重載鐵路列車控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實用新型涉及一種重載鐵路列車控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]重載鐵路是指行駛列車總重大、行駛大軸重貨車或行車密度和運量特大的鐵路，主要用于輸送大宗原材料貨物，20世紀(jì)20年代在美國首次出現(xiàn)。2005年國際重載協(xié)會理事會提出新的重載鐵路標(biāo)準(zhǔn)，要求至少應(yīng)滿足下列3個條件中的2個:①列車牽引質(zhì)量不少于8000t ；②車列中車輛軸重達(dá)到或超過25t ；③線路長度不少于150km的區(qū)段，年計費貨運量不低于4000萬噸。
[0003]重載鐵路列車是在運輸線路上采用大型專用貨車編組、采用雙機(jī)或多機(jī)牽引開行的一種超長和/或超重的貨物列車，其特點是:車輛載重力大，列車編掛輛數(shù)多。根據(jù)專用現(xiàn)有的鐵路主要技術(shù)政策規(guī)定，開行5000t的重載貨物列車，車站的到發(fā)線有效長度為1050m;在運煤專線上開行1000t的重載貨物列車，其部分車站的到發(fā)線有效長度為1700m。重載鐵路列車的核心為重載機(jī)車，一組重載機(jī)車由兩個完全相同的牽引車和牽引車組成，司機(jī)根據(jù)線路的具體情況選擇使用個牽引車作為控制端。通常來說，在重載機(jī)車上都會安裝列車控制系統(tǒng)，列車控制系統(tǒng)主要功能就是控制和引導(dǎo)重載機(jī)車在一個安全的區(qū)間內(nèi)運行。
[0004]目前的列車控制系統(tǒng)如圖1所示，包括控制裝置、輪軸式傳感器和多普勒雷達(dá)式傳感器，輪軸式傳感器和多普勒雷達(dá)式傳感器用于測速，其中輪軸式速度傳感器，又稱接觸式傳感器，通常安裝在車輛輪軸上，通過檢測車輪的轉(zhuǎn)動來進(jìn)行測速。多普勒雷達(dá)式傳感器，又稱非接觸式傳感器一般安裝在車下，通過照射物體檢測其反射波來進(jìn)行測速。但是由于多普勒雷達(dá)式傳感器自身的測速原理，使得由多普勒雷達(dá)式傳感器和輪軸式傳感器組成的測速裝置存在以下缺點:
[0005](I)列車在低速運行時，多普勒雷達(dá)式傳感器的測速精度低，導(dǎo)致整個測速裝置的測速精度低；
[0006](2)多普勒雷達(dá)式傳感器受周邊環(huán)境的影響較大，因此一旦遇到極端天氣，整個測速裝置的測速精度受到很大影響。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:現(xiàn)有列車控制系統(tǒng)中測速裝置在低速和惡劣天氣下的測速精度較低。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提出了一種重載鐵路列車控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括測速裝置和控制裝置，所述測速裝置包括輪軸式傳感器和光學(xué)傳感器，所述輪軸式傳感器和所述光學(xué)傳感器均與所述控制裝置連接，其中:
[0009]所述輪軸式傳感器，適于安裝在列車輪軸上，以檢測列車的運動速率和運動方向；
[0010]所述光學(xué)傳感器，適于安裝在列車上，且所述光學(xué)傳感器的光線發(fā)出端面對鐵路軌道設(shè)置，以檢測列車的運動速率和運動方向；
[0011]所述控制裝置，適于根據(jù)所述輪軸式傳感器所檢測到的運動速率和運動方向及所述光學(xué)傳感器所檢測到的運動速率和運動方向，確定所述列車的運動速率和運動方向。
[0012]可選的，所述輪軸式傳感器的數(shù)量為兩個，其中一個適于安裝在列車中一個牽引車的輪軸上，另一個適于安裝在列車中另一個牽引車的輪軸上。
[0013]可選的，所述輪軸式傳感器和所述控制裝置之間通過標(biāo)準(zhǔn)接口連接，所述光學(xué)傳感器和所述控制裝置之間通過標(biāo)準(zhǔn)接口連接。
[0014]可選的，所述控制裝置適于安裝在列車的一個牽引車內(nèi)。
[0015]可選的，所述光學(xué)傳感器適于安裝在列車的轉(zhuǎn)向架上。
