專利名稱：一種智能制動系統(tǒng)綜合試驗平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機車車輛制動技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及智能制動系統(tǒng)綜合試驗技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前，引進的200km/h 300km/h動車組，制動系統(tǒng)全部為引進國際先進、成熟的制動系統(tǒng)產(chǎn)品。制動系統(tǒng)技術(shù)引進后，需要進行消化吸收、國產(chǎn)化、自主創(chuàng)新工作，這就需要有相應(yīng)的試驗研究手段，而國內(nèi)在這方面還屬于空白。 350 380km/h高速動車組采用電氣指令傳輸方式、微機控制直通電空制動系統(tǒng)模式。復合制動、動力制動優(yōu)先的原則，動力制動承擔大部分制動力，空氣制動作為補充?？諝庵苿佣嗖捎梦C控制直通電空制動。目前德國已在向動力分散、以動力制動為主的方向發(fā)展，法國則是依靠大功率的空氣盤形制動，另外法、德高速列車或動車組還通過采用線形渦流制動、磁軌制動、高性能防滑器等來滿足高速列車的制動要求。隨著動力制動特別是再生制動能力的增強，高速動車組采用動力分散的優(yōu)勢日益明顯，它能夠充分發(fā)揮動力制動的能力，而且動力分散具有降低軸重、減小列車沖動等優(yōu)點，所以動力分散是未來高速動車組的發(fā)展方向。當然，無論采用動力分散還是動力集中，都應(yīng)充分發(fā)揮動力制動的能力，還應(yīng)適應(yīng)ATC控制，而在與動力制動配合方面，以及適應(yīng)ATC控制等方面，微機控制直通電空制動比自動電空制動有著明顯的優(yōu)勢，另外，在制動力控制的精確性和準確性、制動響應(yīng)性等方面，微機控制直通電空制動都要優(yōu)于自動電空制動，所以采用微機控制直通電空制動系統(tǒng)是高速動車組的發(fā)展方向。隨著軌道交通國家試驗室的高速化改造的需求和380km/hEMU科技攻關(guān)項目的開展，以及快速發(fā)展的城市軌道交通車輛建設(shè)，急需建設(shè)380km/hEMU和城軌交通車輛的制動系統(tǒng)綜合試驗與研究平臺，解決關(guān)鍵技術(shù)；通過科學研究和大量的試驗工作，力爭為我國高速動車組和城軌交通車輛提出科學的、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的制動系統(tǒng)控制方案，開發(fā)和完成高速動車組和城軌交通車輛制動系統(tǒng)樣機。彌補我國在高速動車組和城軌交通車輛制動控制技術(shù)方面的空白。為了真實地模擬、研究CRHl型動車組/CRH2型動車組/CRH3型動車組/CRH5型動車組制動系統(tǒng)，在運用過程中發(fā)生的運行安全故障，所以，智能制動系統(tǒng)綜合試驗裝置設(shè)計方案采用8輛編組方式?？蓪?50 380km/h高速動車組制動系統(tǒng)進行深化研究，可真實的模擬CRH3 EMU運用操作，并進行故障模擬、事故原因分析，對制動系統(tǒng)消化吸收、自主創(chuàng)新具有指導意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種智能制動系統(tǒng)綜合試驗平臺，它能有效的實現(xiàn)高速動車組和城軌交通車輛制動控制技術(shù)模擬試驗。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種智能制動系統(tǒng)綜合試驗平臺，包括車輛制動系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、操縱臺、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。操縱臺設(shè)有制動控制器、備用制動控制器、緊急按鈕、停放開關(guān)以及中央控制器ecu;制動控制器輸出三路信號，一路接緊急環(huán)路，一路接制動指令環(huán)路，一路經(jīng)中央控制器CCU連接網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它們均同時連接測控系統(tǒng)；停放開關(guān)的輸出信號接停放制動環(huán)路，停放制動環(huán)路信號連接直通制動控制器；緊急按鈕連接在緊急環(huán)路中，制動主管并聯(lián)連接備用制動控制器、緊急按鈕和緊急閥以及自動制動控制裝置；制動控制器BCU連接在緊急環(huán)路和制動指令環(huán)路中，一路輸出連接制動控制器，另一路輸出連接防滑排風閥，供風系統(tǒng)的輸出接總風管并與制動控制器連接，制動控制器B⑶連接網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；總風管連接載荷模擬器和制動控制器，載荷模擬器輸出管路經(jīng)制動控制器連接自動制動控制裝置；制動控制器的輸出管路經(jīng)防滑排風閥與制動風缸連接。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用“CAN”總線方式。試驗臺設(shè)有一套風源系統(tǒng)，包括一臺螺桿式空氣壓縮機，其出風口接雙塔式空氣干燥器和冷凝水收集器。它能夠為試驗臺用風設(shè)備提供清潔、干燥的壓縮空氣。 制動控制系統(tǒng)包括制動控制器BCU、直通制動控制器、自動制動控制裝置、防滑控制系統(tǒng)、停放制動控制裝置。制動控制系統(tǒng)集成安裝，每輛車設(shè)一套制動控制系統(tǒng)。