轨道交通车辆及其停放制动检测系统、方法与流程

本发明涉及轨道交通领域，特别是一种轨道交通车辆及其停放制动检测系统、方法。

背景技术：

停放制动系统是轨道交通装备制动系统的一个重要组成部分，由于空气制动不可避免的存在泄漏，不能保持轨道交通装备在线路上或者长时间停放，在风力、坡道下滑力等外力的作用下，易导致轨道交通装备产生意外溜车，存在安全隐患，因此，必须在轨道交通装备上设置停放制动。

现有技术采用弹簧停车制动，轨道交通装备停车后通过操作使停放单元制动缸中的压缩空气经停放制动双向脉冲阀排出，实现停放制动的施加；控制风源中的压缩空气经停放制动双向脉冲阀充进停放单元制动缸，实现停放制动的缓解。

轨道交通装备停放制动的状态一般由设置在停放制动管路(停放制动管路与停放制动缸连通)上的压力开关反馈实现。轨道交通装备控制系统根据压力开关的状态实现对停放制动状态的监控，并触发相应逻辑控制。但现有监控方式的监控手段过于单一，有以下不足：1、压力开关仅能监测完全施加和完全缓解的最终状态，在中间状态中无法辨别停放制动的状态趋势；2、压力开关发生故障时，将不能正确反映停放制动状态，给运营带来风险；3、双向脉冲阀发生故障时，无法有效的检测出故障位置及故障原因，无法为检修人员提供便捷有效的帮助；4、停放制动管路发生泄漏时，无法有效隔离，避免风源的大量泄漏。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种轨道交通车辆及其停放制动检测系统、方法，准确判断停放制动的状态趋势。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种轨道交通车辆停放制动检测系统，包括双向脉冲阀；所述双向脉冲阀连通总风缸管和停放制动管；所述停放制动管上设置有压力传感器；所述停放制动管上安装有至少两个压力开关。

本发明在停放制动管上安装了至少两个压力开关，可以为压力开关设置不同的整定值，不同的整定值可以分别对应停放制动施加和停放制动缓解，通过压力开关的监测值即可判断停放制动的状态趋势(即处于停放制动施加过程中，还是处于停放制动施加缓解过程中)，本发明的结构简单，容易实现，成本低，解决了现有技术中间状态中无法辨别停放制动的状态趋势的问题。

本发明中，为了节省成本，所述压力开关数量为两个。本发明中，两个所述压力开关可以分别安装于停放制动管靠近所述双向脉冲阀的一端和远离所述双向脉冲阀的一端。

为便于接通或隔离停放制动管路的气路，本发明的停放制动管路上还安装有电磁阀。

上述隔离停放制动管路的气路，是指切断该气路。

为便于实现停放制动检测的自动检测，所述双向脉冲阀、压力传感器、所有的压力开关均与控制系统电连接。

作为一个发明构思，本发明还提供了一种轨道交通车辆，其采用上述停放制动检测系统。

作为一个发明构思，本发明还提供了一种利用上述系统实现轨道交通车辆停放制动检测的方法，该方法包括：

单位时间内，当压力传感器反馈的模拟量信号逐渐降低时，判定为停放制动施加；

单位时间内，当压力传感器反馈的模拟量信号逐渐增大时，判定为停放制动缓解。

本发明通过压力传感器反馈的模拟信号判断停放制动状态的趋势，正确反映停放制动状态。

进一步的，本发明还利用以下方法对停放制动完全施加和停放制动完全缓解进行判断：当压力传感器反馈的模拟量信号逐渐降低，且第一压力开关的数字量信号发生跳变时，停放制动完全施加；当压力传感器反馈的模拟量信号逐渐增大，且第二压力开关的数字量信号发生跳变时，停放制动完全缓解。

本发明中，第一压力开关、第二压力开关均对应设置有整定值，且两个整定值不同，当某一压力开关检测到的压力信号(模拟量)超过其整定值时，则该压力开关的数字量信号发生跳变(从1变为0，或者从0变为1)。

本发明通过以下方法检测压力开关是否发生故障，以进一步正确反应停放制动状态：停放制动施加时，若双向脉冲阀动作正常，压力传感器的模拟量值低于第一压力开关整定值，且第一压力开关数字量信号未变化，则第一压力开关故障；停放制动缓解时，若双向脉冲阀动作正常，压力传感器的模拟量值高于第二压力开关整定值，且第二压力开关数字量信号未变化，则第二压力开关故障。

本发明通过以下方法检测双向脉冲阀故障，当触发停放制动施加时，若压力传感器的模拟量值和/或第一压力开关的模拟量值在单位时间内未变化，则双向脉冲阀故障；当触发停放制动缓解时，若压力传感器的模拟量值和/或第二压力开关的模拟量值在单位时间内未变化，则双向脉冲阀故障。

