一種適用于hxn5b型大功率機(jī)車(chē)的駝峰遙控推峰控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于HXN5B型大功率機(jī)車(chē)的駝峰遙控推峰控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]駝峰推峰機(jī)車(chē)無(wú)線(xiàn)遙控系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)集成控制系統(tǒng)，系統(tǒng)采用無(wú)線(xiàn)數(shù)傳技術(shù)、無(wú)源應(yīng)答器定位技術(shù)、機(jī)車(chē)牽引制動(dòng)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)推峰機(jī)車(chē)自動(dòng)起車(chē)、前進(jìn)、后退、調(diào)速、停車(chē)等操作，保證推峰速度準(zhǔn)確、平穩(wěn)。系統(tǒng)的工作范圍是從推峰機(jī)車(chē)與到達(dá)場(chǎng)即將進(jìn)行解體作業(yè)的車(chē)列連掛、試牽之后開(kāi)始，直到列車(chē)解體完畢為止的整個(gè)推送作業(yè)過(guò)程。包括列車(chē)解體過(guò)程的預(yù)先推送作業(yè)及主推送作業(yè)。在主推作業(yè)中實(shí)現(xiàn)變速推送，可提高平均推峰速度，在預(yù)先推作業(yè)時(shí)可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)規(guī)定距離停車(chē)。該系統(tǒng)與推送進(jìn)路具有嚴(yán)格的聯(lián)鎖關(guān)系，符合信號(hào)故障-安全原則，控車(chē)命令執(zhí)行情況，通過(guò)回執(zhí)反饋給車(chē)站值班員，提高推峰作業(yè)效率。此外系統(tǒng)具有完善的記錄及監(jiān)測(cè)功能、語(yǔ)音提示和報(bào)警功能，操作靈活，抗干擾能力強(qiáng)，在惡劣的氣象條件下，可以保證推峰作業(yè)的正常進(jìn)行。
[0003]HXN5B型內(nèi)燃機(jī)車(chē)是中國(guó)鐵路新上道使用的一種交流傳動(dòng)調(diào)車(chē)用內(nèi)燃機(jī)車(chē)之一，由戚墅堰機(jī)車(chē)有限公司生產(chǎn)。HXN5B型大功率交流傳動(dòng)調(diào)車(chē)內(nèi)燃機(jī)車(chē)是一款為適應(yīng)中國(guó)鐵路現(xiàn)代化、重載化、一體化和系統(tǒng)化而設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的和諧系列大功率干線(xiàn)機(jī)車(chē)的后生車(chē)型。它可以用于大中規(guī)模的站線(xiàn)編組作業(yè)，也可以完成應(yīng)急的干線(xiàn)客貨運(yùn)需求，作為調(diào)車(chē)機(jī)車(chē)，它為中國(guó)鐵路在交流傳動(dòng)和大功率機(jī)車(chē)設(shè)計(jì)概念提供了良好的見(jiàn)證。
[0004]HXN5B型大功率交流傳動(dòng)調(diào)車(chē)內(nèi)燃機(jī)車(chē)裝用R12V280ZJ型柴油機(jī)、CDJF211型主輔發(fā)電機(jī)和CDJC113型交流感應(yīng)異步牽引電動(dòng)機(jī)。采用燃油電子噴射系統(tǒng)、高壓可變渦輪增壓系統(tǒng)、IGBT模塊軸控式大功率交流牽引系統(tǒng)、基于MVB總線(xiàn)和多處理器的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)分布式微機(jī)控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)、集中通風(fēng)系統(tǒng)及軸箱單位桿定位轉(zhuǎn)向架等先進(jìn)技術(shù)。該機(jī)車(chē)具有性能優(yōu)、經(jīng)濟(jì)性號(hào)、綠色環(huán)保、適用性強(qiáng)、可維護(hù)性好、可靠性高等特點(diǎn)，是一款適合于大、中型編組站的編組、調(diào)車(chē)及小運(yùn)轉(zhuǎn)作業(yè)的高品質(zhì)“節(jié)能、環(huán)?！毙驼{(diào)車(chē)內(nèi)燃機(jī)車(chē)。