動車基礎(chǔ)制動裝置為每軸三臺單元制動器，其中一臺帶停放制動缸。拖車基礎(chǔ)制動裝置為每軸二臺單元制動器，其中一臺帶停放制動缸。測控系統(tǒng)由檢測、記錄、模擬用計算機，打印機，控制柜等組成，可啟動單車和列車的常用制動、緊急制動、停放制動、備用制動、回送模式直通制動等試驗項目，并對不同試驗項目的功能進行試驗，試驗過程中檢測、記錄試驗結(jié)果，能夠模式速度、動力制動的變化情況。操縱臺面板設(shè)有制動控制器、備用制動控制器、緊急按鈕、停放開關(guān)、備用制動隔離開關(guān)、中央控制器ecu、壓力表及顯不器。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用“CAN”總線方式，負責(XU、測控系統(tǒng)、各車B⑶之間的信息傳輸。本發(fā)明的有益效果為(I)可以進行八輛車及以內(nèi)任意編組輛數(shù)的列車制動性能試驗，也可以進行一輛車或一個列車基本單元的制動系統(tǒng)性能試驗；(2)能夠根據(jù)不同動車組的制動功能要求，進行多種200 420km/h速度等級制動系統(tǒng)的性能試驗。(3)可以實現(xiàn)微機控制直通制動和自動制動兩種制動方式。(4)可以進行不同控制模式的制動試驗。既可進行動力制動和空氣制動的復合制動試驗，也可單獨進行空氣制動試驗；能夠進行常用制動、緊急制動、停放制動、備用制動、回送模式制動試驗；能夠進行速度-粘著控制模式試驗；能夠進行根據(jù)載荷變化自動調(diào) 整制動力的試驗；能夠進行防滑控制功能試驗；能夠進行故障模擬和故障診斷處理功能試驗；根據(jù)需要增加其它試驗項目。(5)制動控制可以按照單車也可按照一個列車基本單元進行控制。(6)能夠模擬車輛速度、動力制動力、車輛載荷的變化。(7)能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信號和硬線信號的制動指令及信息通訊方式。(8)試驗臺測控系統(tǒng)功能齊全，操作方便，試驗結(jié)果可以以數(shù)據(jù)、曲線圖等多種方式進行記錄。


圖I本發(fā)明動車各部件管路及信號線路連接示意2本發(fā)明拖車各部件管路及信號線路連接示意圖
具體實施例方式下面通過附圖對本發(fā)明做進一步描述本發(fā)明包括車輛制動系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、操縱臺、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。操縱臺19設(shè)有制動控制器18、備用制動控制器15、緊急按鈕16、停放開關(guān)I以及中央控制器CCU17 ;制動控制器18輸出三路信號，一路接緊急環(huán)路2，一路接制動指令環(huán)路3，一路經(jīng)中央控制器(XU17連接網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)5，它們均同時連接測控系統(tǒng)20 ;停放開關(guān)I的輸出信號接停放制動環(huán)路4，停放制動環(huán)路4信號連接直通制動控制器11 ;緊急按鈕16連接在緊急環(huán)路2中，制動主管8并聯(lián)連接備用制動控制器15、緊急按鈕16和緊急閥7以及自動制動控制裝置10 ;制動控制器BCU6連接在緊急環(huán)路2和制動指令環(huán)路3中，一路輸 出連接制動控制器11，另一路輸出連接防滑排風閥12，制動控制器B⑶6連接網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)5 ;供風系統(tǒng)21的輸出接總風管9并與制動控制器15連接，總風管9連接載荷模擬器14和制動控制器11，載荷模擬器14輸出管路經(jīng)制動控制器11連接自動制動控制裝置10 ;制動控制器11的輸出管路經(jīng)防滑排風閥12與制動風缸13連接。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用“CAN”總線方式。所述的供風系統(tǒng)包括一臺螺桿式空氣壓縮機，其出風口接雙塔式空氣干燥器和冷凝水收集器。以上為動車制動系統(tǒng)各部件管路及信號線路連接方式，拖車制動系統(tǒng)各部件管路及信號線路連接方式基本一樣，只是載荷模擬器14、制動控制器11和自動制動控制裝置10接在制動王管8和總風管9的延長管路中，制動控制器BCU6連接在緊急環(huán)路2和制動指令環(huán)路3的延長線路中，一路輸出連接制動控制器11，另一路輸出連接防滑排風閥12，制動控制器B⑶6連接網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)5的延長線路中。制動控制器18連接緊急環(huán)路2、制動指令環(huán)路3和中央控制器CCU17，常用制動輸出模擬量信號，緊急制動為開關(guān)信號。備用制動控制器15通過控制制動主管8的空氣壓力，來實現(xiàn)列車的制動和緩解。當備用制動控制器15的隔離開關(guān)“開”，總風管9壓力經(jīng)減壓閥調(diào)整后直接向制動主管8充氣；當隔離開關(guān)“關(guān)”，制動主管8通過備用制動控制器15充氣。緊急按鈕16連接在緊急環(huán)路2中。按下緊急按鈕16，使緊急環(huán)路2斷電，同時列車管通過緊急排大氣。直通制動控制器11中的緊急閥7失電產(chǎn)生直通緊急制動，動車制動主管8上緊急排風閥排大氣產(chǎn)生自動緊急制動。停放開關(guān)I設(shè)有停放制動和緩解位。