一种列车断钩保护的检测方法、系统及列车与流程

本发明涉及轨道交通中制动控制技术领域，特别涉及一种列车断钩保护的检测方法、系统及列车。

背景技术：

随着轨道交通行业的迅猛发展，世界铁路在“货运重载，客运高速”的主题下得到了快速的发展，重载运输技术已被国际公认是铁路货运发展的方向。但是随着货车编组长度、载重和速度的增加，长大重载列车的操纵都面临着严峻的制动问题。重载重联列车编组长、惯性大，其紧急制动冲击大、充风缓解时间长、严重影响线路正常运营调度、经济损失重、安全隐患大，极易引起列车事故。

重载线路对紧急制动触发条件要求极高，非极端情况不允许触发紧急制动，断钩保护作为自动触发紧急制动的常用条件之一，若列车出现意外断钩情况，为了保证重载列车的行车安全，必须立即施加紧急制动停车，保证整列车的安全性。列车断钩时列车管出现大排风现象，制动机紧急阀会动作，紧急阀微动开关得电，BCU对紧急阀微动开关信号进行检测，若此时BCU没有收到紧急制动指令，则认为列车出现断钩情况，立即施加紧急制动，进行断钩保护停车。

目前神华2万吨重联重载列车通过无线网络进行重联，采用1+1机车编组方式，分别为主控机车与从控机车，每辆机车为神华八轴机车，采用A、B节内重联方式，A、B节机车各有一个DK-2制动机，每个制动机包含一个紧急制动微动开关。所以整个重联列车有4个紧急制动微动开关，只要其中之一发生故障，出现高电平状态，将导致整列车紧急制动，若其中之一长时间持续高电平状态，还将出现紧急制动牵引封锁情况，导致列车无法缓解和牵引，造成整个线路瘫痪的严重后果。同时若在不允许触发紧急制动的线路区间段，出现意外紧急情况，还会严重影响重载列车的行车安全。因此，如何提高列车断钩保护检测方法的可靠性，是本领域技术人员需要解决的技术问题，其直接决定列车运营经济效益与行车安全。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种列车断钩保护的检测方法、系统及列车，能够安全可靠对列车断钩保护进行检测，解决由于紧急阀微动开关故障出现断钩保护误判断问题而导致异常紧急、牵引封锁、严重影响列车行车安全和运行效率的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种列车断钩保护的检测方法，包括：

当检测到机车单元中通过内重联方式相连的两节机车对应的两个紧急阀微动开关均正常且监测到两个紧急阀微动开关的紧急阀微动开关开启信号时，或当检测到机车单元中通过内重联方式相连的两节机车对应的两个紧急阀微动开关一个故障一个正常且监测到正常的紧急阀微动开关的紧急阀微动开关开启信号时，则确定出现列车断钩保护。

可选的，监测紧急阀微动开关的紧急阀微动开关开启信号，包括：

对接收到的紧急阀微动开关状态信号进行防抖滤波处理；

判断滤波处理后的紧急阀微动开关状态信号是否为高电平信号；

若是，则监测到紧急阀微动开关开启信号。

可选的，该检测方法还包括：

记录紧急阀微动开关状态信息及故障信息。

可选的，确定出现列车断钩保护之后，还包括：

LTE网络数据收发装置通过LTE无线网络将紧急制动信号发送给列车其他机车单元。

可选的，LTE网络数据收发装置通过LTE无线网络将紧急制动信号发送给列车其他机车单元，包括：

当LTE网络数据收发装置连续预定次数周期收到紧急制动信号，则通过LTE无线网络将紧急制动信号发送给列车其他机车单元。

可选的，该检测方法还包括：

在开始紧急制动后开启列车断钩保护对应的安全导向。

本发明还提供一种列车断钩保护的检测系统，包括：

制动控制单元BCU，用于当检测到机车单元中通过内重联方式相连的两节机车对应的两个紧急阀微动开关均正常且监测到两个紧急阀微动开关的紧急阀微动开关开启信号时，或当检测到机车单元中通过内重联方式相连的两节机车对应的两个紧急阀微动开关一个故障一个正常且监测到正常的紧急阀微动开关的紧急阀微动开关开启信号时，则确定出现列车断钩保护。

