一种轨道交通车辆及其停放制动控制系统、方法

文档序号:444193 发布日期:2021-12-28 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 一种轨道交通车辆及其停放制动控制系统、方法 (Rail transit vehicle and parking brake control system and method thereof ) 是由 舒畅 蒋廉华 黎丹 周先亮 冷波 于 2021-09-30 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种轨道交通车辆及其停放制动控制系统、方法,包括设于动力车内设有第一停放施加开关、第一继电器、第一停放单元,设于拖车内的第二继电器、第二停放单元、设于控制车内的第二停放施加开关、第三继电器、第四继电器、第三停放单元,以及中央控制单元。由于采用了上述技术方案,与现有技术相比,本发明能安全有效地控制、监测车组停放,指导司机应急处置停放故障。(The invention discloses a rail transit vehicle and a parking brake control system and method thereof. Due to the adoption of the technical scheme, compared with the prior art, the invention can safely and effectively control and monitor the parking of the vehicle group and guide a driver to emergently dispose the parking fault.)

一种轨道交通车辆及其停放制动控制系统、方法

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域,具体涉及一种轨道交通车辆及其停放制动控制系统、方法。

背景技术

近年来,随着动车组技术的发展,动力集中动车组以其编组灵活,制造、运用、检修成本低,运营速度高等优势,逐渐在国内普及。动力集中动车组中所有动力车、拖车与控制车均采用电控停放模块,然而,停放异常施加可能造成车轮擦伤,停放异常缓解可能造成车组在坡道上溜车,都严重影响安全运用。因此,如何安全有效地控制、监测车组停放,指导司机应急处置停放故障,是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

为解决背景技术中现有动力集中动车组无法监测停放异常施加/缓解的问题,本发明提供了一种轨道交通车辆停放制动控制系统,具体技术方案如下。

一种轨道交通车辆停放制动控制系统,包括设于动力车内设有第一停放施加开关、第一继电器、第一停放单元,设于拖车内的第二继电器、第二停放单元、设于控制车内的第二停放施加开关、第三继电器、第四继电器、第三停放单元,以及中央控制单元(CCU);

所述第一继电器的线圈、第二继电器的线圈、第三继电器的线圈、第四继电器的线圈并联;

所述第一停放施加开关与第一继电器的线圈串联,所述第二停放施加开关与第四继电器的线圈串联;

所述第一继电器的常开触点的一端与直流电源连接,另一端与第二继电器的线圈连接;所述第四继电器的常开触点的一端与直流电源连接,另一端与第三继电器的线圈连接;

所述第一停放单元包括第一电磁阀,第一电磁阀的第一线圈的一端与直流电源连接,另一端分别与第一连接点、第二连接点连接;第二停放单元包括第二电磁阀,第二电磁阀的第一线圈与第二继电器的常开触点串联;第三停放单元包括第三电磁阀,第三电磁阀的第一线圈与第三继电器的常开触点串联;

第一连接点设于第一停放施加开关与第一继电器的线圈之间,第二连接点设于第二停放施加开关与第四继电器的线圈之间;第一连接点、第二连接点均与所述中央控制单元(CCU)连接。

优选地,还包括设于动力车内的第一停放缓解开关、第五继电器,设于拖车内的第六继电器,以及设于控制车内的第二停放缓解开关、第七继电器和第八继电器;

所述第五继电器的线圈、第六继电器的线圈、第七继电器的线圈、第八继电器的线圈并联;

所述第一停放缓解开关与第五继电器的线圈串联,所述第二停放缓解开关与第八继电器的线圈串联;

所述第五继电器的常开触点的一端与直流电源连接,另一端与第六继电器的线圈连接;所述第八继电器的常开触点的一端与直流电源连接,另一端与第七继电器的线圈连接;

所述第一电磁阀的第二线圈的一端与直流电源连接,另一端分别与第三连接点、第四连接点连接;所述第二电磁阀的第二线圈与第六继电器的常开触点串联;所述第三电磁阀的第二线圈与第七继电器的常开触点串联;

