車輛控制設(shè)備、列車控制系統(tǒng)及列車控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種車輛控制設(shè)備、列車控制系統(tǒng)及列車控制方法，該設(shè)備包括：干線電壓檢測單元、網(wǎng)絡(luò)單元、控制單元、通信單元和位置確定單元；干線電壓檢測單元連接至控制單元、通信單元和位置確定單元，用于采集列車干線電壓并將電壓傳輸給控制單元；網(wǎng)絡(luò)單元連接至控制單元，用于接收到投入指令后投入；控制單元用于發(fā)出指令、處理數(shù)據(jù)及發(fā)送信息給通信單元；通信單元用于車輛控制設(shè)備與機(jī)車控制設(shè)備間的網(wǎng)絡(luò)通信；位置確定單元連接至控制單元和通信單元，用于獲取車輛在列車中的位置信息并發(fā)送給機(jī)車控制設(shè)備；在車輛處于列車尾端時(shí)，網(wǎng)絡(luò)單元由控制單元控制投入并發(fā)送信標(biāo)消息。無需安裝獨(dú)立的用于列車尾端車輛的裝置，簡化整體系統(tǒng)，方便運(yùn)用。
【專利說明】
車輛控制設(shè)備、列車控制系統(tǒng)及列車控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及鐵路運(yùn)輸技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種車輛控制設(shè)備、列車控制系統(tǒng)及列車控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]裝設(shè)基于微機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制電空制動(dòng)系統(tǒng)的列車，需要一個(gè)獨(dú)立專用的列尾裝置用于電空制動(dòng)系統(tǒng)，該列尾裝置安裝在列車尾端的車輛上，負(fù)責(zé)感知并傳遞列車尾端的一些狀態(tài)信息，包括尾部電壓、尾部列車管壓力及信標(biāo)信息，其中信標(biāo)信息用來檢測列車的完整性。目前，國外使用電空制動(dòng)系統(tǒng)的車輛，均是在列車尾端的車輛上安裝獨(dú)立的列尾裝置，這個(gè)獨(dú)立的列尾裝置一般包含電池、傳感器和網(wǎng)絡(luò)通信等設(shè)備，是在列車編組完成后實(shí)際運(yùn)行前臨時(shí)加掛在列車尾端的車輛上使用。所以，這樣的獨(dú)立列尾裝置需要專門人員進(jìn)行專門的管理、運(yùn)用和維護(hù)。
[0003]圖1是國外在用技術(shù)的列車設(shè)備連接示意圖，如圖1所示，列尾裝置連接在列車尾端，η個(gè)車輛控制設(shè)備及列尾裝置均連接至機(jī)車控制設(shè)備，機(jī)車控制設(shè)備為車輛控制設(shè)備及列尾裝置供電，且機(jī)車控制設(shè)備與各車輛控制設(shè)備、列尾裝置可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊。
[0004]另外，目前運(yùn)用的普通貨物列車(沒有安裝電空制動(dòng)系統(tǒng))按規(guī)定需要在處于列車尾端的車輛上安裝一個(gè)列尾裝置，這個(gè)列尾裝置是所有貨物列車都必須的，主要功能是感知尾部列車管壓力，部分列尾裝置具有列車管減壓排風(fēng)功能。這種列尾裝置能夠通過無線通訊方式向機(jī)車設(shè)備發(fā)送列車尾部的列車管壓力，還能通過無線通訊接收到機(jī)車緊急制動(dòng)的指令迅速排出列車管內(nèi)壓力空氣。
[0005]因此，使用裝設(shè)有基于微機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制電空制動(dòng)系統(tǒng)的列車，會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)列尾裝置，不方便管理和安裝運(yùn)用。
[0006]針對上述問題，需要提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種車輛控制設(shè)備、列車控制系統(tǒng)及列車控制方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中裝設(shè)有基于微機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制電空制動(dòng)系統(tǒng)的列車，需要獨(dú)立的實(shí)體列尾裝置，不方便管理和安裝的問題。