管道列車智能高速貨物輸送系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于物流行業(yè)貨物輸送系統(tǒng)，實現(xiàn)無人駕駛管道列車高速貨物輸送工具，能夠快速、安全、準確的貨物輸送。具體涉及到物流行業(yè)管道列車智能高速貨物輸送系統(tǒng)、列車智能檢測系統(tǒng)、列車控制監(jiān)控系統(tǒng)、貨物裝卸分揀系統(tǒng)、列車故障保障系統(tǒng)。
技術(shù)背景
[0002]基于互聯(lián)網(wǎng)電子商務發(fā)展時代，解決了人們對電子交易互通的需求，快速發(fā)展電子商務交易平臺。據(jù)2013年阿里集團雙i^一當天，電子商務交易額突破23億元人們幣，電子商務交易額如此龐大的情況下，面臨線下貨物交通運輸壓力，涉及到跨邊界、跨省份、跨區(qū)域的物流運輸。傳統(tǒng)的運輸方式難于滿足短時間內(nèi)貨物快速投送能力，運輸工具容易受到交通、氣候及空中管制等因素的制約，無法滿足電子商務交易后的產(chǎn)品快速投送。目前物流行業(yè)運輸結(jié)構(gòu)復雜，行業(yè)主體多，各自有獨立貨運系統(tǒng)流程，同城區(qū)域內(nèi)多家公司獨立運營，貨物配送中途多數(shù)屬于重復路線運輸關(guān)系，從時間、人力、物力、能源及設備等資源投入消耗大、污染環(huán)境、經(jīng)濟效益低，影響電子商務戰(zhàn)略性發(fā)展趨向。
使用管道列車智能高速貨物輸送系統(tǒng)，主要解決了貨物運輸效率低消耗成本高的問題。智能高速貨物輸送系統(tǒng)，設備性能強、靈活性高，車廂可快速組合和分離的技術(shù)手段，提高列車進站后的裝卸貨的流程，貨物裝箱簡單便捷，快速完成貨物裝卸工作。列車可支持單節(jié)或多節(jié)車廂組合行駛，車頭為列車行駛方向，子彈頭外形減少風流阻力，管道內(nèi)徑與列車外徑周圍有風流空隙。車頭與車廂都有2套獨立的電力驅(qū)動系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，時速定位系統(tǒng)，信號收發(fā)處理系統(tǒng)。列車行駛過程中采用3種系統(tǒng)控制方式和I種應急故障系統(tǒng)處理方式控制。運行列車為單行道間隔運輸，提高列車的貨物快速投送能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明目的是解決物流行業(yè)貨物運輸問題，提供一種管道列車智能高速貨物輸送系統(tǒng)
>j-U ρ?α裝直。
[0003]本發(fā)明采用的技術(shù)、設備、管理、運行、保障方案如下:
[0004]本發(fā)明所用的技術(shù)和管理，是一種管道列車智能高速貨物輸送系統(tǒng)工具，主要包括:管道敷設、列車外形設計、設備安裝調(diào)試、線路綜合布線、列車運行控制、系統(tǒng)操作管理、貨物裝卸及運行維護的實施過程，包括以下步驟:
1)管道敷設沿著鐵路或公路邊，敷設正反各I條單行管道，敷設管道方式可分為，地面敷設、架空敷設、水底敷設、懸掛敷設，地埋敷設。管道制作材料使用鋼筋混泥土或合成材料澆筑固定合成，管道制造可采取一次合成或上下半管對接合成。每節(jié)管道長度一般為10Μ-20Μ之間，直徑內(nèi)1.2Μ-1.7Μ，厚度0.08Μ-0.16Μ，兩管對接口可采用加電自動焊接或人工焊接法。
2)管道敷設用途可分為，列車行駛段、列車停車段、列車維修段、列車轉(zhuǎn)向段、放氣點、站點段、分流道、匯合道、列車裝卸段及全密封段。組成列車運行管道，支撐列車在管道內(nèi)運行安全穩(wěn)定，快速把貨物從一個區(qū)域投送到另一個區(qū)域，形成物流運輸系統(tǒng)平臺。