停放開關(guān)置于緩解或制動位，會產(chǎn)生一個瞬間電脈沖信號，通過停放制動環(huán)路4，驅(qū)動停放控制閥動作，向停放缸充氣或使其排大氣，產(chǎn)生緩解或制動作用。中央控制器CCU17負責接收制動控制器18產(chǎn)生的制動指令，根據(jù)每輛車的載荷計算列車單元的制動力需求值，提供給測控系統(tǒng)20，據(jù)此產(chǎn)生模擬動力制動力，同時把制動指令傳給每輛車的制動控制器BCU6。CCU17再根據(jù)測控系統(tǒng)20反饋回來的動力制動力、每輛車的載荷，按照動力制動力不足時拖車優(yōu)先補充空氣制動的原則，將動力制動承擔的每輛車的制動力信號傳到各車的BCU6。載荷模擬器14用于模擬車輛的當前載荷。自動制動控制裝置10與制動主管8相聯(lián)接。本試驗臺每輛車的每根軸裝有一個防滑排風閥12，安裝在直通自動控制器11與制動風缸13之間。制動控制器B⑶6與緊急環(huán)路2、制動指令環(huán)路3相連接，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)5傳來的制動指令和其它相關(guān)信息，進行制動計算、制動控制和信息通訊等。直通制動控制器11能夠接收來自制動控制器B⑶6和停放制動環(huán)路4的電信號。所有信息通過“CAN”總線傳輸。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)5采用“CAN”總線方式，負責(XU17、測控系統(tǒng)20、各車BCU6之間的信息傳輸。
風源系統(tǒng)21與總風管相連，能夠為試驗臺用風設(shè)備提供清潔、干燥的壓縮空氣。
權(quán)利要求
1.一種智能制動系統(tǒng)綜合試驗平臺，包括車輛制動系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、操縱臺、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于操縱臺(19)設(shè)有制動控制器(18)、備用制動控制器(15)、緊急按鈕(16)、停放開關(guān)(I)以及中央控制器CCU(17);制動控制器(18)輸出三路信號，一路接緊急環(huán)路(2)，一路接制動指令環(huán)路(3)，一路經(jīng)中央控制器CCU (17)連接網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(5)，它們均連接測控系統(tǒng)(20);停放開關(guān)(I)的輸出信號接停放制動環(huán)路(4)，停放制動環(huán)路(4)信號連接直通制動控制器(11);緊急按鈕(16)連接在緊急環(huán)路(2)中，制動主管(8)并聯(lián)連接備用制動控制器(15)、緊急按鈕(16)和緊急閥(7)以及自動制動控制裝置(10);制動控制器B⑶(6)連接在緊急環(huán)路⑵和制動指令環(huán)路(3)中，一路輸出連接制動控制器(11)，另一路輸出連接防滑排風閥(12)，制動控制器BCU (6)連接網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(5);供風系統(tǒng)21的輸出接總風管(9)并與制動控制器(15)連接，總風管(9)連接載荷模擬器(14)和制動控制器(11)，載荷模擬器(14)輸出管路經(jīng)制動控制器(11)連接自動制動控制裝置(10);制動控制器(11)的輸出管路經(jīng)防滑排風閥(12)與制動風缸(13)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種智能制動系統(tǒng)綜合試驗平臺，其特征在于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用“CAN”總線方式。
3.如權(quán)利要求I所述的一種智能制動系統(tǒng)綜合試驗平臺，其特征在于所述的供風系統(tǒng)包括一臺螺桿式空氣壓縮機，其出風口接雙塔式空氣干燥器和冷凝水收集器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種智能制動系統(tǒng)綜合試驗平臺，包括車輛制動系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、操縱臺、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。操縱臺設(shè)有制動控制器、備用制動控制器、緊急按鈕、停放開關(guān)以及中央控制器CCU；制動控制器輸出三路信號，一路接緊急環(huán)路，一路接制動指令環(huán)路，一路經(jīng)中央控制器CCU連接網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，均連接測控系統(tǒng)；停放開關(guān)的輸出信號接停放制動環(huán)路其信號連接直通制動控制器；緊急按鈕連接在緊急環(huán)路中，制動主管并聯(lián)連接備用制動控制器以及自動制動控制裝置；制動控制器BCU連接在緊急環(huán)路和制動指令環(huán)路和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，一路輸出連接制動控制器，另一路輸出連接防滑排風閥，供風系統(tǒng)的輸出接總風管并與制動控制器連接。用于車輛制動模擬試驗。
文檔編號G01M17/08GK102680254SQ20121016376
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月24日
發(fā)明者楊美傳, 殷世波, 王俊勇 申請人:西南交通大學