專利名稱：一種鐵路過分相自動控制方式及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鐵路機(jī)車的微機(jī)控制系統(tǒng)及裝置，尤其是指一種應(yīng)用于電力機(jī)車的、基 于網(wǎng)絡(luò)的微機(jī)控制系統(tǒng)及裝置。
背景技術(shù)：
我國西部地區(qū)由于地理原因，鐵道線路的彎道多、坡度大，電力機(jī)車在通過分相區(qū)采用 人工手動操作時，動力損失較大，特別對重載貨運(yùn)列車影響很大，容易造成坡停等事故，限 制了線路的通過能力，影響了運(yùn)輸效率。
為此鐵路部門為提高運(yùn)輸效率，在部分線路上采用了自動過分相方式。所述的自動過分 相方式是為使電力系統(tǒng)三相負(fù)荷盡可能平衡，電氣化鐵道的接觸網(wǎng)采用分段換相供電。為防 止相間短路，在不同相供電臂之間的連接處用絕緣裝置分割，形成了二個供電臂之間絕緣分 割區(qū)域，稱為分相區(qū)。電力機(jī)車在進(jìn)入分相區(qū)前，通過"人控"(司機(jī)操作)或者"機(jī)控" (設(shè)備控制)2種方法，切斷機(jī)車用電負(fù)載，使電力機(jī)車受電弓在無電流情況下通過分相區(qū) 后，再恢復(fù)機(jī)車用電負(fù)載。
目前的自動過分相有兩種不同的模式，即在線路分相區(qū)安裝了地面感應(yīng)器的斷電過分相 模式和部分大坡道分相區(qū)安裝柱上開關(guān)的帶電過分相模式。
一、 機(jī)車自動控制斷電方案
該方案已在國內(nèi)京廣、京哈等干線上投入使用。其原理是在電力機(jī)車進(jìn)出分相區(qū)之前 的線路上安裝地面磁感應(yīng)器。當(dāng)機(jī)車從A相區(qū)駛來達(dá)到磁鋼處時，通過車載設(shè)備接受地面信 息，并延時斷開機(jī)車主斷路器，使機(jī)車惰行通過無電區(qū)。在通過無電區(qū)后，機(jī)車接受到地面 另一個磁鋼信號，再自動閉合主斷路器，進(jìn)入B相區(qū)行駛。其控制過程完全由車載設(shè)備完成。
該種方式一般是在分相區(qū)前后按要求埋設(shè)四個地面感應(yīng)器。機(jī)車上安裝四個感應(yīng)接收
器T1 T4，其中T2與T4， Tl與T3相互備份。當(dāng)機(jī)車向前方向運(yùn)行，通過地面感應(yīng)器T1時， 車載設(shè)備接收到地面信號，自動對機(jī)車設(shè)備進(jìn)行相關(guān)操作，在到達(dá)分相區(qū)T3時斷開機(jī)車的 主斷路器。
機(jī)車通過分相區(qū)、接收到另一端的地面信號后，自動閉合主斷路器，對機(jī)車設(shè)備進(jìn)行恢 復(fù)操作，機(jī)車恢復(fù)至過分相前的工況，繼續(xù)行駛。
該技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)是投資費(fèi)用低，列車沖動小；地面設(shè)備不需要維護(hù)。 該技術(shù)方案的缺點(diǎn)是機(jī)車斷電時間較長，在大坡道區(qū)段列車牽引力損失大。
二、 柱上開關(guān)自動斷電方案該方案目前主要在蘭州、昆明使用。工作原理如下-首先對分相區(qū)內(nèi)的接觸網(wǎng)進(jìn)行改造，分割出七個區(qū)段。
電力機(jī)車運(yùn)行至a -b間時，左側(cè)開關(guān)裝置接觸器吸合，開關(guān)閉合使c-d段有電。機(jī)車 運(yùn)行至c-d段，接觸器釋放、開關(guān)斷開，使c-d-e-f-g為無電區(qū)。
機(jī)車?yán)^續(xù)運(yùn)行至g-h間，右側(cè)開關(guān)裝置接觸器得電，開關(guān)閉合，運(yùn)行到h-i間時，開關(guān) 斷開，兩組開關(guān)回到初始狀態(tài)。
這套裝置以柱上開關(guān)代替機(jī)車的主斷路器，實(shí)現(xiàn)了不需人工操作的自動過分相。
該技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)是斷電時間短，機(jī)車牽引力損失小。
該技術(shù)方案的缺點(diǎn)是開關(guān)長期帶負(fù)荷分?jǐn)?，易損壞，需要經(jīng)常維護(hù)；列車沖動大。 三、兩種方案的比較
兩種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，但由于原理不同、控制對象不同，對機(jī)車的控制要求差異很大。 電力機(jī)車在過分相時若不能區(qū)分這兩種模式的情況下，無法兼容，是無法做到一起使用的。
這給在部分線路上安裝了這兩種自動過分相設(shè)備的運(yùn)用部門帶來的不便。因此很有必要對此