3)列車軌道安裝，管道內(nèi)壁安裝4條鐵軌，管道直徑下方2/5處左右側(cè)安裝2條主干電源動力鐵軌，管道上方5/4處左右側(cè)安裝2條信號鐵道，列車車輪與鐵軌軌道特別制作以35度角斜面接觸。使列車在高速行駛中，受力重心始終保持一條直線上平穩(wěn)運行。
4)列車車頭為子彈頭外形，一躺列車始終有一個列車頭組合整條車廂運行，車頭有2套獨立動力系統(tǒng)，其余每節(jié)車廂有2套獨立的列車動力系統(tǒng)。車廂外形為直筒圓形結(jié)構(gòu)，車身有4個受力輪，上方2個為信號受力輪，下方2個為動力電力受力輪。列車高速行駛中屬于受力平衡狀態(tài)運行，車頭和車廂運行時每節(jié)車廂至少啟動一臺驅(qū)動機工作，驅(qū)動機工作控制由控制中心下發(fā)指令發(fā)送列車頭中央處理器，處理器進行電流電源信號處理，再把指令發(fā)送到每節(jié)車廂處理器，車廂處理器把信號轉(zhuǎn)化成電流控制驅(qū)動機行駛，使車廂與車廂之間行駛速度保持一致。
5)列車控制系統(tǒng)分為，一級有線通信控制系統(tǒng)、二級無線通信控制系統(tǒng)、三級代碼嵌入式控制系統(tǒng)和應急電源控制系統(tǒng)，前3種列車控制系統(tǒng)對列車運行狀態(tài)實時控制。當列車接收到信號時，信號排序順序以最后接收的信號作為列車執(zhí)行命令，控制系統(tǒng)功能一致三級控制功能采取逐級控制使用，當一級控制運行失控時，系統(tǒng)快速切換到二級系統(tǒng)控制，當二級控制系統(tǒng)失控，系統(tǒng)快速切換到三級控制，當列車一至三級控制系統(tǒng)都失靈時，啟動應急電源控制系統(tǒng)，在列車運行段把列車電源切斷控制，使列車快速停止工作，進行后續(xù)應急搶修工作。列車高速行駛過程中，狀態(tài)屬于全程監(jiān)控控制范圍內(nèi)。
6)管道列車監(jiān)控系統(tǒng)，管道內(nèi)壁及每節(jié)列車廂安裝無線接收傳感器及列車無線接收控制器，主要對列車運行狀態(tài)檢測和軌道內(nèi)部環(huán)境監(jiān)測，包括列車運行定位、行駛時速、運行狀態(tài)，管道環(huán)境及管道結(jié)構(gòu)檢測，傳感器把信號處理后，發(fā)送到弱電站點，最后把信號傳送回控制中心，進行信號控制互通。
7)列車強電控制系統(tǒng)，管道間隔30KM-80KM設立一個380V-110KV配電站點，配電站點配電接入管道，電力系統(tǒng)主要對電壓、電流、線路、配電、調(diào)控等功能監(jiān)控。電力系統(tǒng)主要由電廠配電或新能源發(fā)電站配電接入。
8)列車弱電控制系統(tǒng)，管道內(nèi)網(wǎng)絡站點與配電站點一同布點，管道間隔30KM-80KM設立一個配弱電站點，連接所有弱電站點網(wǎng)絡線纜信號對接，信號經(jīng)過光纖鏈路傳輸?shù)娇刂浦行倪M行互通。管道內(nèi)壁有線設備裝置及無線設備裝置連接網(wǎng)絡，設備裝置與列車總控中心或分控中心信號互相傳輸。
9)列車智能分析系統(tǒng)，主要對列車行駛速度及定位位置進行分析跟蹤，分析處理列車與列車之間間隔距離，當兩車行駛距離小于60KM-100KM范圍內(nèi)，列車智能分析系統(tǒng)對列車位置數(shù)據(jù)分析，并發(fā)送控制指令使列車快速調(diào)節(jié)降低速度，同時把數(shù)據(jù)信息傳送到控制中心，由控制中心做二次時速調(diào)節(jié)，確保列車行駛安全穩(wěn)定，避免列車追尾故事。
