收到查詢尾部制動主管壓力的數(shù)字編碼的無線電信號后，微處理器利用精密壓力傳感器檢測列車制動主管里壓力空氣的壓力參數(shù)，微處理器將制動主管里的壓力參數(shù)進(jìn)行數(shù)字編碼，然后發(fā)射反饋尾部制動主管壓力參數(shù)的數(shù)字編碼的無線電信號。機車前部的司機控制盒的雙工無線電臺，接收到無線列尾裝置發(fā)射的數(shù)字編碼的無線電信號后，其微處理器進(jìn)行處理后，通過司機控制盒的液晶屏向司機顯示尾部制動主管的壓力參數(shù)。機車司機將司機控制盒液晶屏顯示的尾部制動主管壓力參數(shù)，與機車前部制動主管的壓力參數(shù)進(jìn)行對比分析，如果液晶屏顯示的尾部制動主管壓力參數(shù)和前部機車制動主管的壓力參數(shù)一致，就判斷列車的制動主管在貫通狀況；若尾部的壓力參數(shù)低于機車前部制動主管的壓力參數(shù)時，則判斷列車的制動主管在非貫通的狀況，采取相應(yīng)的安全措施。由于近些年來，已經(jīng)發(fā)生多起機車司機查詢尾部制動主管的壓力參數(shù)與機車前部制動主管的壓力參數(shù)一致，但列車車輛中的折角塞門卻被人為關(guān)閉，使列車在制動主管非貫通的狀況下運行，以至發(fā)生列車制動失靈、造成列車顛覆等后果慘痛的重大事故。經(jīng)分析認(rèn)為目前這種由機車司機通過將尾部與前部制動主管的壓力參數(shù)進(jìn)行比對分析，再判斷列車制動主管是否貫通的方法，在安全方面有著明顯的隱患。經(jīng)研究認(rèn)為為確保鐵路列車的運行安全，應(yīng)當(dāng)對目前使用的無線列尾裝置和司機控制盒進(jìn)行技術(shù)改造，使其能夠直接檢測列車制動主管的貫通狀況，達(dá)到確保鐵路客貨列車安全運行的目的。
三、發(fā)明內(nèi)容為了解決直接檢測列車制動主管貫通狀況的問題，本實用新型提供一種由無線列尾裝置、司機控制盒和壓力波信號接收器等組成，能夠直接檢測列車制動主管貫通狀況的監(jiān)控裝置。該實用新型是對原有的無線列尾裝置和司機控制盒進(jìn)行改進(jìn)。在前部的機車上加裝了一個壓力波信號接收器，壓力波信號接收器內(nèi)部設(shè)計有微處理器和微差壓變送器等， 微差壓變送器與機車的制動主管接通，壓力波信號接收器與司機控制盒之間由數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo)線連接。在無線列尾裝置上加裝了一個快速排氣閥，利用無線列尾裝置的微處理器控制快速排氣閥，能夠瞬間的排出列車尾部制動主管里微量的壓力空氣，在制動主管內(nèi)產(chǎn)生壓力波信號，這個壓力波信號能夠沿著列車尾部制動主管向前部機車制動主管傳播；前部機車上加裝的壓力波信號接收器，通過機車制動主管接收到這個壓力波信號后，微處理器即可判斷列車的制動主管處于貫通的狀況。將壓力波信號經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo)線將壓力波信號傳輸?shù)剿緳C控制盒的微處理器，壓力波信號接收器的微處理器將制動主管貫通狀況的信息，利用數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo)線傳輸給司機控制盒，司機控制盒的微處理器通過液晶屏，向機車司機顯示列車制動主管貫通狀況的信息。本實用新型有益的效果是，控制無線列尾裝置的快速排氣閥瞬間的排氣，在列車制動主管內(nèi)產(chǎn)生壓力波信號，利用制動主管里的高壓空氣作為傳輸壓力波信號的載體，將列車首尾之間的制動主管作為傳輸壓力波信息的通道，實現(xiàn)了直接檢測列車制動主管貫通狀況的目的。本實用新型的特征及優(yōu)點將通過實施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。
四
圖1直接檢測列車制動主管貫通狀況的列車尾部監(jiān)控裝置系統(tǒng)框圖圖2壓力波信號接收器原理示意圖[0017]圖1中司機控制盒1、數(shù)據(jù)傳輸線2、壓力波信號接收器3、車輛折角塞門4、尾部車輛5、無線列尾裝置6、快速排氣閥7、車輛制動主管8、機車制動主管9、機車自動制動閥 10。圖2中司機控制盒1、數(shù)據(jù)傳輸線2、微處理器3、微差壓變送器4、穩(wěn)壓缸5、壓力調(diào)整閥6、空氣支管7、車輛制動主管8、機車制動主管9、無線列尾裝置快速排氣閥10。