加以改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有自動過分相裝置不能很好相互兼容的不足，本發(fā)明提供一種能有效綜合 利用現(xiàn)有兩種過分相技術(shù)的特點(diǎn)，根據(jù)機(jī)車實(shí)際情況，能夠在電力機(jī)車到達(dá)分相區(qū)前準(zhǔn)確識 別到分相區(qū)段的模式，并根據(jù)分相區(qū)的具體模式自動選擇合適的控制措施的自動過分相方式 及裝置。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 一種自動過分相控制方式，在機(jī)車上設(shè)有過分相區(qū)信息獲取
裝置，并通過過分相區(qū)信息獲取裝置獲取分相區(qū)信息，并在機(jī)車上設(shè)置自動過分相控制裝置，
并通過分相區(qū)信息獲取裝置獲取分相區(qū)信息，將柱上開關(guān)分相點(diǎn)位置進(jìn)行標(biāo)記。當(dāng)機(jī)車接近
柱上開關(guān)分相點(diǎn)時，分相區(qū)信息獲取裝置發(fā)出約定代碼，并通知自動過分相控制裝置，后者
即認(rèn)為下一分相區(qū)為柱上開關(guān)式，并采取相應(yīng)的控制模式。若未收到代碼，則認(rèn)為下一分相
區(qū)為地面埋點(diǎn)分相，裝置按車上自動斷電控制方案進(jìn)行控制。所述的自動過分相控制系統(tǒng)至
少包括三個部分，即一個兩種模式的識別部分， 一個車上自動控制斷電過分相部分和一個柱
上開關(guān)自動斷電過分相部分。自動過分相控制裝置實(shí)現(xiàn)三部分功能不同分相區(qū)的識別與兩
種控制模式的協(xié)調(diào)、柱上開關(guān)過分相模式下的邏輯控制和車上自動控制斷電過分相模式下的 邏輯控制。其中
一、兩種模式的識別部分所述的兩種模式的識別是通過修改過分相信號采集裝置里的數(shù)據(jù)，將柱上開關(guān)分相區(qū)位 置進(jìn)行標(biāo)記。當(dāng)機(jī)車接近柱上開關(guān)分相區(qū)時，過分相信號采集裝置發(fā)出約定代碼，并通知自 動過分相控制裝置，后者即認(rèn)為下一分相區(qū)為柱上開關(guān)式，并采取相應(yīng)的控制模式。若未收 到代碼，則認(rèn)為下一分相區(qū)為地面埋點(diǎn)分相，自動過分相控制裝置按車上自動斷電控制方案 進(jìn)行控制。
二、車上自動控制斷電過分相部分
所述的車上自動控制斷電過分相是自動過分相控制裝置采取車上自動控制斷電過分相 方式后，會根據(jù)車感器送來的信號，結(jié)合機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)信號進(jìn)行判斷，生成"過分相預(yù)告"、 "強(qiáng)迫斷"和"恢復(fù)"信號。同時根據(jù)機(jī)車速度控制司機(jī)指令，按固定速率或者在預(yù)定的時 間內(nèi)將電機(jī)電流平穩(wěn)降至0，發(fā)出輔機(jī)和主斷控制指令。在機(jī)車通過無電區(qū)后，根據(jù)車載感 應(yīng)器送來的信號，發(fā)出輔機(jī)和主斷控制指令，將指令恢復(fù)。
三、柱上開關(guān)自動斷電過分相部分
所述的柱上開關(guān)自動斷電過分相是自動過分相控制裝置確定分相區(qū)安裝了柱上開關(guān)后， 裝置實(shí)時監(jiān)測網(wǎng)壓變化，當(dāng)網(wǎng)壓低于設(shè)定值時，認(rèn)為機(jī)車進(jìn)入無電區(qū)，網(wǎng)壓判斷為低后自動 過分相控制裝置立即采取如下措施切斷指令，封鎖整流橋脈沖；斷開部分輔機(jī)控制回路。 自動過分相控制裝置檢測到網(wǎng)壓恢復(fù)到設(shè)定值以上時，自動過分相控制裝置采取如下措施 恢復(fù)指令，恢復(fù)電流；恢復(fù)輔機(jī)控制回路。
根據(jù)所述的自動過分相控制方式所提出的自動過分相控制裝置是在機(jī)車上至少有一個 存儲地面信息數(shù)據(jù)的地面信息存儲裝置和一個將所存儲的地面信息數(shù)據(jù)通過通訊總線發(fā)送 給相關(guān)車載設(shè)備的信息傳輸裝置，在機(jī)車控制系統(tǒng)中還設(shè)置有自動過分相控制裝置，且自動 過分相控制裝置分別與地面信息存儲裝置和信息傳輸裝置電連接，并對地面信息存儲裝置里 的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，將柱上開關(guān)分相點(diǎn)位置進(jìn)行標(biāo)記；自動過分相控制裝置通過通訊總線從信 息傳輸裝置中獲取該標(biāo)記信息；當(dāng)機(jī)車接近柱上開關(guān)分相點(diǎn)時，地面信息存儲裝置發(fā)出約定 代碼，信息傳輸裝置收到后通知自動過分相控制裝置，自動過分相控制裝置即認(rèn)為下一分相 區(qū)為柱上開關(guān)式，并采取相應(yīng)的控制模式；若未收到代碼，則認(rèn)為下一分相區(qū)為地面埋點(diǎn)分 相，裝置按車上自動斷電控制方案進(jìn)行控制。