可选的，所述制动控制单元BCU包括：

滤波模块，用于对接收到的紧急阀微动开关状态信号进行防抖滤波处理；

监测模块，用于当滤波处理后的紧急阀微动开关状态信号为高电平信号时，则监测到紧急阀微动开关开启信号。

可选的，还检测系统还包括：

LTE网络数据收发装置，用于当连续预定次数周期收到紧急制动信号，则通过LTE无线网络将紧急制动信号发送给列车其他机车单元。

本发明还提供一种列车，包括：如上述任一项所述的列车断钩保护的检测系统。

本发明所提供的一种列车断钩保护的检测方法，包括：当检测到机车单元中通过内重联方式相连的两节机车对应的两个紧急阀微动开关均正常且监测到两个紧急阀微动开关的紧急阀微动开关开启信号时，或当检测到机车单元中通过内重联方式相连的两节机车对应的两个紧急阀微动开关一个故障一个正常且监测到正常的紧急阀微动开关的紧急阀微动开关开启信号时，则确定出现列车断钩保护；

可见，该检测方法改变现有技术中通过监测到紧急阀微动开关开启信号即判定为开启列车断钩保护，而是将紧急阀微动开关是否故障与是否具有紧急阀微动开关开启信号相结合进行综合判定，提高判定条件标准，实现准确对列车断钩保护进行检测；因此该检测方法能够安全可靠对列车断钩保护进行检测，解决由于紧急阀微动开关故障出现断钩保护误判断问题而导致异常紧急、牵引封锁、严重影响列车行车安全和运行效率的技术难题；本发明还提供一种列车断钩保护的检测系统及列车，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的列车断钩保护的检测方法的流程示意图；

图2为本发明实施例所提供的另一列车断钩保护的检测方法及安全导向的流程示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种列车断钩保护的检测方法、系统及列车，能够安全可靠对列车断钩保护进行检测，解决由于紧急阀微动开关故障出现断钩保护误判断问题而导致异常紧急、牵引封锁、严重影响列车行车安全和运行效率的问题。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明实施例所提供的列车断钩保护的检测方法的流程示意图；该检测方法可以包括：

当检测到机车单元中通过内重联方式相连的两节机车对应的两个紧急阀微动开关均正常且监测到两个紧急阀微动开关的紧急阀微动开关开启信号时，或当检测到机车单元中通过内重联方式相连的两节机车对应的两个紧急阀微动开关一个故障一个正常且监测到正常的紧急阀微动开关的紧急阀微动开关开启信号时，则确定出现列车断钩保护。

具体的，本实施例中一个列车可以包含若干个机车单元，每个机车单元中可以包含若干组通过内重联方式相连的两节机车。整个列车中只要有一组通过内重联方式相连的两节机车综合判定后确定出现列车断钩保护，则整个列车开启列车断钩保护施加紧急制动。

后续为方便说明本实施例的判定过程，可以将通过内重联方式相连的两节机车一个称为主控机车(即A)，另一个称为从控机车(即B)。当列车在运行在过程中会对A和B的紧急阀微动开关是否存在故障进行检测；以便于后续接收到紧急阀微动开关开启信号时进行列车断钩保护判定。这里故障检测可以周期进行，也可以实时进行，本实施例并不对具体检测周期和检测方法进行限定，只要能够准确及时的得到紧急阀微动开关的健康状态即可。

当然也可以在接收到紧急阀微动开关开启信号时再对紧急阀微动开关是否故障进行检测。或者是按照预定周期对A和B的紧急阀微动开关是否存在故障进行检测，但是当接收到紧急阀微动开关开启信号时再去获取故障检测结果。或者是只在紧急阀微动开关没有故障在情况下再去监测是否接收到紧急阀微动开关开启信号等。即本实施例并不对故障检测和紧急阀微动开关开启信号监测顺序进行限定，只需要最终满足当检测到机车单元中通过内重联方式相连的两节机车对应的两个紧急阀微动开关均正常且监测到两个紧急阀微动开关的紧急阀微动开关开启信号时，或当检测到机车单元中通过内重联方式相连的两节机车对应的两个紧急阀微动开关一个故障一个正常且监测到正常的紧急阀微动开关的紧急阀微动开关开启信号时判定结果即可。

由于两个机车内均有紧急阀微动开关，因此为了提高检测效率可以分别设置主控机车断钩保护检测部分、从控机车断钩保护检测部分，两个机车通过结果的交互既可以进行上述列车断钩保护在判定。此时该判定过程可以是两者进行数据交互都进行判定；也可以是仅从控机车向主控机车发送检测结果，由主控机车进行最后的判定；也可以是仅主控机车向从控机车发送检测结果，由从控机车进行最后的判定等。