[0005]作為一款新型交流大功率內(nèi)燃調(diào)車(chē)機(jī)車(chē)，HXN5B型機(jī)車(chē)使用了全新的牽引、制動(dòng)控制方式和控制設(shè)備，與既有的DF5、DF7型交-直流內(nèi)燃調(diào)車(chē)機(jī)車(chē)發(fā)生了結(jié)構(gòu)性、原理性的改變，既有駝峰推峰機(jī)車(chē)無(wú)線(xiàn)遙控系統(tǒng)的控制方式和接口控制裝置已無(wú)法實(shí)現(xiàn)HXN5B調(diào)車(chē)機(jī)車(chē)自動(dòng)推峰。
[0006]在鐵路的現(xiàn)有運(yùn)輸組織方式和乘務(wù)員操作模式下，HXN5B型機(jī)車(chē)的駝峰推峰作業(yè)過(guò)程主要由機(jī)車(chē)乘務(wù)員、駝峰值班員、峰頂提鉤人員通過(guò)協(xié)同操作共同完成，操作主要以人工手動(dòng)操作完成;主要包含以下幾方面的過(guò)程:
[0007]I)車(chē)站駝峰值班員通過(guò)觀察推峰作業(yè)實(shí)施情況及峰頂提鉤人員對(duì)講機(jī)的語(yǔ)音通報(bào)情況給出駝峰推峰信號(hào)的顯示，駝峰信號(hào)表示分為紅燈、白燈、綠燈、綠閃、黃閃、黃燈、紅閃、白閃八種，不同的信號(hào)顯示分別表示機(jī)車(chē)走行前進(jìn)或后退的方向指令及及機(jī)車(chē)走行速度快慢指令。例如:紅燈表示機(jī)車(chē)停車(chē);紅閃表示機(jī)車(chē)以5KM/h的速度后退運(yùn)行，綠燈表示機(jī)車(chē)以7KM/h的速度向前運(yùn)行，綠閃表示機(jī)車(chē)以9KM/h的速度向前運(yùn)行。
[0008]2)機(jī)車(chē)乘務(wù)員通過(guò)在調(diào)車(chē)機(jī)車(chē)上觀察駝峰推峰信號(hào)的顯示狀態(tài)對(duì)機(jī)車(chē)進(jìn)行操作控制，乘務(wù)員對(duì)機(jī)車(chē)的操作主要包括機(jī)車(chē)前進(jìn)/后退的方向控制，機(jī)車(chē)牽引動(dòng)力輸出大小的控制、機(jī)車(chē)制動(dòng)力輸出大小的控制。
[0009]3)在推峰過(guò)程中峰頂提勾人員想改變推峰信號(hào)時(shí)，將相關(guān)信息通過(guò)對(duì)講機(jī)告知駝峰值班員，值班員根據(jù)情況改變駝峰推峰信號(hào)，乘務(wù)員依據(jù)信號(hào)變化進(jìn)行機(jī)車(chē)控制。
[0010]上述過(guò)程的缺陷在于:
[0011]I)在既有作業(yè)控制模式下乘務(wù)員主要通過(guò)瞭望駝峰信號(hào)機(jī)的信號(hào)顯示獲得機(jī)車(chē)走行控制命令，但由于乘務(wù)員操作機(jī)車(chē)所處位置有時(shí)距離駝峰信號(hào)機(jī)較遠(yuǎn)(最遠(yuǎn)時(shí)相距700-800米)，乘務(wù)員的瞭望有很大的難度，尤其在雨雪霧等極端天氣條件下，就更增加了確認(rèn)信號(hào)的難度。由于乘務(wù)員依靠觀察到的信號(hào)顯示進(jìn)行機(jī)車(chē)操作，所以錯(cuò)誤的信號(hào)瞭望給司機(jī)的操作埋下較大安全隱患。
[0012]2)由于機(jī)車(chē)在進(jìn)行推峰操作時(shí)需頻繁進(jìn)行前進(jìn)/后退的方向轉(zhuǎn)換操作以及加減速的調(diào)速操作，因而造成乘務(wù)員的操作工作量較大，勞動(dòng)強(qiáng)度較高，同時(shí)低勻速的機(jī)車(chē)推送作業(yè)也需要較好的操作技巧，對(duì)乘務(wù)員的技能水平要求較高。與此同時(shí)，若乘務(wù)員操作機(jī)車(chē)推峰時(shí)速度高于信號(hào)顯示速度則有可能導(dǎo)致追鉤，推峰速度低于信號(hào)顯示速度則將影響解體作業(yè)效率。