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于完全兼容電力機(jī)車車上自動控制斷電過分相和柱上開關(guān)自動斷電過 分相兩種方式，而且可根據(jù)每個分相區(qū)的具體情況采取最優(yōu)的控制措施。在列車運(yùn)行的平穩(wěn) 性與效率方面找到最合適的平衡點(diǎn)，在保證列車平穩(wěn)運(yùn)行的同時又減少了牽引力損失，提高
了鐵路運(yùn)輸效率，同時減輕了乘務(wù)員的勞動強(qiáng)度，降低了機(jī)車通過分相區(qū)時的事故風(fēng)險。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)框圖2為本發(fā)明的RS-485通訊電路圖3為本發(fā)明的過分相模式識別與優(yōu)選程序框圖4為本發(fā)明的機(jī)車狀態(tài)信號獲取電路原理圖5為本發(fā)明的車感器信號處理電路原理圖6為本發(fā)明的速度信號處理電路原理圖7為本發(fā)明的輔機(jī)控制電路原理圖8為本發(fā)明的指令控制電路原理圖9為本發(fā)明的信號生成流程圖IO為本發(fā)明的處理動作流程圖11為本發(fā)明的網(wǎng)壓信號處理圖12為本發(fā)明的柱上開關(guān)自動斷電過分相處理流程圖；
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
從附圖可以看出本發(fā)明為一種自動過分相控制方式及裝置，它是在機(jī)車上設(shè)有過分相區(qū) 信息獲取裝置，并通過過分相區(qū)信息獲取裝置獲取分相區(qū)信息，并在機(jī)車上設(shè)置自動過分相 控制裝置，并通過分相區(qū)信息獲取裝置獲取分相區(qū)信息，將柱上開關(guān)分相點(diǎn)位置進(jìn)行標(biāo)記。 當(dāng)機(jī)車接近柱上開關(guān)分相點(diǎn)時，分相區(qū)信息獲取裝置發(fā)出約定代碼，并通知自動過分相控制 裝置，后者即認(rèn)為下一分相區(qū)為柱上開關(guān)式，并采取相應(yīng)的控制模式。若未收到代碼，則認(rèn) 為下一分相區(qū)為地面埋點(diǎn)分相，裝置按車上自動斷電控制方案進(jìn)行控制。所述的自動過分相 控制系統(tǒng)至少包括三個部分，即一個兩種模式的識別部分， 一個車上自動控制斷電過分相部 分和一個柱上開關(guān)自動斷電過分相部分。自動過分相控制裝置實(shí)現(xiàn)三部分功能不同分相區(qū) 的識別與兩種控制模式的協(xié)調(diào)、柱上開關(guān)過分相模式下的邏輯控制和車上自動控制斷電過分 相模式下的邏輯控制。其中
一、兩種模式的識別部分
所述的兩種模式的識別是通過修改過分相信號采集裝置里的數(shù)據(jù)，將柱上開關(guān)分相區(qū)位 置進(jìn)行標(biāo)記。當(dāng)機(jī)車接近柱上開關(guān)分相區(qū)時，過分相信號采集裝置發(fā)出約定代碼，并通知自 動過分相控制裝置，后者即認(rèn)為下一分相區(qū)為柱上開關(guān)式，并采取相應(yīng)的控制模式。若未收 到代碼，則認(rèn)為下一分相區(qū)為地面埋點(diǎn)分相，自動過分相控制裝置按車上自動斷電控制方案進(jìn)行控制。
二、車上自動控制斷電過分相部分 所述的車上自動控制斷電過分相是自動過分相控制裝置采取車上自動控制斷電過分相 方式后，會根據(jù)車感器送來的信號，結(jié)合機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)信號進(jìn)行判斷，生成"過分相預(yù)告"、 "強(qiáng)迫斷"和"恢復(fù)"信號。同時根據(jù)機(jī)車速度控制司機(jī)指令，按固定速率或者在預(yù)定的時 間內(nèi)將電機(jī)電流平穩(wěn)降至0，發(fā)出輔機(jī)和主斷控制指令。在機(jī)車通過無電區(qū)后，根據(jù)車載感 應(yīng)器送來的信號，發(fā)出輔機(jī)和主斷控制指令，將指令恢復(fù)。 三、柱上開關(guān)自動斷電過分相部分
所述的柱上開關(guān)自動斷電過分相是自動過分相控制裝置確定分相區(qū)安裝了柱上開關(guān)后， 裝置實(shí)時監(jiān)測網(wǎng)壓變化，當(dāng)網(wǎng)壓低于設(shè)定值時，認(rèn)為機(jī)車進(jìn)入無電區(qū)，網(wǎng)壓判斷為低后自動 過分相控制裝置立即采取如下措施切斷指令，封鎖整流橋脈沖；斷開部分輔機(jī)控制回路。 自動過分相控制裝置檢測到網(wǎng)壓恢復(fù)到設(shè)定值以上時，自動過分相控制裝置采取如下措施 恢復(fù)指令，恢復(fù)電流；恢復(fù)輔機(jī)控制回路。