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種車輛控制設(shè)備，包括:干線電壓檢測單元、網(wǎng)絡(luò)單元、控制單元、通信單元和位置確定單元;所述干線電壓檢測單元，分別連接至所述控制單元、所述通信單元和所述位置確定單元，用于采集列車干線電壓，并將采集的干線電壓值傳輸給所述控制單元;所述網(wǎng)絡(luò)單元，連接至所述控制單元，用于在接收到所述控制單元發(fā)送的投入指令后投入;所述控制單元，用于發(fā)出指令、處理數(shù)據(jù)以及發(fā)送信息給所述通信單元;所述通信單元，連接至機(jī)車控制設(shè)備和所述控制單元，用于所述車輛控制設(shè)備與所述機(jī)車控制設(shè)備之間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信;所述位置確定單元，分別連接至所述控制單元和所述通信單元，用于獲取所述車輛控制設(shè)備所在的車輛在列車中的位置信息，并將所述位置信息發(fā)送給所述機(jī)車控制設(shè)備;其中，在所述車輛控制設(shè)備所在的車輛處于列車尾端的情況下，所述網(wǎng)絡(luò)單元由所述控制單元控制投入，并且發(fā)送信標(biāo)信息。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，所述車輛控制設(shè)備還包括:供電電源，用于通過供電線路為所述車輛控制設(shè)備供電。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，所述車輛控制設(shè)備還包括:電池單元，連接至所述供電電源和所述控制單元，用于在所述供電電源失效的情況下，為所述車輛控制設(shè)備提供臨時(shí)電源，并且在所述供電電源有效的情況下為電池充電。
[0011]在一個(gè)實(shí)施例中，所述車輛控制設(shè)備還包括:狀態(tài)顯示單元，分別連接至所述控制單元、所述通信單元、所述干線電壓檢測單元和所述位置確定單元，用于顯示所述車輛控制設(shè)備的工作情況。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中，所述控制單元具體用于按照預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔向所述機(jī)車控制設(shè)備發(fā)送列車尾端的狀態(tài)信息。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種列車控制系統(tǒng)，包括:機(jī)車控制設(shè)備以及多個(gè)車輛控制設(shè)備，其中，所述車輛控制設(shè)備是上述任一種的車輛控制設(shè)備;所述機(jī)車控制設(shè)備，用于確定處于列車尾端的車輛，控制投入該車輛的車輛控制設(shè)備中的網(wǎng)絡(luò)單元，并接收處于列車尾端的車輛控制設(shè)備發(fā)送的信標(biāo)信息。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種列車控制方法，應(yīng)用于上述車輛控制系統(tǒng)，所述方法包括:機(jī)車控制設(shè)備確定處于列車尾端的車輛;所述機(jī)車控制設(shè)備控制投入該車輛的車輛控制設(shè)備中的網(wǎng)絡(luò)單元，并接收處于列車尾端的車輛控制設(shè)備發(fā)送的信標(biāo)信息。
[0015]通過本發(fā)明的車輛控制設(shè)備、列車控制系統(tǒng)及列車控制方法，每個(gè)車輛控制設(shè)備都具備有列尾功能及車輛控制功能，但只有在列車尾端的車輛控制設(shè)備會(huì)被機(jī)車控制設(shè)備激活全部功能，其余車輛控制設(shè)備僅激活車輛控制功能。這樣，裝設(shè)有基于微機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制電空制動(dòng)系統(tǒng)的列車無需安裝額外的獨(dú)立的列尾裝置，簡化了電空制動(dòng)系統(tǒng)，使得運(yùn)用變得相對簡單，方便管理。
【附圖說明】
[0016]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中:
[0017]圖1是國外在用技術(shù)的列車設(shè)備連接示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的車輛控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖；
[0019]圖3是本發(fā)明另一實(shí)施例的車輛控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖；
[0020]圖4是本發(fā)明又一實(shí)施例的車輛控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖；