[0016]本實用新型提供的重載鐵路列車控制系統(tǒng)中，采用光學(xué)傳感器替代現(xiàn)有技術(shù)中的多普勒雷達(dá)式傳感器，由于光學(xué)式傳感器是專門針對多普勒雷達(dá)式傳感器在運用中遇到的問題而研發(fā)的產(chǎn)品，在低速時的測速精度要高于多普勒雷達(dá)式傳感器，其測速原理本身的適應(yīng)性就強(qiáng)于多普勒雷達(dá)式傳感器，受天氣環(huán)境的影響較小，使得其在重載鐵路惡劣環(huán)境下的可用性要強(qiáng)于多普勒雷達(dá)式傳感器?？梢?，相對于現(xiàn)有的列車控制系統(tǒng)，本實用新型提高了在低速和惡劣天氣下的測速精度。
【附圖說明】
[0017]通過參考附圖會更加清楚的理解本實用新型的特征信息和優(yōu)點，附圖是示意性的而不應(yīng)理解為對本實用新型進(jìn)行任何限制，在附圖中:
[0018]圖1示出了現(xiàn)有列車控制系統(tǒng)在列車上的安裝示意圖；
[0019]圖2示出了本實用新型重載鐵路列車控制系統(tǒng)在列車上的安裝示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為了能夠更清楚地理解本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0021]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實用新型，但是，本實用新型還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本實用新型的保護(hù)范圍并不受下面公開的具體實施例的限制。
[0022]本實用新型提供一種重載鐵路列車控制系統(tǒng)，如圖2所示，該系統(tǒng)包括測速裝置和控制裝置，所述測速裝置包括輪軸式傳感器和光學(xué)傳感器，所述輪軸式傳感器和所述光學(xué)傳感器均與所述控制裝置連接，其中:
[0023]所述輪軸式傳感器，適于安裝在列車輪軸上，以檢測列車的運動速率和運動方向；
[0024]所述光學(xué)傳感器，適于安裝在列車上，且所述光學(xué)傳感器的光線發(fā)出端面對鐵路軌道設(shè)置，以檢測列車的運動速率和運動方向；
[0025]所述控制裝置，適于根據(jù)所述輪軸式傳感器所檢測到的運動速率和運動方向及所述光學(xué)傳感器所檢測到的運動速率和運動方向，確定所述列車的運動速率和運動方向。
[0026]現(xiàn)有技術(shù)中的多普勒雷達(dá)式傳感器，以道釘為反射面，反射傳感器發(fā)出的超聲波，并根據(jù)多普勒效應(yīng)原理檢測反射超聲波的頻率與發(fā)射波頻率的關(guān)系，進(jìn)而計算出列車的運動速率和運動方向。因此在實際使用的過程中，其聲波傳輸受線路運行環(huán)境影響較大的負(fù)面特性逐漸顯露，而且在低速狀態(tài)下的測速精度不足，制約了多普勒雷達(dá)式傳感器在重載鐵路惡劣環(huán)境下的可用性。而本實用新型中采用光學(xué)傳感器替代現(xiàn)有技術(shù)中的多普勒雷達(dá)式傳感器，光學(xué)傳感器采用空間濾波算法，通過向鐵軌上表面發(fā)射返回的紅外線光，由光學(xué)傳感器持續(xù)檢測軌面圖像，經(jīng)由對圖像的濾波和相關(guān)性分析，計算出鐵軌上表面的運動速率和運動方向。光學(xué)式傳感器是專門針對多普勒雷達(dá)式傳感器在運用中遇到的問題而研發(fā)的產(chǎn)品，在低速時的測速精度要高于多普勒雷達(dá)式傳感器，其測速原理本身的適應(yīng)性就強(qiáng)于多普勒雷達(dá)式傳感器，受天氣環(huán)境的影響較小，使得其在重載鐵路惡劣環(huán)境下的可用性要強(qiáng)于多普勒雷達(dá)式傳感器。可見，相對于現(xiàn)有的列車控制系統(tǒng)，本實用新型提高了在低速和惡劣天氣下的測速精度。
[0027]盡管本實用新型列車控制系統(tǒng)的控制裝置涉及到數(shù)據(jù)的處理、計算等過程，但是其處理過程比較簡單(例如對光學(xué)式傳感器和輪軸式傳感器所發(fā)送的信息進(jìn)行對比運算，從而確定列車真實的運動速率和方向)，本實用新型僅僅是利用現(xiàn)有技術(shù)中能夠執(zhí)行上述運算的硬件模塊來完成相應(yīng)的功能，而并非是對軟件的改進(jìn)。