根據(jù)所述的自動過分相控制方式所提出的自動過分相控制裝置是在機(jī)車上至少有一個 存儲地面信息數(shù)據(jù)的地面信息存儲裝置和一個將所存儲的地面信息數(shù)據(jù)通過通訊總線發(fā)送 給相關(guān)車載設(shè)備的信息傳輸裝置，其特征在于在機(jī)車控制系統(tǒng)中還設(shè)置有自動過分相控制 裝置，且自動過分相控制裝置分別與地面信息存儲裝置和信息傳輸裝置電連接，并對地面信 息存儲裝置里的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，將柱上開關(guān)分相點(diǎn)位置進(jìn)行標(biāo)記；自動過分相控制裝置通過 通訊總線從信息傳輸裝置中獲取該標(biāo)記信息；當(dāng)機(jī)車接近柱上開關(guān)分相點(diǎn)時，地面信息存儲 裝置發(fā)出約定代碼，信息傳輸裝置收到后通知自動過分相控制裝置，自動過分相控制裝置即 認(rèn)為下一分相區(qū)為柱上開關(guān)式，并采取相應(yīng)的控制模式；若未收到代碼，則認(rèn)為下一分相區(qū) 為地面埋點(diǎn)分相，裝置按車上自動斷電控制方案進(jìn)行控制。
實(shí)施例一
一種自動過分相控制方式(如附圖l所示)，在每臺機(jī)車上均安裝了 LKJ2000型監(jiān)控裝 置和TAX2型綜合信息監(jiān)測裝置。前者存儲地面信息數(shù)據(jù)，后者將其中部分?jǐn)?shù)據(jù)通過485總 線發(fā)送給相關(guān)車載設(shè)備。其特征是在機(jī)車控制系統(tǒng)中設(shè)置有自動過分相控制裝置，通過修改 監(jiān)控裝置里的數(shù)據(jù)，將柱上開關(guān)分相點(diǎn)位置進(jìn)行標(biāo)記。自動過分相控制裝置通過RS485總線 從TAX2裝置獲取該標(biāo)記信息。當(dāng)機(jī)車接近柱上開關(guān)分相點(diǎn)時，監(jiān)控裝置在發(fā)出約定代碼， TAX2裝置收到后通知自動過分相控制裝置，后者即認(rèn)為下一分相區(qū)為柱上開關(guān)式，并采取 相應(yīng)的控制模式。若未收到代碼，則認(rèn)為下一分相區(qū)為地面埋點(diǎn)分相，裝置按車上自動斷電控制方案進(jìn)行控制。自動過分相控制裝置實(shí)現(xiàn)三部分功能不同分相區(qū)的識別與兩種控制模 式的協(xié)調(diào)、柱上開關(guān)過分相模式下的邏輯控制和車上自動控制斷電過分相模式下的邏輯控 制。系統(tǒng)原理框圖如圖l所示。所述的自動過分相控制裝置至少包括三個部分，即一個兩種 模式的識別部分， 一個車上自動控制斷電過分相部分和一個柱上開關(guān)自動斷電過分相部分。 其中
一、 兩種模式的識別部分
根據(jù)每臺機(jī)車上所安裝的LKJ2000型監(jiān)控裝置和TAX2型綜合信息監(jiān)測裝置。前者存儲 地面信息數(shù)據(jù)，后者將其中部分?jǐn)?shù)據(jù)通過485總線發(fā)送給相關(guān)車載設(shè)備。
所述的兩種模式的識別是通過修改監(jiān)控裝置里的數(shù)據(jù)，將柱上開關(guān)分相點(diǎn)位置進(jìn)行標(biāo) 記。自動過分相控制裝置通過RS485總線從TAX2裝置獲取該標(biāo)記信息。當(dāng)機(jī)車接近柱上開 關(guān)分相點(diǎn)時，監(jiān)控裝置在發(fā)出約定代碼，TAX2裝置收到后通知自動過分相控制裝置，后者 即認(rèn)為下一分相區(qū)為柱上開關(guān)式，并采取相應(yīng)的控制模式。若未收到代碼，則認(rèn)為下一分相 區(qū)為地面埋點(diǎn)分相，自動過分相控制裝置按車上自動斷電控制方案進(jìn)行控制。裝置通訊電路 原理如圖2;具體的軟件實(shí)現(xiàn)流程如圖3所示。
二、 車上自動控制斷電過分相部分
所述的車上自動控制斷電過分相是自動過分相控制裝置采取車上自動控制斷電過分相 方式后，會根據(jù)車感器送來的信號，結(jié)合機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)信號進(jìn)行判斷，生成"過分相預(yù)告"、 "強(qiáng)迫斷"和"恢復(fù)"信號。同時根據(jù)機(jī)車速度控制司機(jī)指令，按固定速率或者在預(yù)定的時 間內(nèi)將電機(jī)電流平穩(wěn)降至0，發(fā)出輔機(jī)和主斷控制指令。在機(jī)車通過無電區(qū)后，根據(jù)車載感 應(yīng)器送來的信號，發(fā)出輔機(jī)和主斷控制指令，將指令恢復(fù)。