当未触发停放制动施加，且双向脉冲阀未动作时，若压力传感器的模拟量值在单位时间内迅速降低，则隔离停放制动管路的气路。停放制动管路发生泄漏时，本发明的方法可以有效隔离停放制动管路的气路，避免风源的大量泄漏。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：

1、本发明压力开关不但能监测完全施加和完全缓解的最终状态，还能在中间状态中辨别停放制动的状态趋势，正确反映停放制动的真实状态，保障运营安全；

2、在停放制动异常时，可准确确定故障位置和故障原因，从而便于触发相应的保护机制，降低轨道交通装备的运营风险，确保轨道交通装备行车安全，有效降低检修人员工作的强度。

附图说明

图1为本发明停放制动检测系统结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明实施例检测系统包括双向脉冲阀1、第一压力开关2、第二压力开关3、压力传感器4、隔离电磁阀5、控制系统6。双向脉冲阀1连接总风缸管(总风缸管与总风缸连通)和停放制动管(与停放制动缸连通)，双向脉冲阀1的动作由触发装置(控制系统或按钮)控制；第一压力开关2安装在停放制动管路上，根据预设的低压力整定值动作，并反馈给控制系统6；第二压力开关3安装在停放制动管路上，根据预设的高压力整定值动作，并反馈给控制系统6；压力传感器4安装在停放制动管路上，实时将停放制动管路的压力值反馈给控制系统6；隔离电磁阀5连接停放制动管和停放制动缸，由触发装置(控制系统或按钮)控制。控制系统6监测双向脉冲阀1、第一压力开关2、第二压力开关3、压力传感器4的反馈信号，进行相应的逻辑保护和安全导向，同时控制隔离电磁阀5的得失电。

本实施例中的预设的低压力开关整定值，取值范围为80～120kpa；对于盘形制动器，预设的高压力开关整定值取值范围为450～480kpa；对于踏面制动器，预设的高压力整定值取值范围为500kpa以上。

本发明另一实施例还提供了一种停放制动检测方法(即控制系统的逻辑保护和安全导向方法)，具体如下。

控制系统实时采集停放管路上的压力开关a(即第一压力开关2)、压力开关b(即第二压力开关3)、压力传感器的信号。单位时间内，压力传感器反馈的模拟量信号逐渐降低时，将提示停放制动施加中，该过程中，若压力开关a反馈的数字量信号变化，则提示停放制动完全施加；单位时间内，压力传感器反馈的模拟量信号逐渐升高，将提示停放制动缓解中，该过程中，若压力开关b反馈的数字量信号变化，则提示停放制动完全缓解。

上述数字量信号变化，是指数字量信号发生跳变。

由于压力传感器灵敏度较高，上述单位时间可以设定为2s以内。

当触发停放制动施加时，双向脉冲阀动作正常，若控制系统采集到的停放管路上压力传感器的模拟量值低于压力开关a整定值(该整定值应当是考虑了公差后的整定值，压力开关一般都有公差，如80～120kpa的公差一般为±15kpa)，而控制系统采集到的停放管路上压力开关a数字量信号未变化，则提示压力开关a故障。

当触发停放制动缓解时，双向脉冲阀动作正常，若控制系统采集到的停放管路上压力传感器的模拟量值高于压力开关b整定值(考虑公差)，而控制系统采集到的停放管路上压力开关b数字量信号未变化，则提示压力开关b故障。

当触发停放制动施加时，若控制系统采集到的停放管路上压力传感器或压力开关的模拟量值在单位时间内未变化，则提示双向脉冲阀故障；当触发停放制动缓解时，若控制系统采集到的停放管路上压力传感器或压力开关的模拟量值在单位时间内(该单位时间可以设定为10s)未变化，则提示双向脉冲阀故障。停放制动施加和缓解均为一个过程(停放制动的的施加和制动是通过停放制动管内压缩空气的排气和充气完成的，所以都是一个过程，当这个过程结束要一定的时间，先预设一个时间，如到了这个时间还未完成相应的施加或缓解，就提示双向脉冲阀故障)，本实施例中，上述单位时间可以设定为10s。

当未触发停放制动施加，且双向脉冲阀未动作时，若控制系统采集到的停放管路上压力传感器的模拟量值在单位时间内迅速降低，则提示停放制动管路泄漏，同时使隔离电磁阀得电动作，隔离停放管路的气路，防止总风管路大量泄漏。

本发明中的迅速降低，是指压力传感器的模拟量值在单位时间内下降的速率大于停放制动的正常施加速率。