[0028]在具體實施時，由于一般列車可有兩個牽引車，根據(jù)不同的運行方向，可以選擇兩個牽引車中的一個作為控制端，控制和引導(dǎo)列車的運行。這時，輪軸式傳感器的數(shù)量為兩個，其中一個適于安裝在列車中一個牽引車的輪軸上，另一個適于安裝在列車中另一個牽引車的輪軸上。不論哪一端的牽引車作為列車的控制端時，均可采用本實用新型提供的列車控制系統(tǒng)進(jìn)行列車的控制。
[0029]在具體實施時，控制裝置適于安裝在列車的一個牽引車內(nèi)。
[0030]在具體實施時，輪軸式傳感器和控制裝置之間可通過標(biāo)準(zhǔn)接口連接，光學(xué)傳感器和控制裝置之間可通過標(biāo)準(zhǔn)接口連接。由于采用標(biāo)準(zhǔn)接口，配置方便、靈活，擴(kuò)展性強(qiáng)，可以滿足不同用戶的需求，便于后期的維護(hù)、更換等。
[0031]在具體實施時，光學(xué)傳感器適于安裝在列車的轉(zhuǎn)向架上，安裝方便、可靠。
[0032]雖然結(jié)合附圖描述了本實用新型的實施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下做出各種修改和變型，這樣的修改和變型均落入由所附權(quán)利要求所限定的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種重載鐵路列車控制系統(tǒng)，其特征在于，包括測速裝置和控制裝置，所述測速裝置包括輪軸式傳感器和光學(xué)傳感器，所述輪軸式傳感器和所述光學(xué)傳感器均與所述控制裝置連接，其中: 所述輪軸式傳感器，適于安裝在列車輪軸上，以檢測列車的運動速率和運動方向； 所述光學(xué)傳感器，適于安裝在列車上，且所述光學(xué)傳感器的光線發(fā)出端面對鐵路軌道設(shè)置，以檢測列車的運動速率和運動方向； 所述控制裝置，適于根據(jù)所述輪軸式傳感器所檢測到的運動速率和運動方向及所述光學(xué)傳感器所檢測到的運動速率和運動方向，確定所述列車的運動速率和運動方向。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述輪軸式傳感器的數(shù)量為兩個，其中一個適于安裝在列車中一個牽引車的輪軸上，另一個適于安裝在列車中另一個牽引車的輪軸上。3.根據(jù)權(quán)利要求1述的系統(tǒng)，其特征在于，所述輪軸式傳感器和所述控制裝置之間通過標(biāo)準(zhǔn)接口連接，所述光學(xué)傳感器和所述控制裝置之間通過標(biāo)準(zhǔn)接口連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置適于安裝在列車的一個牽引車內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)傳感器適于安裝在列車的轉(zhuǎn)向架上。
【專利摘要】本實用新型涉及一種重載鐵路列車控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括測速裝置和控制裝置，測速裝置包括輪軸式傳感器和光學(xué)傳感器，輪軸式傳感器和光學(xué)傳感器均與控制裝置連接，其中：輪軸式傳感器，適于安裝在列車輪軸上，以檢測列車的運動速率和運動方向；光學(xué)傳感器，適于安裝在列車上，且光學(xué)傳感器的光線發(fā)出端面對鐵路軌道設(shè)置，以檢測列車的運動速率和運動方向；控制裝置，適于根據(jù)輪軸式傳感器所檢測到的運動速率和運動方向及光學(xué)傳感器所檢測到的運動速率和運動方向，確定列車的運動速率和運動方向。光學(xué)式傳感器在低速時的測速精度要高于多普勒雷達(dá)式傳感器，且受天氣環(huán)境的影響較小，使得其在重載鐵路惡劣環(huán)境下的可用性要強(qiáng)于多普勒雷達(dá)式傳感器。
【IPC分類】G01P3/36, B61L23/00
【公開號】CN205292688
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】王智宇
【申請人】天津交控科技有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年12月24日