車上自動控制斷電過分相部分輸入信號處理電路如下
① 機(jī)車狀態(tài)信號
機(jī)車狀態(tài)信號(DC 110V)經(jīng)光耦隔離后，輸出DC 5V信號送到CPU采集。處理電路原理 如圖4所示
② 車感器信號
車感器信號經(jīng)光耦隔離后，輸出DC 5V信號送入CPU，處理電路原理如圖5所示。
③ 速度信號
速度傳感器輸出的信號經(jīng)頻率-電壓轉(zhuǎn)換電路后送CPU進(jìn)行AD采樣，用于過分相時的距 離控制。處理電路原理如圖6所示。
車上自動控制斷電過分相部分輸出信號處理電路如下① 輔機(jī)、主斷路器控制信號
裝置在電力機(jī)車原有的輔機(jī)控制回路中加入控制節(jié)點(diǎn)。通過輸出控制信號實(shí)現(xiàn)對輔機(jī)的 控制。信號輸出電路原理如圖7所示。
② 指令控制
裝置在指令回路中串入控制節(jié)點(diǎn)，通過控制指令實(shí)現(xiàn)對電機(jī)電流的控制。處理電路原理 如圖8所示。
車上自動控制斷電過分相部分軟件流程如下
在軟件實(shí)現(xiàn)時，車上自動控制斷電過分相分為兩部分， 一部分是根據(jù)機(jī)車狀態(tài)信號、車 感器信號生成"預(yù)告"、"強(qiáng)迫"和"恢復(fù)"信號， 一部分是根據(jù)生成的信號進(jìn)行相應(yīng)的處理 動作。信號生成流程如圖9所示。處理動作流程如圖IO所示。
三、柱上開關(guān)自動斷電過分相部分
所述的柱上開關(guān)自動斷電過分相是自動過分相控制裝置確定分相區(qū)安裝了柱上開關(guān)后， 裝置實(shí)時監(jiān)測網(wǎng)壓變化，當(dāng)網(wǎng)壓低于設(shè)定值時，認(rèn)為機(jī)車進(jìn)入無電區(qū)，網(wǎng)壓判斷為低后自動 過分相控制裝置立即采取如下措施切斷指令，封鎖整流橋脈沖；斷開部分輔機(jī)控制回路。 自動過分相控制裝置檢測到網(wǎng)壓恢復(fù)到設(shè)定值以上時，自動過分相控制裝置采取如下措施
恢復(fù)指令，恢復(fù)電流；恢復(fù)輔機(jī)控制回路。
柱上開關(guān)自動斷電過分相部分輸入信號處理電路如下
① 網(wǎng)壓信號處理電路
網(wǎng)壓信號取自電力機(jī)車變壓器。主斷路器閉合后網(wǎng)壓信號就存在；當(dāng)主斷路器斷開或者 接觸網(wǎng)無電時，該信號消失。網(wǎng)壓信號經(jīng)變壓器隔離降壓啟，轉(zhuǎn)換成電平信號送CPU。處理 電路原理如圖ll所示。
② 輔機(jī)控制
裝置在機(jī)車原有輔機(jī)控制回路中加入控制節(jié)點(diǎn)，通過輸出控制信號實(shí)現(xiàn)對輔機(jī)的控制。 處理電路原理同圖7所示。
柱上開關(guān)自動斷電過分相部分軟件流程如圖12所示。
所述的自動過分相控制裝置的盒體由鋼板整體壓制^成，其后部裝有5個對外連接插座 用于對外接口；前部裝有轉(zhuǎn)換開關(guān)用于故障時隔離；面板指示燈用于工作狀態(tài)指示。自動過 分相控制裝置包括6路數(shù)字量輸入，12路M0SFET管輸出和2路繼電器輸出。
整個自動過分相控制裝置為封閉結(jié)構(gòu)，有防塵、屏蔽作用。表面采用亞光黑色噴漆工藝， 美觀大方。
該自動過分相控制裝置對外接口采用了五個圓形航空插座，將各信號按不同功能和特性進(jìn)行分類后，分別規(guī)劃到不同插座中，各插座所包含的信號如下
插座CZ1:輔助系統(tǒng)(壓縮機(jī)、輔過流信號、劈相機(jī))控制信號 插座CZ2:主斷控制信號、狀態(tài)指示信號(顯示燈、蜂鳴器) 插座CZ3:機(jī)車狀態(tài)輸入信號、電源、電網(wǎng)電壓信號 插座CZ4:速度信號、指令信號、通訊信號 插座CZ5:車載感應(yīng)器輸入信號(四路) 實(shí)施例二
實(shí)施例二的原理與實(shí)施例一是一樣的，其自動過分相控制裝置也是一樣，只是過分相信
號采集裝置為TVM430車載設(shè)備，自動過分相控制裝置通過TVM430車載設(shè)備獲取分相區(qū)的信 息，并結(jié)合自動過分相控制裝置實(shí)現(xiàn)自動過分相的控制。 實(shí)施例三
實(shí)施例三的原理與實(shí)施例一是一樣的，其自動過分相控制裝置也是一樣，只是過分相信 號采集裝置為GPS定位+車載地圖，自動過分相控制裝置通過GPS定位+車載地圖獲取分相區(qū) 的信息，并結(jié)合自動過分相控制裝置實(shí)現(xiàn)自動過分相的控制。
相關(guān)技術(shù)術(shù)語的名詞解釋
LKJ2000監(jiān)控裝置