10)管道運輸運行控制中心，主要對列車行駛狀態(tài)進行實時監(jiān)控，控制中心分為總控中心和各站點分控中心，控制列車運行、進出站、分離、匯合、搶修、裝卸、調(diào)頭、停車的功能監(jiān)控控制及列車日常運行工作任務。
11)物流運輸貨物控制中心，主要對貨物進行裝卸、分流、運輸跟蹤監(jiān)控，監(jiān)控所有貨物運行狀態(tài)，包括貨物進站、安檢、計價、分析、分流、裝卸環(huán)節(jié)進行全程跟蹤，確保貨物運輸安全，避免丟失及損壞。12)列車及軌道系統(tǒng)保障中心，主要保障列車、管道、軌道進行檢測及維護，對列車管道故障應急搶修、恢復、新建維護保障工作，列車保障中心給予列車控制中心提供信息技術(shù)保障。
[0005]作為上述步驟I)列車選址投入建設，首選公路或鐵路旁邊敷設運輸管道(管道敷設省份、城市、城鎮(zhèn)之間互通，形成遠程、中程、短程的網(wǎng)狀運輸管道，管道敷設方式可采用架空敷設、地面敷設、懸掛敷設、水底敷設、地埋敷設)。敷設運輸管道方式及外觀結(jié)構(gòu)設計參見圖1。
[0006]作為上述步驟2)列車管道投入實施，管道由鋼筋混泥土或合成材料制作合成，具備抗壓、抗腐蝕性、抗熱脹冷縮性、密封性好。管道安裝可分為全密封運輸段，放氣點、搶修段、站點段，分流段、匯合段，裝卸段、停車段等。由管道各功能支撐列車高速運行可靠保障，管道直徑為1.2M-1.7M之間，根據(jù)后續(xù)需求可增加到2M，(現(xiàn)跟進電子商務線下貨物運輸體積比率80%以上的產(chǎn)品貨物在0.6MX0.6M范圍內(nèi))，管道厚度為0.8M-1.6M之間，每節(jié)管道設為8M-15M，管道敷設布局外觀參見圖2。
[0007]作為上述步驟3)列車軌道安裝及敷設，在管道內(nèi)壁安裝敷設列車軌道4條，管道直徑下方2/5處左右側(cè)安裝2條主干線電源動力鐵軌，管道上方5/4處左右側(cè)安裝2條信號鐵道，列車由4條鐵軌以35度斜角與列車車輪35度斜角互相吻合受力均勻行駛，列車高速運行時受力點始終在同一條直線上，列車運行狀態(tài)保持平穩(wěn)。列車動力由電機驅(qū)動，列車信號系統(tǒng)由有線網(wǎng)絡裝置和無線網(wǎng)絡裝置傳送。電力系統(tǒng)與弱電系統(tǒng)由列車總控中心和分控中心進行統(tǒng)一配發(fā)控制，軌道敷設外觀參照圖3。
[0008]作為上述步驟4)列車外形結(jié)構(gòu)，列車車頭為子彈頭外形，車頭具備2套獨立動力系統(tǒng)，車身每節(jié)車廂也具備2套動力獨立系統(tǒng)，列車動力系統(tǒng)循環(huán)使用，同時具備單動力系統(tǒng)故障時，快速啟動另一個動力系統(tǒng)，保障列車在管道內(nèi)運行的可靠性。列車車頭彈頭部分長為1.2M-2.5M之間，其余部分為2M-3M之間；列車車身8M-15M之間，列車外形為直筒圓形結(jié)構(gòu)；列車車身有4個受力輪，下方2個為動力加電力受力輪，上方2個為信號加受力輪。列車在高速行駛時，上下左右受力均勻，提高列車安全，快速，準確的運行狀態(tài)。列車軌道敷設結(jié)構(gòu)設計參照圖4。
[0009]作為上述步驟5)列車控制系統(tǒng)分為；一級有線通信控制系統(tǒng)，二級無線通信控制系統(tǒng)，三級代碼嵌入式控制系統(tǒng)，這3種控制系統(tǒng)相互切換功能，對列車不間斷的狀態(tài)控制，列車在高速行駛過程中單項信號或多項信號實時監(jiān)控控制，保障列車運行安全可控。(一)、列車有線控制系統(tǒng)，主要由
[0007]上述內(nèi)容，管道內(nèi)側(cè)上方4/5處左右側(cè)安裝2條管道