本發(fā)明提供了一種重載列車可控列尾裝置的安全防護(hù)系統(tǒng)及同步減壓方法,屬于重載列車列尾裝置。
背景技術(shù):
1、大秦鐵路是我國第一條專用的重載鐵路,開通以來為我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。但隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,國家對(duì)能源的需求也在逐年增長,為此,大秦線的運(yùn)量在逐年大幅增長。
2、提高鐵路運(yùn)量主要有兩個(gè)方法:一是增加每天運(yùn)行的列車對(duì)數(shù),二是增加列車的牽引重量。而增加列車對(duì)數(shù)受到的制約因素較多,因此,提高運(yùn)量最有效的途徑就是增加列車的牽引重量,即發(fā)展重載列車,這也是世界上重載運(yùn)輸鐵路提高運(yùn)能、運(yùn)量的一條有效途徑。
3、重載運(yùn)輸是鐵路運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分,目前世界各國開行的重載列車主要采用2種先進(jìn)技術(shù)開行,一種是ecp技術(shù),另一種則是機(jī)車同步控制技術(shù)。
4、采用機(jī)車同步控制技術(shù)開行重載組合列車是將數(shù)個(gè)機(jī)車分別布置在列車的頭部、中部適當(dāng)部位和尾部,列車司機(jī)通過操縱頭部機(jī)車控制整個(gè)列車中的所有機(jī)車同步動(dòng)作,完成列車的起動(dòng)、牽引和制動(dòng)。要實(shí)現(xiàn)組合列車同步控制,必須解決機(jī)車間實(shí)時(shí)通信、列車循環(huán)制動(dòng)和列車制動(dòng)時(shí)的縱向沖動(dòng)3個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題。目前世界各國均采用美國ge公司的機(jī)車同步控制技術(shù),且均在列車尾部布置1臺(tái)機(jī)車。
5、新引進(jìn)的hxd1大功率機(jī)車,只要兩臺(tái)就可以滿足2萬噸列車的牽引動(dòng)力要求,但為了滿足大秦線2萬噸列車下坡制動(dòng)對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的要求,當(dāng)初引進(jìn)機(jī)車時(shí),制定的2萬噸牽引方案是使用3臺(tái)和諧號(hào)機(jī)車按1+1+1的方式開行2萬噸列車。
6、如果用3臺(tái)和諧號(hào)機(jī)車運(yùn)行的話,最后1臺(tái)和諧機(jī)車實(shí)際上只起到給列車充風(fēng)和排風(fēng)的作用。如果兩臺(tái)機(jī)車充風(fēng)時(shí)間夠的話,用列尾裝置代替機(jī)車制動(dòng)機(jī)的減壓制動(dòng)功能。因此,列尾裝置的主要功能即是由本務(wù)機(jī)車(主控機(jī)車)控制在列車尾部的列尾主機(jī)與本務(wù)機(jī)車同步減壓制動(dòng),這種類型的列尾裝置定名為可控列尾裝置。
7、但是可控列尾裝置在長期設(shè)備運(yùn)行過程中也暴露出了性能和功能不足等問題,如追加制動(dòng)時(shí)列尾不跟隨制動(dòng),大減壓量制動(dòng)情況下列尾主機(jī)只跟隨減壓50kpa,排風(fēng)關(guān)斷時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的回波等。
8、因此為保證可控列尾裝置得到使用安全,提高可控列尾裝置的安全性,本發(fā)明對(duì)可控列尾裝置進(jìn)行了升級(jí)研究,提出了一種基于大秦線既有可控列尾優(yōu)化改進(jìn)研究的系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提出了一種重載列車可控列尾裝置的安全防護(hù)系統(tǒng)及同步減壓方法。
2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種重載列車可控列尾裝置的安全防護(hù)系統(tǒng),包括機(jī)車端設(shè)備、可控列尾主機(jī)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng),所述機(jī)車端設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)部分與可控列尾主機(jī)進(jìn)行雙向通信,所述機(jī)車端設(shè)備包括用于控制可控列尾主機(jī)參與列車同步制動(dòng)的可控列尾控制盒、機(jī)車運(yùn)行監(jiān)控裝置和機(jī)車gsm-r數(shù)據(jù)處理中心,所述機(jī)車運(yùn)行監(jiān)控裝置將列車管壓力和均衡風(fēng)缸壓力發(fā)送至可控列尾控制盒,所述可控列尾控制盒還連接有用于采集均衡風(fēng)缸壓力的壓力變送器;