全稱為"LKJ2000型列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置"，該裝置是在LKJ-93型監(jiān)控裝置廣泛應(yīng)用 的基礎(chǔ)上，借鑒國內(nèi)外ATP及ATC先進(jìn)技術(shù)而研究開發(fā)的新一代列車超速防護(hù)設(shè)備。它是是 采用了先進(jìn)的32位微處理器技術(shù)、安全性技術(shù)以及數(shù)字信號處理技術(shù)等來保證列車行車安 全的控制裝置。裝置提供各種對外串行通訊接口，通訊接口包括2路RS485接口及1路 RS422/RS485接口。 1路RS485通訊接口用于與TAX2綜合信息監(jiān)測裝置通信；1路RS485通 訊接口用于與列車總線/車輛總線聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控裝置與列車/機(jī)車控制系統(tǒng)的信息交換；1 路RS422/RS485接口用于與機(jī)車信號裝置或點(diǎn)式信息設(shè)備通訊，從而提高傳輸信息量以及傳 輸信息的可靠性。
TAX2綜合信息監(jiān)測裝置
該裝置是集各種與機(jī)車運(yùn)行有關(guān)的信息檢測和數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備于一體的綜合性信息監(jiān)測 裝置，俗稱信息工作平臺。它將各檢測設(shè)備以標(biāo)準(zhǔn)模塊單元插件的形式置于工作平臺(即 TAX2主機(jī)箱)中，由該工作平臺中的通訊記錄單元插件一方面通過實(shí)時獲取列車運(yùn)行監(jiān)控 記錄裝置(簡稱監(jiān)控裝置)采集的時間、公里標(biāo)、速度、車號和車次等重要列車運(yùn)行信息； 另一方面綜合各功能模塊單元檢測到的信息，以統(tǒng)一的時間、公里標(biāo)作為基準(zhǔn)座標(biāo)進(jìn)行記錄，記錄的格式與LKJ93A監(jiān)控裝置的數(shù)據(jù)記錄格式相同，可以用監(jiān)控裝置轉(zhuǎn)儲設(shè)備進(jìn)行記錄數(shù) 據(jù)的轉(zhuǎn)儲，并利用其地面處理軟件進(jìn)行地面分析處理和數(shù)據(jù)管理。該裝置既解決了所有檢測 信息以統(tǒng)一時間、公里標(biāo)作為基準(zhǔn)座標(biāo)記錄的問題，又解決了數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)儲、分析管理和車地 信息傳輸問題，同時也節(jié)約了資源和便于對設(shè)備的統(tǒng)一維護(hù)。 TVM430車載設(shè)備
TVM430車載設(shè)備是鐵道部為秦沈客運(yùn)專線引進(jìn)的超速防護(hù)系統(tǒng)，安裝在SS9電力機(jī)車和 動車組上。它的功能和國內(nèi)的LKJ2000型列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置基本一致。 RS-485:
RS-485是由美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)制訂并發(fā)布的一種串行通訊標(biāo)準(zhǔn)。它允許多個發(fā) 送器和接收器連接到同一條總線上，且可以進(jìn)行雙向通信。因?yàn)镽S-485的遠(yuǎn)距離、多節(jié)點(diǎn) (32個)以及傳輸線成本低的特性，使得EIARS-485成為工業(yè)應(yīng)用中數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖走x標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種鐵路過分相自動控制方式，在機(jī)車上設(shè)有過分相區(qū)信息獲取裝置，并通過過分相區(qū)信息獲取裝置獲取分相區(qū)信息，其特征在于在機(jī)車上設(shè)置有自動過分相控制裝置，通過分相區(qū)信息獲取裝置獲取分相區(qū)信息，并將柱上開關(guān)分相點(diǎn)位置進(jìn)行標(biāo)記；當(dāng)機(jī)車接近柱上開關(guān)分相點(diǎn)時，分相區(qū)信息獲取裝置發(fā)出約定代碼，并通知自動過分相控制裝置，后者即認(rèn)為下一分相區(qū)為柱上開關(guān)式，并采取相應(yīng)的控制模式；若未收到代碼，則認(rèn)為下一分相區(qū)為地面埋點(diǎn)分相，裝置按車上自動斷電控制方案進(jìn)行控制。
2、 如權(quán)利要求l所述的鐵路過分相自動控制方式，其特征在于所述的自動過分相控 制裝置至少包括三個部分，即一個兩種模式的識別部分， 一個車上自動控制斷電過分相部 分和一個柱上開關(guān)自動斷電過分相部分。通過自動過分相控制裝置完成不同分相區(qū)的識別 與兩種控制模式的協(xié)調(diào)、柱上開關(guān)過分相模式下的邏輯控制和車上自動控制斷電過分相模 式下的邏輯控制。