[0021 ]圖5是本發(fā)明實(shí)施例的列車控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6是本發(fā)明實(shí)施例的列車控制方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(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。
[0024]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種車輛控制設(shè)備，該車輛控制設(shè)備具有列尾功能，可以用于裝設(shè)有基于微機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制電空制動(dòng)系統(tǒng)的列車。
[0025]圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的車輛控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖，如圖2所示，該車輛控制設(shè)備10包括:干線電壓檢測單元11、網(wǎng)絡(luò)單元12、控制單元13、通信單元14和位置確定單元15。下面對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體說明。
[0026]干線電壓檢測單元11，分別連接至控制單元13、通信單元14和位置確定單元15，用于采集列車干線電壓，并將采集的干線電壓值傳輸給控制單元13。
[0027]網(wǎng)絡(luò)單元12(即網(wǎng)絡(luò)終端)，連接至控制單元13，用于在接收到控制單元13發(fā)送的投入指令后投入。
[0028]控制單元13，用于發(fā)出指令、處理數(shù)據(jù)以及發(fā)送信息給通信單元14?？刂茊卧?3作為車輛控制設(shè)備10的處理器，可以實(shí)時(shí)計(jì)算數(shù)據(jù)和判斷邏輯，例如，數(shù)據(jù)的采集處理和各種控制動(dòng)作。
[0029]通信單元14，連接至機(jī)車控制設(shè)備20和控制單元13，用于車輛控制設(shè)備10與機(jī)車控制設(shè)備20之間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。如果某一車輛被選為具有尾車功能，那么該車輛可以按照預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔通過通信單元14向機(jī)車控制設(shè)備20發(fā)送信標(biāo)信息。信標(biāo)信息可以包括:列車干線電壓、列車管壓力等信息。
[0030]位置確定單元15，分別連接至控制單元13和通信單元14，用于獲取車輛控制設(shè)備10所在的車輛在列車中的位置信息，并將該位置信息發(fā)送給機(jī)車控制設(shè)備20。其中，位置確定單元15可以通過通信單元14直接發(fā)送位置信息，也可以通過控制單元13轉(zhuǎn)發(fā)位置信息。
[0031]其中，在車輛控制設(shè)備10所在的車輛處于列車尾端的情況下，網(wǎng)絡(luò)單元12由控制單元13控制投入，并且發(fā)送信標(biāo)信息。即，網(wǎng)絡(luò)單元12只是在尾部工作的車輛所必須的，由機(jī)車控制設(shè)備20指定投入工作，具體的，機(jī)車控制設(shè)備20可以與通信單元14進(jìn)行通信，通過控制單元13完成控制投入。
[0032]通過上述實(shí)施例所描述的車輛控制設(shè)備，每個(gè)車輛控制設(shè)備都具備有列尾功能及車輛控制功能，但只有在列車尾端的車輛控制設(shè)備會(huì)被機(jī)車控制設(shè)備激活全部功能，其余車輛控制設(shè)備僅激活車輛控制功能。無需安裝額外的獨(dú)立的列尾裝置，簡化了電空制動(dòng)系統(tǒng)，使得運(yùn)用變得相對簡單，方便管理。其中列尾功能如下:投入網(wǎng)絡(luò)單元電阻、收集列車干線電壓、采集列車管壓力、定時(shí)廣播發(fā)送列尾信標(biāo)信息等，機(jī)車控制設(shè)備通過接收信標(biāo)信息，一方面得到該車輛的狀態(tài)信息，另一方面來判斷整個(gè)列車的完整性。
[0033]位置確定單元15可以是排序電路，通過排序，機(jī)車控制設(shè)備20可以判斷出車輛在列車中的位置信息，進(jìn)而指定處于列車尾端的車輛控制設(shè)備執(zhí)行列尾功能。具體的，可以通過排序確定車輛與預(yù)設(shè)車輛的相對位置，從而可以獲知列車中的哪個(gè)車輛處于列車尾部。
[0034]當(dāng)車輛控制設(shè)備作為列尾時(shí)，控制單元13會(huì)控制網(wǎng)絡(luò)單元投入網(wǎng)絡(luò)；當(dāng)車輛控制設(shè)備作為普通的車輛控制設(shè)備時(shí)，不用投入網(wǎng)絡(luò)。
