重載鐵路列車控制系統技術方案

本實用新型專利技術涉及一種重載鐵路列車控制系統，該系統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傳感器，輪軸式傳感器和光學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；光學傳感器，適于安裝在列車上，且光學傳感器的光線發出端面對鐵路軌道設置，以檢測列車的運動速率和運動方向；控制裝置，適于根據輪軸式傳感器所檢測到的運動速率和運動方向及光學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。光學式傳感器在低速時的測速精度要高于多普勒雷達式傳感器，且受天氣環境的影響較小，使得其在重載鐵路惡劣環境下的可用性要強于多普勒雷達式傳感器。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種重載鐵路列車控制系統。
技術介紹
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20年代在美國首次出現。2005年國際重載協會理事會提出新的重載鐵路標準，要求至少應滿足下列3個條件中的2個：①列車牽引質量不少于8000t；②車列中車輛軸重達到或超過25t；③線路長度不少于150km的區段，年計費貨運量不低于4000萬噸。重載鐵路列車是在運輸線路上采用大型專用貨車編組、采用雙機或多機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，列車編掛輛數多。根據專用現有的鐵路主要技術政策規定，開行5000t的重載貨物列車，車站的到發線有效長度為1050m；在運煤專線上開行10000t的重載貨物列車，其部分車站的到發線有效長度為1700m。重載鐵路列車的核心為重載機車，一組重載機車由兩個完全相同的牽引車和牽引車組成，司機根據線路的具體情況選擇使用個牽引車作為控制端。通常來說，在重載機車上都會安裝列車控制系統，列車控制系統主要功能就是控制和引導重載機車在一個安全的區間內運行。目前的列車控制系統如圖1所示，包括控制裝置、輪軸式傳感器和多普勒雷達式傳感器，輪軸式傳感器和多普勒雷達式傳感器用于測速，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，通過檢測車輪的轉動來進行測速。多普勒雷達式傳感器，又稱r>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行測速。但是由于多普勒雷達式傳感器自身的測速原理，使得由多普勒雷達式傳感器和輪軸式傳感器組成的測速裝置存在以下缺點：(1)列車在低速運行時，多普勒雷達式傳感器的測速精度低，導致整個測速裝置的測速精度低；(2)多普勒雷達式傳感器受周邊環境的影響較大，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。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是：現有列車控制系統中測速裝置在低速和惡劣天氣下的測速精度較低。為解決上述技術問題，本技術提出了一種重載鐵路列車控制系統。該系統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傳感器，所述輪軸式傳感器和所述光學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；所述光學傳感器，適于安裝在列車上，且所述光學傳感器的光線發出端面對鐵路軌道設置，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。可選的，所述輪軸式傳感器的數量為兩個，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。可選的，所述輪軸式傳感器和所述控制裝置之間通過標準接口連接，所述光學傳感器和所述控制裝置之間通過標準接口連接。可選的，所述控制裝置適于安裝在列車的一個牽引車內。可選的，所述光學傳感器適于安裝在列車的轉向架上。本技術提供的重載鐵路列車控制系統中，采用光學傳感器替代現有技術中的多普勒雷達式傳感器，由于光學式傳感器是專門針對多普勒雷達式傳感器在運用中遇到的問題而研發的產品，在低速時的測速精度要高于多普勒雷達式傳感器，其測速原理本身的適應性就強于多普勒雷達式傳感器，受天氣環境的影響較小，使得其在重載鐵路惡劣環境下的可用性要強于多普勒雷達式傳感器。可見，相對于現有的列車控制系統，本技術提高了在低速和惡劣天氣下的測速精度。附圖說明通過參考附圖會更加清楚的理解本技術的特征信息和優點，附圖是示意性的而不應理解為對本技術進行任何限制，在附圖中：圖1示出了現有列車控制系統在列車上的安裝示意圖；圖2示出了本技術重載鐵路列車控制系統在列車上的安裝示意圖。具體實施方式為了能夠更清楚地理解本技術的上述目的、特征和優點，下面結合附圖和具體實施方式對本技術進行進一步的詳細描述。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。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本實用新型，但是，本技術還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本技術的保護范圍并不受下面公開的具體實施例的限制。本技術提供一種重載鐵路列車控制系統，如圖2所示，該系統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傳感器，所述輪軸式傳感器和所述光學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；所述光學傳感器，適于安裝在列車上，且所述光學傳感器的光線發出端面對鐵路軌道設置，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。現有技術中的多普勒雷達式傳感器，以道釘為反射面，反射傳感器發出的超聲波，并根據多普勒效應原理檢測反射超聲波的頻率與發射波頻率的關系，進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境影響較大的負面特性逐漸顯露，而且在低速狀態下的測速精度不足，制約了多普勒雷達式傳感器在重載鐵路惡劣環境下的可用性。而本技術中采用光學傳感器替代現有技術中的多普勒雷達式傳感器，光學傳感器采用空間濾波算法，通過向鐵軌上表面發射返回的紅外線光，由光學傳感器持續檢測軌面圖像，經由對圖像的濾波和相關性分析，計算出鐵軌上表面的運動速率和運動方向。光學式傳感器是專門針對多普勒雷達式傳感器在運用中遇到的問題而研發的產品，在低速時的測速精度要高于多普勒雷達式傳感器，其測速原理本身的適應性就強于多普勒雷達式傳感器，受天氣環境的影響較小，使得其在重載鐵路惡劣環境下的可用性要強于多普勒雷達式傳感器。可見，相對于現有的列車控制系統，本技術提高了在低速和惡劣天氣下的測速精度。盡管本技術列車控制系統的控制裝置涉及到數據的處理、計算等過程，但是其處理過程比較簡單(例如對光學式傳感器和輪軸式傳感器所發送的信息進行對比運算，從而確定列車真實的運動速率和方向)，本實本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種重載鐵路列車控制系統，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傳感器，所述輪軸式傳感器和所述光學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；所述光學傳感器，適于安裝在列車上，且所述光學傳感器的光線發出端面對鐵路軌道設置，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。

【技術特征摘要】
1.一種重載鐵路列車控制系統，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傳感器，所述輪軸
式傳感器和所述光學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；
所述光學傳感器，適于安裝在列車上，且所述光學傳感器的光線
發出端面對鐵路軌道設置，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...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王智宇，
申請(專利權)人：天津交控科技有限公司，
類型：新型
國別省市：天津;12