3、 如權(quán)利要求2所述的鐵路過分相自動控制方式，其特征在于所述的兩種模式的 識別是通過修改過分相信號采集裝置里的數(shù)據(jù)，將柱上開關(guān)分相點(diǎn)位置進(jìn)行標(biāo)記；當(dāng)機(jī)車 接近柱上開關(guān)分相點(diǎn)時，過分相信號采集裝置發(fā)出約定代碼，并通知自動過分相控制裝置， 后者即認(rèn)為下一分相區(qū)為柱上開關(guān)式，并采取相應(yīng)的控制模式；若未收到代碼，則認(rèn)為下 一分相區(qū)為地面埋點(diǎn)分相，自動過分相控制裝置按車上自動斷電控制方案進(jìn)行控制。
4、如權(quán)利要求2所述的鐵路過分相自動控制方式，其特征在于所述的車上自動控 制斷電過分相是自動過分相控制裝置采取車上自動控制斷電過分相方式后，會根據(jù)車感器 送來的信號，結(jié)合機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)信號進(jìn)行判斷，生成"過分相預(yù)告"、"強(qiáng)迫斷"和"恢復(fù)" 信號。同時根據(jù)機(jī)車速度控制司機(jī)指令，按固定速率或者在預(yù)定的時間內(nèi)將電機(jī)電流平穩(wěn) 降至0，發(fā)出輔機(jī)和主斷控制指令；在機(jī)車通過無電區(qū)后，根據(jù)車載感應(yīng)器送來的信號， 發(fā)出輔機(jī)和主斷控制指令，將指令恢復(fù)。
5、 如權(quán)利要求2所述的鐵路過分相自動控制方式，其特征在于所述的柱上開關(guān)自動 斷電過分相是自動過分相控制裝置確定分相區(qū)安裝了柱上開關(guān)后，裝置實(shí)時監(jiān)測網(wǎng)壓變化， 當(dāng)網(wǎng)壓低于設(shè)定值時，認(rèn)為機(jī)車進(jìn)入無電區(qū)，網(wǎng)壓判斷為低后自動過分相控制裝置立即采 取如下措施切斷指令，封鎖整流橋脈沖；斷開部分輔機(jī)控制回路；自動過分相控制裝置 檢測到網(wǎng)壓恢復(fù)到設(shè)定值以上時，自動過分相控制裝置釆取如下措施恢復(fù)指令，恢復(fù)電 流；恢復(fù)輔機(jī)控制回路。
6、 一種鐵路過分相自動控制裝置，在機(jī)車上至少有一個存儲地面信息數(shù)據(jù)的地面信息 存儲裝置和一個將所存儲的地面信息數(shù)據(jù)通過通訊總線發(fā)送給相關(guān)車載設(shè)備的信息傳輸裝置，其特征在于在機(jī)車控制系統(tǒng)中還設(shè)置有自動過分相控制裝置，且自動過分相控制裝 置分別與地面信息存儲裝置和信息傳輸裝置電連接，并對地面信息存儲裝置里的數(shù)據(jù)進(jìn)行 修改，將柱上開關(guān)分相點(diǎn)位置進(jìn)行標(biāo)記；自動過分相控制裝置通過通訊總線從信息傳輸裝 置中獲取該標(biāo)記信息；當(dāng)機(jī)車接近柱上開關(guān)分相點(diǎn)時，地面信息存儲裝置發(fā)出約定代碼， 信息傳輸裝置收到后通知自動過分相控制裝置，自動過分相控制裝置即認(rèn)為下一分相區(qū)為 柱上開關(guān)式，并采取相應(yīng)的控制模式；若未收到代碼，則認(rèn)為下一分相區(qū)為地面埋點(diǎn)分相， 裝置按車上自動斷電控制方案進(jìn)行控制。
7、 如權(quán)利要求6所述的鐵路過分相自動控制裝置，其特征在于所述的自動過分相控 制裝置至少包括三個部分，即一個兩種模式的識別部分， 一個車上自動控制斷電過分相部 分和一個柱上開關(guān)自動斷電過分相部分；自動過分相控制裝置進(jìn)行不同分相區(qū)的識別與兩 種控制模式的協(xié)調(diào)、柱上開關(guān)過分相模式下的邏輯控制和車上自動控制斷電過分相模式下 的邏輯控制。
8、 如權(quán)利要求7所述的鐵路過分相自動控制裝置，其特征在于所述的兩種模式的識 別部分是修改地面信息存儲裝置里的數(shù)據(jù)，將柱上開關(guān)分相點(diǎn)位置進(jìn)行標(biāo)記；自動過分相 控制裝置通過通訊總線從信息傳輸裝置中獲取該標(biāo)記信息；當(dāng)機(jī)車接近柱上開關(guān)分相點(diǎn)時， 地面信息存儲裝置發(fā)出約定代碼，信息傳輸裝置收到后通知自動過分相控制裝置，自動過 分相控制裝置即認(rèn)為下一分相區(qū)為柱上開關(guān)式，并采取相應(yīng)的控制模式；若未收到代碼， 則認(rèn)為下一分相區(qū)為地面埋點(diǎn)分相，裝置按車上自動斷電控制方案進(jìn)行控制；所述的車上 自動控制斷電過分相是自動過分相控制裝置采取車上自動控制斷電過分相方式后，會根據(jù) 車感器送來的信號，結(jié)合機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)信號進(jìn)行判斷，生成"過分相預(yù)告"、"強(qiáng)迫斷"和"恢復(fù)"信號。