[0035]在一個(gè)實(shí)施例中，車輛控制設(shè)備10還可以包括:供電電源16，用于通過供電線路為車輛控制設(shè)備10供電。供電電源16可以實(shí)現(xiàn)DC-DC轉(zhuǎn)換，提供車輛控制設(shè)備10所需的電壓，從而為車輛控制設(shè)備10供電。
[0036]在一個(gè)實(shí)施例中，如圖3所示，車輛控制設(shè)備10還可以包括:電池單元17，連接至供電電源16和控制單元13，用于在供電電源16失效的情況下，為車輛控制設(shè)備10提供臨時(shí)電源，并且在供電電源16有效的情況下為電池充電。本實(shí)施例中，提供備用電池，由控制單元13的指令控制備用電池是否工作，在供電電源16故障的情況下，能夠保證車輛控制設(shè)備10的正常供電；并且，在供電電源16能夠正常使用的情況下，為備用電池充電，從而可以保證在需要使用備用電池的時(shí)候，備用電池的電量充足。
[0037]在一個(gè)實(shí)施例中，如圖4所示，車輛控制設(shè)備10還可以包括:狀態(tài)顯示單元18，分別連接至控制單元13、通信單元14、干線電壓檢測單元11和位置確定單元15，用于顯示車輛控制設(shè)備1的工作情況;制動(dòng)控制裝置19，連接至控制單元13，用于控制車輛的制動(dòng)。其中，狀態(tài)顯示單元18可以通過電路實(shí)現(xiàn)，例如，利用LED燈的閃爍情況，了解車輛控制設(shè)備1的工作情況。
[0038]上述所使用的術(shù)語“單元”可以實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的軟件和/或硬件的組合。例如，如果用硬件來實(shí)現(xiàn)，可用本領(lǐng)域公知的下列技術(shù)中的任一項(xiàng)或他們的組合來實(shí)現(xiàn):具有用于對數(shù)據(jù)信號實(shí)現(xiàn)邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列(PGA)，現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)等。
[0039]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種列車控制系統(tǒng)，圖5是本發(fā)明實(shí)施例的列車控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，該列車控制系統(tǒng)包括:機(jī)車控制設(shè)備20以及多個(gè)車輛控制設(shè)備10。其中，車輛控制設(shè)備10是上述實(shí)施例中所描述的車輛控制設(shè)備。機(jī)車控制設(shè)備20，用于確定處于列車尾端的車輛，控制投入該車輛的車輛控制設(shè)備10中的網(wǎng)絡(luò)單元12，并接收處于列車尾端的車輛控制設(shè)備發(fā)送的信標(biāo)信息，以實(shí)現(xiàn)列尾功能。
[0040]通過上述實(shí)施例所描述的列車控制系統(tǒng)，每個(gè)車輛控制設(shè)備都具備有列尾功能及車輛控制功能，但只有處于列車尾端的車輛控制設(shè)備會(huì)被機(jī)車控制設(shè)備激活全部功能，其余車輛控制設(shè)備僅激活車輛控制功能。由此，無需安裝額外的獨(dú)立的列尾裝置，簡化了電空制動(dòng)系統(tǒng)，使得運(yùn)用變得相對簡單，方便管理。
[0041]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種列車控制方法，應(yīng)用于上述列車控制系統(tǒng)，如圖6所示，該方法包括如下步驟:
[0042]步驟S601，機(jī)車控制設(shè)備確定處于列車尾端的車輛；
[0043]步驟S602，機(jī)車控制設(shè)備控制投入該車輛的車輛控制設(shè)備中的網(wǎng)絡(luò)單元，并接收處于列車尾端的車輛控制設(shè)備發(fā)送的信標(biāo)信息。
[0044]通過上述實(shí)施例所描述的列車控制方法，每個(gè)車輛控制設(shè)備都具備有列尾功能及車輛控制功能，但只有處于列車尾端的車輛控制設(shè)備會(huì)被機(jī)車控制設(shè)備激活全部功能，其余車輛控制設(shè)備僅激活車輛控制功能。由此，無需安裝額外的獨(dú)立的列尾裝置，簡化了電空制動(dòng)系統(tǒng)，方便管理。
[0045]綜上所述，本發(fā)明利用專門設(shè)計(jì)的具有列尾功能的車輛控制設(shè)備，在機(jī)車控制設(shè)備的調(diào)度下確定列車尾端車輛位置，并指定列車尾端的車輛控制設(shè)備執(zhí)行列尾功能及車輛控制功能，指定其余車輛控制設(shè)備僅執(zhí)行車輛控制功能，無需安裝額外的列尾裝置，簡化系統(tǒng)，方便管理。