[0013]3)由于現(xiàn)有模式下駝峰機(jī)車(chē)信號(hào)與機(jī)車(chē)推峰狀態(tài)未進(jìn)行聯(lián)鎖，駝峰信號(hào)改變后機(jī)車(chē)的變速受人為因素的影響較大，駝峰值班員和峰頂提鉤員無(wú)法實(shí)時(shí)控制機(jī)車(chē)推峰速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的目的是提供一種適用于HXN5B型大功率機(jī)車(chē)的駝峰遙控推峰控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)HXN5B型大功率機(jī)車(chē)的自動(dòng)推峰，可提升推峰作業(yè)效率，降低工作量。
[0015]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0016]一種適用于HXN5B型大功率機(jī)車(chē)的駝峰遙控推峰控制系統(tǒng)，包括:無(wú)源應(yīng)答器、車(chē)載設(shè)備與地面設(shè)備;其中:
[0017]所述無(wú)源應(yīng)答器，用于向機(jī)車(chē)發(fā)送帶有位置信息的消息；
[0018]所述地面設(shè)備，用于接收駝峰自動(dòng)化控制系統(tǒng)發(fā)送的駝峰信號(hào)機(jī)狀態(tài)，并將駝峰信號(hào)機(jī)狀態(tài)信息通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信方式廣播發(fā)送；
[0019]所述車(chē)載設(shè)備，用于當(dāng)機(jī)車(chē)進(jìn)入站場(chǎng)推峰股道時(shí)接收到安裝在軌枕上無(wú)源應(yīng)答器的消息，從而判斷得到機(jī)車(chē)所處的股道位置;并在接收到地面設(shè)備發(fā)送的無(wú)線(xiàn)信息后，通過(guò)結(jié)合機(jī)車(chē)所處股道位置，判斷駝峰信號(hào)機(jī)狀態(tài)信息是否為地面設(shè)備發(fā)送給本機(jī)車(chē)的信息；若是，則由司機(jī)授權(quán)進(jìn)入遙控自動(dòng)推峰模式;在進(jìn)入遙控自動(dòng)推峰模式后，所述車(chē)載設(shè)備通過(guò)解析駝峰信號(hào)顯示狀態(tài)，得到機(jī)車(chē)推峰作業(yè)的目標(biāo)推峰方向及目標(biāo)推峰速度，并控制機(jī)車(chē)按照目標(biāo)推峰方向及目標(biāo)推峰速度進(jìn)行推峰作業(yè)。
[0020]進(jìn)一步的，所述車(chē)載設(shè)備控制機(jī)車(chē)按照目標(biāo)推峰方向和目標(biāo)推峰速度進(jìn)行推峰作業(yè)包括:
[0021]所述車(chē)載設(shè)備通過(guò)采集機(jī)車(chē)速度傳感器狀態(tài)和機(jī)車(chē)方向控制器狀態(tài)，得到機(jī)車(chē)的實(shí)時(shí)走行方向及速度，并通過(guò)比較實(shí)際走行方向及速度和目標(biāo)推峰方向及目標(biāo)推峰速度得出機(jī)車(chē)控制策略;再通過(guò)對(duì)機(jī)車(chē)司控器、牽引擋位、制動(dòng)控制機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)車(chē)方向及速度的調(diào)節(jié)，并通過(guò)實(shí)時(shí)比較目標(biāo)推峰方向及目標(biāo)推峰速度和實(shí)際走行方向及速度，閉環(huán)調(diào)整控制策略，直至機(jī)車(chē)實(shí)際走行方向及速度與目標(biāo)推峰方向及目標(biāo)推峰速度一致；當(dāng)機(jī)車(chē)推峰作業(yè)結(jié)束后，由司機(jī)手動(dòng)退出自動(dòng)推峰模式，結(jié)束遙控自動(dòng)推峰過(guò)程。
[0022]進(jìn)一步的，所述車(chē)載設(shè)備接入機(jī)車(chē)74VDC供電電源，經(jīng)多級(jí)轉(zhuǎn)換后供車(chē)載設(shè)備使用；