3、所述可控列尾主機(jī)掛在列車尾部,包括可控列尾主機(jī)gsm-r數(shù)據(jù)處理模塊、主機(jī)控制單元、風(fēng)壓傳感器及可控式電磁排風(fēng)單元,所述主機(jī)控制單元通過可控列尾主機(jī)gsm-r數(shù)據(jù)處理模塊、機(jī)車gsm-r數(shù)據(jù)處理中心通信與可控列尾控制盒雙向通信,所述主機(jī)控制單元連接有用于采集車輛風(fēng)管壓力的風(fēng)壓傳感器,所述主機(jī)控制單元還連接有可控式電磁排風(fēng)單元,通過可控式電磁排風(fēng)單元實(shí)現(xiàn)列車制動(dòng)管的排風(fēng);
4、所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)依屬于an節(jié)點(diǎn),將收集的an節(jié)點(diǎn)中來自機(jī)車和可控列尾主機(jī)的數(shù)據(jù)發(fā)送至客戶終端。
5、進(jìn)一步地,所述壓力變送器內(nèi)部有一主一備兩路用于采集列車均衡風(fēng)缸壓力的采集通道。
6、進(jìn)一步地,所述可控列尾控制盒包括控制盒控制單元、數(shù)據(jù)采集處理單元、按鍵、液晶顯示單元、控制盒存儲(chǔ)單元、揚(yáng)聲器,控制盒控制單元分別通過線纜與數(shù)據(jù)采集處理單元、按鍵、液晶顯示單元、控制盒存儲(chǔ)單元、揚(yáng)聲器相連,數(shù)據(jù)采集處理單元還與壓力變送器、機(jī)車運(yùn)行監(jiān)控裝置相連。
7、進(jìn)一步地,所述可控列尾主機(jī)還包括主機(jī)存儲(chǔ)單元、自動(dòng)閃光單元、天線、供電單元、電池、風(fēng)管及掛接單元,所述主機(jī)控制單元分比通過線纜連接主機(jī)存儲(chǔ)單元、自動(dòng)閃光單元、天線、供電單元、電池及掛接單元。
8、進(jìn)一步地,所述可控式電磁排風(fēng)單元為多通徑電磁閥組,所述通徑電磁閥組采用串、并聯(lián)結(jié)構(gòu)的三閥體,其中兩個(gè)并聯(lián)閥用于排風(fēng)減壓的控制,一個(gè)串聯(lián)閥用于預(yù)防并聯(lián)閥漏風(fēng)。
9、進(jìn)一步地,機(jī)車gsm-r數(shù)據(jù)處理中心通過gsm-r網(wǎng)絡(luò)及an節(jié)點(diǎn)與可控列尾主機(jī)gsm-r數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
10、進(jìn)一步地,所述風(fēng)壓傳感器和可控式電磁排風(fēng)單元安裝在與車輛制動(dòng)管接口相連的風(fēng)管上。
11、一種重載列車可控列尾裝置同步減壓方法,采用重載列車可控列尾裝置的安全防護(hù)系統(tǒng),包括以下步驟:
12、s1:當(dāng)司機(jī)需要制動(dòng)時(shí),操縱機(jī)車制動(dòng)機(jī)減壓,均衡風(fēng)缸壓力通過壓力變送器或機(jī)車運(yùn)行監(jiān)控裝置發(fā)送至可控列尾控制盒;
13、s2:經(jīng)過判斷后,可控列尾控制盒將減壓的信息發(fā)送至到機(jī)車gsm-r數(shù)據(jù)處理中心,機(jī)車gsm-r數(shù)據(jù)處理中心通過gsm-r網(wǎng)絡(luò)及an節(jié)點(diǎn)與可控列尾主機(jī)gsm-r數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,可控列尾主機(jī)gsm-r數(shù)據(jù)處理模塊將相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送至可控列尾主機(jī)的主機(jī)控制單元;
14、s3:主機(jī)控制單元根據(jù)機(jī)車傳輸來的減壓信息,結(jié)合同步減壓策略控制可控式電磁排風(fēng)單元進(jìn)行排風(fēng)、減壓。
15、進(jìn)一步地,同步減壓策略包括:初制動(dòng)跟隨策略、追加制動(dòng)跟隨策略、懲罰制動(dòng)跟隨策略、手動(dòng)大減壓量制動(dòng)跟隨策略、充風(fēng)不足時(shí)制動(dòng)跟隨減壓策略,不同的策略根據(jù)不同的機(jī)車制動(dòng)壓力設(shè)置對(duì)應(yīng)的列尾可控主機(jī)的目標(biāo)減壓值。
16、進(jìn)一步地,均衡風(fēng)缸減壓<30kpa或可控列尾主機(jī)風(fēng)壓≤560kpa時(shí)不啟動(dòng)同步制動(dòng)。
17、本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具備的有益效果為:本發(fā)明通過對(duì)大秦線既有可控列尾進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),解決了既有可控列尾裝置風(fēng)壓采集精度不高、可控列尾無法跟隨機(jī)車追加減壓制動(dòng)等問題,提高了列尾制動(dòng)的同步性效果,有利于提高列車運(yùn)行的安全性。且優(yōu)化改進(jìn)后的大秦線既有可控列尾具有良好的實(shí)用價(jià)值和推廣應(yīng)用前景。