第三连接点设于第一停放缓解开关与第五继电器的线圈之间,第四连接点设于第二停放缓解开关与第八继电器的线圈之间;第三连接点、第四连接点均与所述中央控制单元(CCU)连接。

优选地,还包括设于动力车内的第九继电器、第十继电器和设于控制车内的第十一继电器;

所述第一停放单元还包括第一压力开关,第一压力开关的第一触点与所述第九继电器的线圈串联;所述第二停放单元还包括第二压力开关,第三停放单元还包括第三压力开关;所述第二压力开关的第一触点、第三压力开关的第一触点、第九继电器的触点、第十继电器的线圈、第十一继电器的线圈并联后与保护电阻串联;

第十继电器的触点的一端与直流电源连接,另一端与中央控制单元(CCU)连接;所述第十一继电器的触点的一端与直流电源连接,另一端与中央控制单元(CCU)连接。

优选地,还包括设于动力车内的第一旁路开关,设于拖车内的第二旁路开关,以及设于控制车内的第三旁路开关;所述第一旁路开关的第一触点与所述第九继电器的触点串联,所述第二旁路开关的第一触点与所述第二压力开关的第一触点串联,所述第三旁路开关的第一触点与所述第三压力开关的第一触点串联。

优选地,所述第一压力开关的第二触点、第一旁路开关的第二触点分别与中央控制单元(CCU)连接;所述第二压力开关的第二触点、第二旁路开关的第二触点、第三压力开关的第二触点、第三旁路开关的第二触点分别与列车安全检测系统(TCDS)连接;

所述第一压力开关的第一触点与所述第一压力开关的第二触点联动,所述第二压力开关的第一触点与所述第二压力开关的第二触点联动,所述第三压力开关的第一触点与所述第三压力开关的第二触点联动;所述第一旁路开关的第一触点与所述第一旁路开关的第二触点联动,所述第二旁路开关的第一触点与所述第二旁路开关的第二触点联动,所述第三旁路开关的第一触点与所述第三旁路开关的第二触点联动。

优选地,所述第一停放单元还包括第一隔离塞门,第一隔离塞门与中央控制单元(CCU)连接;所述第二停放单元还包括第二隔离塞门,所述第三停放单元还包括第三隔离塞门;所述第二隔离塞门、第三隔离塞门分别与列车安全检测系统(TCDS)连接。

优选地,还包括人机界面(HMI),所述人机界面(HMI)与所述列车安全检测系统(TCDS)、中央控制单元(CCU)通信。

基于相同的发明构思,本发明还提供一种轨道交通车辆,包括动力车、拖车和控制车,该轨道交通车辆配置有上述轨道交通车辆停放制动控制系统。

基于相同的发明构思,本发明还提供一种轨道交通车辆停放制动控制方法,包括:

当动力车收到停放施加指令时,第一停放施加开关闭合,反馈动力车指令状态为施加;当动力车收到停放缓解指令时,第一停放缓解开关闭合,反馈动力车指令状态为缓解;

当控制车收到停放施加指令时,第二停放施加开关闭合,反馈控制车指令状态标记为施加;当控制车收到停放缓解指令时,第二停放缓解开关闭合,反馈控制车指令状态标记为缓解;

当第十继电器的触点、第十一继电器的触点均断开时,反馈车辆状态为恢复,否则反馈车辆状态为动作;

当某一压力开关的第二触点闭合时,反馈该压力开关的状态为施加;当某一压力开关的第二触点断开时,反馈该压力开关的状态为缓解;

当某一隔离塞门导通时,反馈该隔离塞门的状态为未隔离;当某一隔离塞门关闭时,反馈该隔离塞门的状态为隔离;

当某一旁路开关断开时,反馈该旁路开关的状态为未旁路;当某一旁路开关闭合时,反馈该旁路开关的状态为旁路。

优选地,当车辆状态为动作时,触发牵引封锁;当车辆状态为动作且车组速度不为零时,进一步触发惩罚制动直至停车;