进一步，为了提高获取的紧急阀微动开关状态(开启或未开启即动作或未动作)信号的准确性，防止由于信号波动而造成的误判断，可以对紧急阀微动开关状态信号进行防抖处理或者滤波处理或者防抖滤波处理，具体的处理方式由用户进行选择，本实施例并不对此进行限定。即可选的，监测紧急阀微动开关的紧急阀微动开关开启信号可以包括：

对接收到的紧急阀微动开关状态信号进行防抖滤波处理；

判断滤波处理后的紧急阀微动开关状态信号是否为高电平信号；

若是，则监测到紧急阀微动开关开启信号。

具体的，通过对紧急阀微动开关开启信号进行滤波处理，滤除微动开关信号硬线传输过程中的干扰。从而保证监测到的紧急阀微动开关开启信号的可靠性和准确性。

下面通过具体的例子进行说明：

主控机车即A断钩保护检测部分，主控机车A、B节采用的是内重联方式，A、B节制动机距离非常近。若列车出现真实断钩情况，A、B节紧急阀微动开关会同时动作，因此A、B节BCU监控各自制动机紧急阀微动开关状态，同时对紧急阀微动开关信号进行滤波处理，滤除微动开关信号硬线传输过程中的干扰。A、B节的BCU将滤波后的微动开关状态通过MVB网络发送给本节CCU，CCU通过MVB网络将微动开关状态发送给另外一节CCU，另一节CCU再将此信号发送给本节的BCU。如果A、B节紧急阀微动开关都无故障，则A、B节紧急阀微动开关都为高电平时，才确定为列车出现断钩保护；如果A、B节有一个紧急阀微动开关故障，则只要另一个无故障的紧急阀微动开关为高电平，则确定为列车断钩保护。避免单个紧急阀微动开关故障而导致异常紧急制动。

从控机车即B的断钩保护检测部分，A、B节采用的是内重联方式，A、B节制动机距离非常近。若列车出现真实断钩情况，A、B节紧急阀微动开关会同时动作，因此A、B节的BCU监控各自制动机紧急阀微动开关状态，同时对紧急阀微动开关信号进行滤波处理，滤除微动开关信号硬线传输过程中的干扰。A、B节BCU将滤波后的微动开关状态通过MVB网络发送给本节CCU，CCU通过MVB网络将微动开关状态发送给另外一节CCU，另一节CCU再将此信号发送给本节的BCU。如果A、B节紧急阀微动开关都无故障，则A、B节紧急阀微动开关都为高电平时，才确定为列车出现断钩保护；如果A、B节有一个紧急阀微动开关故障，则只要另一个无故障的紧急阀微动开关为高电平，则确定为列车断钩保护。避免单个紧急阀微动开关故障而导致异常紧急制动。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的列车断钩保护的检测方法，能够安全可靠对列车断钩保护进行检测，解决由于紧急阀微动开关故障出现断钩保护误判断问题而导致异常紧急、牵引封锁、严重影响列车行车安全和运行效率的问题。

基于上述实施例，为了后续技术人员更加全面准确的对列车出现断钩保护在原因以及对紧急阀微动开关进行检测和维护，因此上述方法还可以包括：

记录紧急阀微动开关状态信息及故障信息。

具体的，主控机车及从控机车的BCU都会对紧急阀微动开关状态(开启或未开启即动作或未动作)及故障信息进行数据记录，为专业人士进行故障原因分析提供数据基础。从而保证紧急阀微动开关的可靠性，进一步提高列车运行的安全性以及列车整体的可靠性。

基于上述任意实施例，确定出现列车断钩保护之后，还可以将列车断钩保护信息通过无线网络发送列车(例如使用列车现有的LTE无线网络)，具体的可以包括：

LTE网络数据收发装置通过LTE无线网络将紧急制动信号发送给列车其他机车单元。

具体的，主控机车或者从控机车可以通过LTE网络数据收发装置将列车断钩保护信息通过LTE无线网络发送给从控机车或者主控机车。

基于上述任意实施例，为了提高获取的列车断钩保护信息的准确性，可以增加校验环节，即在连续预定次数收到该紧急制动信号即预定次数判定为列车断钩保护才进行紧急制动，防止出现偶然的误判现象。即优选的当LTE网络数据收发装置连续预定次数周期收到紧急制动信号，则通过LTE无线网络将紧急制动信号发送给列车其他机车单元。