同時根據(jù)機(jī)車速度控制司機(jī)指令，按固定速率或者在預(yù)定的時間內(nèi)將電機(jī) 電流平穩(wěn)降至0，發(fā)出輔機(jī)和主斷控制指令。在機(jī)車通過無電區(qū)后，根據(jù)車載感應(yīng)器送來的 信號，發(fā)出輔機(jī)和主斷控制指令，將指令恢復(fù)；所述的柱上開關(guān)自動斷電過分相是自動過 分相控制裝置確定分相區(qū)安裝了柱上開關(guān)后，裝置實(shí)時監(jiān)測網(wǎng)壓變化，當(dāng)網(wǎng)壓低于設(shè)定值 時，認(rèn)為機(jī)車進(jìn)入無電區(qū)，網(wǎng)壓判斷為低后自動過分相控制裝置立即采取如下措施切斷 指令，封鎖整流橋脈沖；斷開部分輔機(jī)控制回路。自動過分相控制裝置檢測到網(wǎng)壓恢復(fù)到 設(shè)定值以上時，自動過分相控制裝置釆取如下措施恢復(fù)指令，恢復(fù)電流；恢復(fù)輔機(jī)控制 回路。
9、 如權(quán)利要求6所述的鐵路過分相自動控制裝置，其特征在于所述的地面信息存儲 裝置為LKJ2000型監(jiān)控裝置；所述的信息傳輸裝置為TAX2型綜合信息監(jiān)測裝置；所述的通訊總線為RS485總線。
10、 一種鐵路過分相自動控制裝置，在每臺機(jī)車上均安裝了LKJ2000型監(jiān)控裝置和TAX2 型綜合信息監(jiān)測裝置；前者存儲地面信息數(shù)據(jù)，后者將其中部分?jǐn)?shù)據(jù)通過485總線發(fā)送給相 關(guān)車載設(shè)備；其特征在于在機(jī)車控制系統(tǒng)中設(shè)置有自動過分相控制裝置，自動過分相控 制裝置分別與LKJ2000型監(jiān)控裝置和TAX2型綜合信息監(jiān)測裝置電氣連接，并對LKJ2000型監(jiān) 控裝置里的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，將柱上開關(guān)分相點(diǎn)位置進(jìn)行標(biāo)記；自動過分相控制裝置通過 RS485總線從TAX2裝置獲取該標(biāo)記信息；當(dāng)機(jī)車接近柱上開關(guān)分相點(diǎn)時，LKJ2000型監(jiān)控裝 置發(fā)出約定代碼，TAX2裝置收到LKJ2000型監(jiān)控裝置所發(fā)出的信息后通知自動過分相控制裝 置，自動過分相控制裝置即認(rèn)為下一分相區(qū)為柱上開關(guān)式，并采取相應(yīng)的控制模式；若未 收到代碼，則認(rèn)為下一分相區(qū)為地面埋點(diǎn)分相，裝置按車上自動斷電控制方案進(jìn)行控制。 所述的兩種模式的識別是通過修改監(jiān)控裝置里的數(shù)據(jù)，將柱上開關(guān)分相點(diǎn)位置進(jìn)行標(biāo)記； 所述的自動過分相控制裝置至少包括三個部分，即一個兩種模式的識別部分， 一個車上自 動控制斷電過分相部分和一個柱上開關(guān)自動斷電過分相部分；自動過分相控制裝置進(jìn)行不 同分相區(qū)的識別與兩種控制模式的協(xié)調(diào)、柱上開關(guān)過分相模式下的邏輯控制和車上自動控 制斷電過分相模式下的邏輯控制。全文摘要
一種鐵路過分相自動控制方式及裝置，在機(jī)車上設(shè)有過分相區(qū)信息獲取裝置，并通過過分相區(qū)信息獲取裝置獲取分相區(qū)信息，在機(jī)車上設(shè)置有自動過分相控制裝置，通過分相區(qū)信息獲取裝置獲取分相區(qū)信息，并將柱上開關(guān)分相點(diǎn)位置進(jìn)行標(biāo)記；當(dāng)機(jī)車接近柱上開關(guān)分相點(diǎn)時，分相區(qū)信息獲取裝置發(fā)出約定代碼，并通知自動過分相控制裝置，后者即認(rèn)為下一分相區(qū)為柱上開關(guān)式，并采取相應(yīng)的控制模式；若未收到代碼，則認(rèn)為下一分相區(qū)為地面埋點(diǎn)分相，裝置按車上自動斷電控制方案進(jìn)行控制。自動過分相控制系統(tǒng)至少包括三個部分，即一個兩種模式的識別部分，一個車上自動控制斷電過分相部分和一個柱上開關(guān)自動斷電過分相部分。
文檔編號B60M1/18GK101559728SQ200910043518
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日
發(fā)明者曹偉宸, 鵬 李, 李小平, 杰 蔡 申請人:株洲南車時代電氣股份有限公司