当第一压力开关的状态为施加时,触发牵引封锁;当第一压力开关的状态为施加且车组速度不为零时,进一步触发惩罚制动直至停车;

当任一隔离塞门的状态为隔离时,触发牵引封锁且不采信与该隔离塞门对应的车压力开关的反馈信号。

优选地,所述动力车指令状态、控制车指令状态、车辆状态通过中央控制单元(CCU)发送给人机界面(HMI)进行显示;所述压力开关的状态、隔离塞门的状态、旁路开关的状态通过列车安全检测系统(TCDS)发送给人机界面(HMI)进行显示。

由于采用了以上技术方案,与现有技术相比较,本发明能安全有效地控制、监测车组停放,指导司机应急处置停放故障。

附图说明

图1为本发明停放施加控制电路的示意图;

图2为本发明停放缓解控制电路的示意图;

图3为本发明停放环的示意图;

图4为本发明状态反馈电路的示意图;

图5为本发明停放单元的结构示意图。

本发明中所有附图均采用常规画法,即处于“无电、无风”状态。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

实施例1

参见图1-图5,一种轨道交通车辆停放制动控制系统,包括停放控制电路、停放环和状态反馈电路。停放控制电路又包括停放施加控制电路和停放缓解控制电路。

如图1所示,停放施加控制电路包括设于动力车内的第一停放施加开关、第一继电器J11、第一停放单元,设于拖车内的第二继电器J12、第二停放单元,以及设于控制车内的第二停放施加开关、第三继电器J13、第四继电器J14和第三停放单元。

所述第一继电器J11的线圈、第二继电器J12的线圈、第三继电器J13的线圈、第四继电器J14的线圈并联。

所述第一停放施加开关与第一继电器J11的线圈串联,所述第二停放施加开关与第四继电器J14的线圈串联。

所述第一继电器J11的常开触点的一端与直流电源连接,另一端与第二继电器J12的线圈连接;所述第四继电器J14的常开触点的一端与直流电源连接,另一端与第三继电器J13的线圈连接。

所述第一停放单元包括第一电磁阀,第一电磁阀的第一线圈SJ1的一端与直流电源连接,另一端分别与第一连接点、第二连接点连接;第二停放单元包括第二电磁阀,第二电磁阀的第一线圈SJ12与第二继电器J12的常开触点串联;第三停放单元包括第三电磁阀,第三电磁阀的第一线圈SJ13与第三继电器J13的常开触点串联。

第一连接点设于第一停放施加开关与第一继电器J11的线圈之间,第二连接点设于第二停放施加开关与第四继电器J14的线圈之间;第一连接点、第二连接点均与CCU连接。

当动力车或控制车发出停放施加指令时,第一停放施加开关或第二停放施加开关闭合,CCU反馈动力车或控制车指令状态为施加。

以第一停放施加开关闭合为例,第一停放施加开关闭合后,第一继电器J11的线圈得电,使得第一继电器J11的常开触点闭合,进而使得第二继电器J12和第三继电器J13的线圈得电,使得第二继电器J12和第三继电器J13的常开触点也闭合。由此,第一电磁阀的第一线圈SJ1、第二电磁阀的第一线圈SJ2、第三电磁阀的第一线圈SJ3得电,从而实现停放施加。停放施加控制指令输出条件:a、停放施加按钮被按下;b、车组速度为零、且司机占用信号丢失;c、控制电源断电。

如图2所示,停放缓解控制电路包括设于动力车内的第一停放缓解开关、第五继电器J21,设于拖车内的第六继电器J22,以及设于控制车内的第二停放缓解开关、第七继电器J23和第八继电器J24。

所述第五继电器J21的线圈、第六继电器J22的线圈、第七继电器J23的线圈、第八继电器J24的线圈并联。

所述第一停放缓解开关与第五继电器J21的线圈串联,所述第二停放缓解开关与第八继电器的线圈J24串联。

所述第五继电器J21的常开触点的一端与直流电源连接,另一端与第六继电器J22的线圈连接;所述第八继电器J24的常开触点的一端与直流电源连接,另一端与第七继电器J23的线圈连接。