五具體實施方式
以附圖為實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明參照圖1 該系統(tǒng)由司機控制盒1、數(shù)據(jù)傳輸線2、壓力波信號接收器3和無線列尾裝置6組成；司機控制盒1和壓力波信號接收器3安裝在機車上，壓力波信號接收器3與機車制動主管9接通；司機控制盒1與壓力波信號接收器3之間利用數(shù)據(jù)傳輸線2連接；無線列尾裝置6安裝在尾部車輛5的車鉤上，無線列尾裝置6的橡膠軟管與車輛制動主管8連接在一起，車輛制動主管8與機車制動主管9連接，所有車輛的折角塞門4在開通位置后， 無線列尾裝置6經(jīng)車輛制動主管8與機車的制動主管9呈貫通的狀況。機車司機操作機車自動制動閥10，通過對列車制動主管施行充氣或排氣，控制著全列車輛的制動工況。司機控制盒1和無線列尾裝置6均為前述的目前鐵路系統(tǒng)配置的無線列尾裝置和司機控制盒裝置，基本保持了原有的功能和結(jié)構(gòu)不變。無線列尾裝置6在結(jié)構(gòu)上僅增加了快速排氣閥7 ；司機控制盒1增加了與壓力波信號接收器3的數(shù)據(jù)傳輸接口，通過數(shù)據(jù)傳輸線2接收壓力波信號接收器3傳輸?shù)男畔?。參照圖1 列車運行中，機車制動主管9和車輛制動主管8里充滿著額定壓力 600Kpa的高壓空氣，司機操作司機控制盒1的查詢按鍵后，司機控制盒1的微處理器控制雙工無線電臺，發(fā)射查詢尾部風(fēng)壓的數(shù)字編碼的無線電信號后即自動轉(zhuǎn)入接收狀態(tài)，當(dāng)接收到無線列尾裝置發(fā)射的反饋尾部制動主管壓力參數(shù)的無線電信號后，其微處理器首先通過司機控制盒的液晶屏向司機顯示尾部制動主管的壓力參數(shù)，然后通過數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo)線2，查詢壓力波信號接收器3接收無線列尾裝置6發(fā)射的壓力波信號的狀態(tài)。參照圖1 在尾部車輛5車鉤上的無線列尾裝置6，接收到查詢尾部風(fēng)壓的數(shù)字編碼的無線電信號后，微處理器利用精密壓力傳感器檢測列車制動主管里壓力空氣的壓力參數(shù)后將壓力參數(shù)進(jìn)行數(shù)字編碼，首先控制無線列尾裝置6的電臺發(fā)射反饋尾部制動主管壓力參數(shù)的數(shù)字編碼的無線電信號；然后微處理器控制快速排氣閥7開啟40毫秒，瞬間的排出尾部制動主管里微量的高壓空氣；由于制動主管內(nèi)的空氣壓力與管外大氣壓力的壓差， 瞬間的排氣使快速排氣閥7處的壓力突降，制動主管內(nèi)的壓力空氣向噴氣處補充，這樣在尾部車輛制動主管內(nèi)產(chǎn)生了一個壓力波信號，這種壓降波動具有幾乎垂直的前緣，能夠沿著車輛制動主管8向前部機車制動主管9的方向傳輸。參照圖2:壓力波信號接收器內(nèi)部設(shè)計有微處理器3、微差壓變送器4、穩(wěn)壓缸5、壓力調(diào)整閥6、空氣支管7等。目前編組的列車制動主管可以達(dá)到1000多米，壓力波信號強度在長距離的傳輸過程中會有很大的衰減，為了能夠準(zhǔn)確接收到長距離傳輸后微弱的壓力波信號，在這里選用了低量程IOOKpa的微差壓變送器4。低量程的微差壓變送器4有H、L兩個空氣管路，下面的H空氣管路接通的是高壓端，上面的L空氣管路接通的是低壓端。列車制動主管里是600Kpa的高壓空氣，如果直接作用在微差壓變送器4高壓端的H空氣管路上，肯定會造成微差壓變送器4的損壞。為使低量程的微差壓變送器4適合列車制動主管的高壓環(huán)境，對微差壓變送器4的空氣管路進(jìn)行了以下設(shè)計參照圖2 列車制動主管里600Kpa的高壓空氣，由機車制動主管9經(jīng)空氣支管7 分為兩路一路直接進(jìn)入微差壓變送器4下面高壓端的H空氣管路；另一路經(jīng)壓力調(diào)整閥6 的調(diào)整，將壓力降低為550Kpa后進(jìn)入穩(wěn)壓缸5，再進(jìn)入微差壓變送器4上面低壓端的L空氣管路。