1.一種重載列車可控列尾裝置的安全防護(hù)系統(tǒng),其特征在于:包括機(jī)車端設(shè)備、可控列尾主機(jī)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng),所述機(jī)車端設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)部分與可控列尾主機(jī)進(jìn)行雙向通信,所述機(jī)車端設(shè)備包括用于控制可控列尾主機(jī)參與列車同步制動(dòng)的可控列尾控制盒、機(jī)車運(yùn)行監(jiān)控裝置和機(jī)車gsm-r數(shù)據(jù)處理中心,所述機(jī)車運(yùn)行監(jiān)控裝置將列車管壓力和均衡風(fēng)缸壓力發(fā)送至可控列尾控制盒,所述可控列尾控制盒還連接有用于采集均衡風(fēng)缸壓力的壓力變送器;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重載列車可控列尾裝置的安全防護(hù)系統(tǒng),其特征在于:所述壓力變送器內(nèi)部有一主一備兩路用于采集列車均衡風(fēng)缸壓力的采集通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重載列車可控列尾裝置的安全防護(hù)系統(tǒng),其特征在于:所述可控列尾控制盒包括控制盒控制單元、數(shù)據(jù)采集處理單元、按鍵、液晶顯示單元、控制盒存儲(chǔ)單元、揚(yáng)聲器,控制盒控制單元分別通過線纜與數(shù)據(jù)采集處理單元、按鍵、液晶顯示單元、控制盒存儲(chǔ)單元、揚(yáng)聲器相連,數(shù)據(jù)采集處理單元還與壓力變送器、機(jī)車運(yùn)行監(jiān)控裝置相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重載列車可控列尾裝置的安全防護(hù)系統(tǒng),其特征在于:所述可控列尾主機(jī)還包括主機(jī)存儲(chǔ)單元、自動(dòng)閃光單元、天線、供電單元、電池、風(fēng)管及掛接單元,所述主機(jī)控制單元分比通過線纜連接主機(jī)存儲(chǔ)單元、自動(dòng)閃光單元、天線、供電單元、電池及掛接單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種重載列車可控列尾裝置的安全防護(hù)系統(tǒng),其特征在于:所述可控式電磁排風(fēng)單元為多通徑電磁閥組,所述通徑電磁閥組采用串、并聯(lián)結(jié)構(gòu)的三閥體,其中兩個(gè)并聯(lián)閥用于排風(fēng)減壓的控制,一個(gè)串聯(lián)閥用于預(yù)防并聯(lián)閥漏風(fēng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重載列車可控列尾裝置的安全防護(hù)系統(tǒng),其特征在于:機(jī)車gsm-r數(shù)據(jù)處理中心通過gsm-r網(wǎng)絡(luò)及an節(jié)點(diǎn)與可控列尾主機(jī)gsm-r數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重載列車可控列尾裝置的安全防護(hù)系統(tǒng),其特征在于:所述風(fēng)壓傳感器和可控式電磁排風(fēng)單元安裝在與車輛制動(dòng)管接口相連的風(fēng)管上。
8.一種重載列車可控列尾裝置同步減壓方法,采用如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的重載列車可控列尾裝置的安全防護(hù)系統(tǒng),其特征在于:包括以下步驟:
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種重載列車可控列尾裝置的同步減壓方法,其特征在于:同步減壓策略包括:初制動(dòng)跟隨策略、追加制動(dòng)跟隨策略、懲罰制動(dòng)跟隨策略、手動(dòng)大減壓量制動(dòng)跟隨策略、充風(fēng)不足時(shí)制動(dòng)跟隨減壓策略,不同的策略根據(jù)不同的機(jī)車制動(dòng)壓力設(shè)置對(duì)應(yīng)的列尾可控主機(jī)的目標(biāo)減壓值。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種重載列車可控列尾裝置的同步減壓方法,其特征在于:均衡風(fēng)缸減壓<30kpa或可控列尾主機(jī)風(fēng)壓≤560kpa時(shí)不啟動(dòng)同步制動(dòng)。