所述第一电磁阀的第二线圈HJ1的一端与直流电源连接,另一端分别与第三连接点、第四连接点连接;所述第二电磁阀的第二线圈HJ2与第六继电器J22的常开触点串联;所述第三电磁阀的第二线圈HJ3与第七继电器J23的常开触点串联。

第三连接点设于第一停放缓解开关与第五继电器J21的线圈之间,第四连接点设于第二停放缓解开关与第八继电器J24的线圈之间;第三连接点、第四连接点均与CCU连接。

当动力车或控制车发出停放缓解指令时,第一停放缓解开关或第二停放缓解开关闭合,CCU反馈动力车或控制车指令状态为缓解。

以第一停放缓解开关闭合为例,第一停放缓解开关闭合后,第五继电器J21的线圈得电,使得第五继电器J21的常开触点闭合,进而使得第六继电器J22和第七继电器J23的线圈得电,使得第六继电器J22和第七继电器J23的常开触点也闭合。由此,第一电磁阀的第二线圈HJ1、第二电磁阀的第二线圈HJ2、第三电磁阀的第二线圈HJ3得电,从而实现停放缓解。停放缓解控制指令输出条件:停放施加按钮被按下。

如图3所示,停放环包括设于动力车内的第九继电器J41、第十继电器J31,以及设于控制车内的第十一继电器J32。所述第一停放单元还包括第一压力开关Y1,第一压力开关Y1的第一触点(②/④)与所述第九继电器J41的线圈串联;所述第二停放单元还包括第二压力开关J2,第三停放单元还包括第三压力开关Y3;所述第二压力开关Y2的第一触点(②/④)、第三压力开关Y3的第一触点(②/④)、第九继电器的触点J41、第十继电器的线圈J31、第十一继电器的线圈J32并联后与保护电阻串联。

第十继电器J31的触点的一端与直流电源连接,另一端与CCU连接;所述第十一继电器J32的触点的一端与直流电源连接,另一端与CCU连接。

停放环还包括设于动力车内的第一旁路开关P1,设于拖车内的第二旁路开关P2,以及设于控制车内的第三旁路开关P3;所述第一旁路开P1关的第一触点(②/④)与所述第九继电器J41的触点串联,所述第二旁路开关P2的第一触点(②/④)与所述第二压力开关Y2的第一触点(②/④)串联,所述第三旁路开关P3的第一触点(②/④)与所述第三压力开关Y3的第一触点(②/④)串联。

若动力车停放制动施加,则第一压力开关Y1的第一触点(②/④)触点闭合,第九继电器的常开触点J41闭合。第一旁路开关P1所在支路短路了停放环,停放环进入动作状态。恢复状态下各电器元件开闭情况与动作状态相反,由此不再赘述。

若拖车、控制车停放制动施加,则Y2、Y3的第一触点(②/④)触点闭合。第二旁路开关P2、第三旁路开关P3所在支路短路了停放环,停放环进入动作状态。恢复状态下各电器元件开闭情况与动作状态相反,由此不再赘述。任意车停放施加,均将触发停放环动作;所有车停放缓解后,停放环恢复。各车可通过旁路开关P1~P3屏蔽对停放环的控制。继电器J31、J32反馈停放环“动作/恢复”状态至CCU。

如图4所示,所述第一压力开关Y1的第二触点(①/③)、第一旁路开关P1的第二触点(①/③)分别与CCU连接;所述第二压力开关Y2的第二触点(①/③)、第二旁路开关P2的第二触点(①/③)、第三压力开关Y3的第二触点(①/③)、第三旁路开关P3的第二触点(①/③)分别与TCDS连接。