通過以上的調(diào)整，微差壓變送器4下面的H空氣管路為600Kpa的壓力空氣，上面的L 空氣管路為550Kpa的壓力空氣，使得微差壓變送器4實際處在50Kpa的壓力環(huán)境中工作。 微差壓變送器4在50Kpa量程時的靈敏度較高，經(jīng)精密溫度補償及高穩(wěn)定性放大處理，將接收到微弱的壓力波信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。微處理器C3)查詢到微差壓變送器(4)輸出的標(biāo)準(zhǔn)信號后，即刻判斷列車的制動主管處于貫通的狀況；微處理器(3)利用數(shù)據(jù)傳輸線2 向司機控制盒1傳輸列車制動主管貫通狀態(tài)的信息。參照圖1 司機控制盒1的微處理器發(fā)射查詢尾部風(fēng)壓的數(shù)字編碼的無線電信號后，即自動進(jìn)入通過數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo)線2查詢壓力波信號接收器3的狀態(tài)。當(dāng)接收到壓力波信號接收器3傳輸?shù)牧熊囍苿又鞴茇炌顟B(tài)的信息后，司機控制盒1的微處理器首先通過司機控制盒的液晶屏向司機顯示《列車制動主管貫通》。由于壓力波信號的傳輸速度為每秒340 米左右，這樣微處理器通過計算接收到無線列尾裝置6發(fā)射的尾部風(fēng)壓的無線電信號，到接收到壓力波信號接收器3傳輸?shù)牧熊囍苿又鞴茇炌顟B(tài)信息的時間，可以計算出列車制動主管的長度，微處理器通過液晶屏向司機顯示列車制動主管的長度。如果在運行中任何位置車輛的折角塞門4被關(guān)閉，或其他原因出現(xiàn)列車制動主管非貫通的情況時，快速排氣閥7瞬間排氣產(chǎn)生的壓力波信號會被截止無法向機車前部的制動主管傳播，在設(shè)定的時間里司機控制盒1接收不到壓力波信號接收器3傳輸?shù)牧熊囍苿又鞴茇炌顟B(tài)的信息，即可判斷列車制動主管出現(xiàn)非貫通的情況，司機控制盒1自動向機車司機報警提示。
權(quán)利要求1.一種由司機控制盒、壓力波信號接收器和無線列尾裝置等組成的直接檢測列車制動主管貫通狀況的監(jiān)控裝置，其特征是該監(jiān)控裝置設(shè)計了一個壓力波信號接收器，內(nèi)部設(shè)計有微處理器和微差壓變送器，微差壓變送器的空氣管路和機車制動主管連接，直接檢測機車制動主管里的壓力波信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直接檢測列車制動主管貫通狀況的監(jiān)控裝置，其特征是它的空氣支管將機車制動主管里的高壓空氣分為兩路利用一路直接進(jìn)入微差壓變送器下面的H空氣管路；另一路設(shè)計有壓力調(diào)整閥和穩(wěn)壓缸，機車制動主管里的高壓空氣經(jīng)壓力調(diào)整閥的調(diào)整降低壓力后進(jìn)入穩(wěn)壓缸，再進(jìn)入微差壓變送器上面的L空氣管路，通過以上的調(diào)整，使得低量程的微差壓變送器能夠在高壓力的環(huán)境下正常工作。
專利摘要一種直接檢測列車制動主管貫通狀況的監(jiān)控裝置，由司機控制盒(1)、壓力波信號接收器(3)和無線列尾裝置(6)等組成；將無線列尾裝置(6)固定在尾部車輛(5)上，無線列尾裝置(6)控制快速排氣閥(7)瞬間排出制動主管內(nèi)微量的高壓空氣，在制動主管里產(chǎn)生壓力波信號；利用車輛制動主管(8)向機車制動主管(9)的方向傳輸；壓力波信號接收器(3)通過機車制動主管(9)接收到壓力波信號后，直接判斷列車制動主管為貫通的狀況，通過數(shù)據(jù)傳輸線(2)將信息傳輸?shù)剿緳C控制盒(1)的液晶屏，向機車司機顯示列車制動主管的貫通狀況，避免列車在制動主管非貫通狀況下運行發(fā)生尾部車輛丟失、列車制動失靈、顛覆、撞車等重大事故。
文檔編號B60T17/18GK202156412SQ201120096590
公開日2012年3月7日 申請日期2011年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月6日
發(fā)明者杜明義 申請人:杜明義