[0046]流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個(gè)或更多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)特定邏輯功能或過程的步驟的可執(zhí)行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的范圍包括另外的實(shí)現(xiàn)，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時(shí)的方式或按相反的順序，來執(zhí)行功能，這應(yīng)被本發(fā)明的實(shí)施例所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
[0047]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0048]以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種車輛控制設(shè)備，其特征在于，包括:干線電壓檢測單元、網(wǎng)絡(luò)單元、控制單元、通信單元和位置確定單元； 所述干線電壓檢測單元，分別連接至所述控制單元、所述通信單元和所述位置確定單元，用于采集列車干線電壓，并將采集的干線電壓值傳輸給所述控制單元； 所述網(wǎng)絡(luò)單元，連接至所述控制單元，用于在接收到所述控制單元發(fā)送的投入指令后投入； 所述控制單元，用于發(fā)出指令、處理數(shù)據(jù)以及發(fā)送信息給所述通信單元； 所述通信單元，連接至機(jī)車控制設(shè)備和所述控制單元，用于所述車輛控制設(shè)備與所述機(jī)車控制設(shè)備之間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信； 所述位置確定單元，分別連接至所述控制單元和所述通信單元，用于獲取所述車輛控制設(shè)備所在的車輛在列車中的位置信息，并將所述位置信息發(fā)送給所述機(jī)車控制設(shè)備； 其中，在所述車輛控制設(shè)備所在的車輛處于列車尾端的情況下，所述網(wǎng)絡(luò)單元由所述控制單元控制投入，并且發(fā)送信標(biāo)信息。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛控制設(shè)備，其特征在于，所述車輛控制設(shè)備還包括:供電電源，用于通過供電線路為所述車輛控制設(shè)備供電。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛控制設(shè)備，其特征在于，所述車輛控制設(shè)備還包括:電池單元，連接至所述供電電源和所述控制單元，用于在所述供電電源失效的情況下，為所述車輛控制設(shè)備提供臨時(shí)電源，并且在所述供電電源有效的情況下為電池充電。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛控制設(shè)備，其特征在于，所述車輛控制設(shè)備還包括:狀態(tài)顯示單元，分別連接至所述控制單元、所述通信單元、所述干線電壓檢測單元和所述位置確定單元，用于顯示所述車輛控制設(shè)備的工作情況。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛控制設(shè)備，其特征在于，所述控制單元具體用于按照預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔向所述機(jī)車控制設(shè)備發(fā)送列車尾端的狀態(tài)信息。6.—種列車控制系統(tǒng)，其特征在于，包括:機(jī)車控制設(shè)備以及多個(gè)車輛控制設(shè)備，其中，所述車輛控制設(shè)備是權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的車輛控制設(shè)備； 所述機(jī)車控制設(shè)備，用于確定處于列車尾端的車輛，控制投入該車輛的車輛控制設(shè)備中的網(wǎng)絡(luò)單元，并接收處于列車尾端的車輛控制設(shè)備發(fā)送的信標(biāo)信息。7.—種列車控制方法，應(yīng)用于權(quán)利要求6所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述方法包括: 機(jī)車控制設(shè)備確定處于列車尾端的車輛； 所述機(jī)車控制設(shè)備控制投入該車輛的車輛控制設(shè)備中的網(wǎng)絡(luò)單元，并接收處于列車尾端的車輛控制設(shè)備發(fā)送的信標(biāo)信息。
【文檔編號】B61L15/00GK105923017SQ201610313410
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】林暉, 葉柏洪, 張?jiān)仆? 林洋, 黃楓
【申請人】中國鐵道科學(xué)研究院, 北京縱橫機(jī)電技術(shù)開發(fā)公司, 中國鐵道科學(xué)研究院機(jī)車車輛研究所