具体的，该部分可以由LTE无线网络传输部分进行，即主控机车将紧急制动信号通过MVB网络发送给主控机车LTE网络数据收发装置，并增加CRC校验信息，主控机车LTE网络数据收发装置连续预定次数周期(例如三次)收到主控机车BCU紧急制动信号，认为紧急制动指令有效，通过LTE无线网络发送给从控机车LTE网络数据收发装置。从控机车LTE网络数据收发装置将此指令通过MVB网络发送给从控机车BCU，从控机车BCU对网络数据进行CRC校验，校验通过后从控机车施加紧急制动。

或者从控机车将紧急制动信号通过MVB网络发送给从控机车LTE网络数据收发装置，并增加CRC校验信息，从控机车LTE网络数据收发装置连续预定次数周期(例如三次)收到从控机车BCU紧急制动信号，认为紧急制动指令有效，通过LTE无线网络发送给主控机车LTE网络数据收发装置。主控机车LTE网络数据收发装置将此指令通过MVB网络发送给主控机车BCU，主控机车BCU对网络数据进行CRC校验，校验通过后主控机车施加紧急制动。

基于上述任意实施例，为了在列车施加紧急制动后能够保证列车在安全操作，上述方法还可以包括：

在开始紧急制动后开启列车断钩保护对应的安全导向。

具体的，本实施例并不对安全导向开启在具体过程及方法进行限定。例如若从控机车检测到断钩保护施加紧急制动，则从控机车的BCU可以通过CAN总线向从控机车的制动显示屏发送紧急制动信息，从控机车制动显示屏显示紧急制动提示信息，不显示60s倒计时，跟随主控机车自动解锁，若紧急制动已解锁，从控机车制动显示屏紧急制动提示消息清除。若主控机车检测到断钩保护施加紧急制动，则主控机车的BCU通过CAN总线向主控机车的制动显示屏发送紧急制动信息。主控机车制动显示屏显示紧急制动60s倒计时，60s后若断钩保护消除，及时提示司机紧急解锁，正常行车。

请参考图2，通过内重联方式相连的两节机车A和B具体描述上述过程：

主控机车即A与从控机车即B在正常运行过程中会不停的检测A、B节紧急阀微动开关是否存在故障(例如通过制动控制系统检测)。若没有故障，则监测相应的紧急阀微动开关是否动作(即上述的是否接收到紧急阀微动开关开启信号)，若接收到并对此信号进行防抖滤波处理，A、B节BCU通过MVB网络将微动开关状态(开启或未开启，动作或未动作)发送给本节的CCU，再由CCU发送给另外一节的BCU，从而让A、B节都知道彼此紧急阀微动开关状态。如果A、B节微动开关都动作了，说明确实发生了断钩保护。主控机车即A与从控机车即B不管那个检测到断钩保护信息，都将通过LTE无线网络通过彼此，一起施加紧急制动，减少制动冲击，最大程度保证行车安全。同时，主控机车即A与从控机车即B都将及时通过CAN总线，将状态信息发送到制动显示屏，指导司机进行安全正确操作。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的列车断钩保护的检测方法，有效解决列车断钩保护判断可靠性不高问题而导致异常紧急制动施加，而严重影响重载列车运营调度，造成重大经济损失与列车行车安全的问题，提高列车断钩保护检测在安全性和可靠性。同时通过制动显示屏提供列车断钩保护信息人机交互，及时指导司机正确安全操作。

下面对本发明实施例提供的列车断钩保护的检测系统及列车进行介绍，下文描述的列车断钩保护的检测系统及列车与上文描述的列车断钩保护的检测方法可相互对应参照。

本发明实施例还提供一种列车断钩保护的检测系统，可以包括：

制动控制单元BCU，用于当检测到机车单元中通过内重联方式相连的两节机车对应的两个紧急阀微动开关均正常且监测到两个紧急阀微动开关的紧急阀微动开关开启信号时，或当检测到机车单元中通过内重联方式相连的两节机车对应的两个紧急阀微动开关一个故障一个正常且监测到正常的紧急阀微动开关的紧急阀微动开关开启信号时，则确定出现列车断钩保护。

可选的，所述制动控制单元BCU包括：

滤波模块，用于对接收到的紧急阀微动开关状态信号进行防抖滤波处理；

监测模块，用于当滤波处理后的紧急阀微动开关状态信号为高电平信号时，则监测到紧急阀微动开关开启信号。

基于上述实施例，该检测系统还可以包括：

LTE网络数据收发装置，用于当连续预定次数周期收到紧急制动信号，则通过LTE无线网络将紧急制动信号发送给列车其他机车单元。

本发明实施例还提供一种列车，包括：如上述任一项实施例所述的列车断钩保护的检测系统。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本发明所提供的列车断钩保护的检测方法、系统及列车进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。