[0023]所述車(chē)載設(shè)備通過(guò)前進(jìn)RL7、后退RL8繼電器控制機(jī)車(chē)換向手柄，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退方向切換；
[0024]所述車(chē)載設(shè)備通過(guò)四個(gè)繼電器RL1-RL4控制機(jī)車(chē)牽引檔位，其狀態(tài)對(duì)應(yīng)機(jī)車(chē)司控器四個(gè)閥AV、BV、CV、DV，RL1-RL4不同狀態(tài)組合控制8個(gè)牽引檔位;通過(guò)繼電器RL6控制機(jī)車(chē)牽引/墮轉(zhuǎn)位，當(dāng)機(jī)車(chē)處于墮轉(zhuǎn)位時(shí)，不輸出動(dòng)力；
[0025 ]所述車(chē)載設(shè)備通過(guò)繼電器RL5控制機(jī)車(chē)?guó)Q笛；
[0026]在機(jī)車(chē)DK-1I制動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制單元BCU與制動(dòng)控制器I AC之間串入制動(dòng)接口盒，所述車(chē)載設(shè)備通過(guò)制動(dòng)接口盒讀取司機(jī)制動(dòng)手柄的狀態(tài);進(jìn)入遙控自動(dòng)推峰模式后，所述車(chē)載設(shè)備通過(guò)制動(dòng)接口盒向BCU發(fā)送控制信號(hào)，控制機(jī)車(chē)制動(dòng)；
[0027]所述車(chē)載設(shè)備與機(jī)車(chē)微機(jī)控制單元LCS通過(guò)CAN總線(xiàn)進(jìn)行通信，所述車(chē)載設(shè)備將控制狀態(tài)、功率需求信息發(fā)送給LCS，并從LCS接收實(shí)際功率、柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信息，結(jié)合機(jī)車(chē)檔位控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)車(chē)速度調(diào)節(jié)。
[0028]由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，通過(guò)車(chē)載設(shè)備使乘務(wù)員在駕駛室內(nèi)就可觀察到駝峰信號(hào)顯示狀態(tài)，解決現(xiàn)有乘務(wù)員瞭望駝峰信號(hào)困難，容易出現(xiàn)信號(hào)確認(rèn)錯(cuò)誤的問(wèn)題；同時(shí)，還解決現(xiàn)有HXN5B型機(jī)車(chē)無(wú)法實(shí)現(xiàn)遙控自動(dòng)推峰，乘務(wù)員必須依靠人工手動(dòng)操作進(jìn)行推峰作業(yè)，隨之產(chǎn)生的操作工作量大、勞動(dòng)強(qiáng)度高的問(wèn)題，并且，還可解決人工進(jìn)行推峰作業(yè)時(shí)速度控制精度低的問(wèn)題，通過(guò)實(shí)現(xiàn)推峰自動(dòng)遙控，提升推峰解體作業(yè)效率；另夕卜，通過(guò)對(duì)駝峰信號(hào)和機(jī)車(chē)走行狀態(tài)進(jìn)行聯(lián)鎖，解決在駝峰值班員或峰頂提鉤員改變推峰信號(hào)后機(jī)車(chē)變速不及時(shí)的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0029]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0030]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種適用于HXN5B型大功率機(jī)車(chē)的駝峰遙控推峰控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種適用于HXN5B型大功率機(jī)車(chē)的駝峰遙控推峰控制系統(tǒng)與HXN5B機(jī)車(chē)接口示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。