所述第一压力开关Y1的第一触点(②/④)与所述第一压力开关Y1的第二触点(①/③)联动,所述第二压力开关Y2的第一触点(②/④)与所述第二压力开关Y2的第二触点(①/③)联动,所述第三压力开关Y3的第一触点(②/④)与所述第三压力开关Y3的第二触点(①/③)联动;所述第一旁路开关P1的第一触点(②/④)与所述第一旁路开关P1的第二触点(①/③)联动,所述第二旁路开关P2的第一触点(②/④)与所述第二旁路开关P2的第二触点(①/③)联动,所述第三旁路开关P3的第一触点(②/④)与所述第三旁路P3开关的第二触点(①/③)联动。

所述第一停放单元还包括第一隔离塞门G1,第一隔离塞门G1与CCU连接;所述第二停放单元还包括第二隔离塞门G2,所述第三停放单元还包括第三隔离塞门G3;所述第二隔离塞门G2、第三隔离塞门G3分别与TCDS连接。还包括HMI,所述HMI与所述TCDS、CCU通信。

各拖车、控制车的压力开关Y2、Y3反馈停放“施加/缓解”状态至TCDS。各拖车、控制车的旁路开关P2、P3反馈停放环“是否旁路”至TCDS。各拖车、控制车的隔离塞门G2、G3反馈停放“是否隔离”至TCDS。TCDS通过网络通信将以上信息发送至CCU、HMI,HMI显示对应提示信息。隔离塞门“隔离”的提示信息显示优先级高于停放“施加”状态。

如图5所示,停放单元包括双脉冲电磁阀(第一、二、三电磁阀)、压力开关(Y)和隔离塞门(G)。

双脉冲电磁阀包括2个线圈:SJ线圈(第一线圈)与HJ线圈(第二线圈)。SJ线圈收到高电平脉冲控制指令后,控制停放管排风,停放施加;HJ线圈收到高电平脉冲控制指令后,控制停放管充风,停放缓解。

压力开关位于隔离塞门下游的停放管上。压力开关动作值450kPa/480kPa:当停放管压力低于450kPa时,常闭触点闭合、常开触点断开;当停放管压力高于480kPa时,常闭触点断开、常开触点闭合。

隔离塞门为一个手动的、带电触点的塞门,位于双脉冲电磁阀的下游气路。导通时,风源与停放管气路导通、电触点闭合;隔离位时,风源与停放管气路截断、停放管与大气导通、电触点断开。

本发明一种轨道交通车辆停放制动控制系统的相关控制逻辑:

1、若车组中所有CCU收到反馈停放环处于“恢复”状态,则判断停放环处于“恢复”状态;否则判断停放环处于“动作”状态。

若停放环处于“动作”状态,则:

a、CCU触发牵引封锁。

b、若车组速度不为零,则CCU还将触发惩罚制动直至停车。

c、若未输出停放施加指令,但停放环由“恢复”状态变化为“动作”状态,则HMI还将进行弹窗报警:停放环动作。该弹窗报警允许在3秒后手动清除。

2、若动力车处于停放“施加”状态,则:

a、CCU触发牵引封锁。

b、若车组速度不为零,则CCU还将触发惩罚制动直至停车。

3、若车组中某车隔离塞门G处于“隔离位”,则:

a、CCU触发牵引封锁。

b、不采信对应车压力开关Y的反馈信号。

c、HMI进行弹窗报警:须通过拉环缓解停放后,将旁路开关置“旁路位”。该弹窗报警允许在旁路开关置“旁路位”后手动清除。

d、弹窗报警清除后,解除牵引封锁。

e、弹窗报警清除后,CCU重新计算最大停放坡度并发送至HMI显示。

本发明一种轨道交通车辆停放制动控制系统的故障判断逻辑及处置措施:

CCU综合判断各车状态,当停放状态与停放控制指令不一致时,判断故障,HMI显示对应的提示信息、故障处置措施。具体故障工况如下。

1、故障1:个别车停放异常缓解或不施加。

故障判断逻辑:未输出停放缓解指令,但个别车反馈停放由“施加”状态变化为“缓解”状态;或输出了停放施加指令,但个别车反馈停放仍处于“缓解”状态。

HMI提示哪些车存在停放异常缓解或不施加故障,CCU重新计算最大停放坡度、并发送至HMI显示。

HMI显示处置措施:维持运行,回库后检修故障车双脉冲电磁阀、继电器J2X、压力开关Y。

2、故障2:个别车停放异常施加或不缓解。

故障判断逻辑:未输出停放施加指令,但个别车反馈停放由“缓解”状态变化为“施加”状态;或输出了停放缓解指令,但个别车反馈停放仍处于“施加”状态。

HMI提示哪些车存在停放异常施加或不缓解故障。

HMI显示处置措施:停车检查停放真实施加/缓解动作是否正常,若是,则将故障车旁路开关置“旁路位”后维持运行,回库后检修故障车压力开关Y;若否,则将故障车隔离塞门置“隔离位”、通过拉环缓解停放、旁路开关置“旁路位”、清除HMI弹窗报警(六.3.c)后,维持运行,回库后检修故障车停放管系、双脉冲电磁阀、继电器J1X。

3、故障3:停放环异常动作或不恢复。

故障判断逻辑:各车反馈停放处于“缓解”,但停放环仍处于“动作”状态(六.1)。

HMI提示停放环异常动作或不恢复故障。

清除HMI弹窗报警(六.1.c)后,允许通过HMI解除牵引封锁与惩罚制动。

HMI显示处置措施:维持运行,回库后检修故障车继电器J31、J32。

实施例2

本实施例提供一种轨道交通车辆,包括动力车、拖车和控制车,本实施例以1台动力车+1台拖车+1台控制车为例。实际车组编组情况可能为1台动力车+7台拖车+1台控制车、1台动力车+18台拖车+1台动力车、1台动力车+7台拖车+1台控制车+1台控制车+7台拖车+1台动力车等。

本实施例中的轨道交通车辆配置有实施例1中的轨道交通车辆停放制动控制系统。

实施例3

本实施例提供一种轨道交通车辆停放制动控制方法,该方法用于控制实施例1中的动力集中动车组停放制动系统,该方法包括:

当动力车收到停放施加指令时,第一停放施加开关闭合,反馈动力车指令状态为施加;当动力车收到停放缓解指令时,第一停放缓解开关闭合,反馈动力车指令状态为缓解;

当控制车收到停放施加指令时,第二停放施加开关闭合,反馈控制车指令状态标记为施加;当控制车收到停放缓解指令时,第二停放缓解开关闭合,反馈控制车指令状态标记为缓解;

当第十继电器的触点、第十一继电器的触点均断开时,反馈车辆状态为恢复,否则反馈车辆状态为动作;

当某一压力开关的第二触点闭合时,反馈该压力开关的状态为施加;当某一压力开关的第二触点断开时,反馈该压力开关的状态为缓解;

当某一隔离塞门导通时,反馈该隔离塞门的状态为未隔离;当某一隔离塞门关闭时,反馈该隔离塞门的状态为隔离;

当某一旁路开关断开时,反馈该旁路开关的状态为未旁路;当某一旁路开关闭合时,反馈该旁路开关的状态为旁路。

所述动力车指令状态、控制车指令状态、车辆状态通过中央控制单元发送给人机界面进行显示;所述压力开关的状态、隔离塞门的状态、旁路开关的状态通过列车安全检测系统发送给人机界面进行显示。

当车辆状态为动作时,触发牵引封锁;当车辆状态为动作且车组速度不为零时,进一步触发惩罚制动直至停车;

当第一压力开关的状态为施加时,触发牵引封锁;当第一压力开关的状态为施加且车组速度不为零时,进一步触发惩罚制动直至停车;

当任一隔离塞门的状态为隔离时,触发牵引封锁且不采信与该隔离塞门对应的车压力开关的反馈信号。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

14页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种智能驾驶车辆的控制方法及控制系统

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!

技术分类