用于地铁接触网综合作业车的集成电气控制系统及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种控制系统，尤其涉及一种用于地铁接触网综合作业车的集成电气控制系统及其方法。
【背景技术】
[0002]接触网是轨道交通的重要组成部分，主要为地铁轨道车辆提供动力，接触网的连接件由于受外界因素的影响容易发生过热，严重时会导致供电中断，引发列车停运事故。因此需要及时了解地铁接触网设备的工作状态，消灭事故隐患，保证安全运营，实现接触网设备的状态检修，以保障地铁设备的正常运行。
[0003]现有技术中，接触网综合作业车功能比较单一，集成化的很少，主要在国铁应用，功能仅限于接触网上部设备在停电状态下的安装、维修及日常检查、保养，而地铁隧道内设备多、接触网交错，现有的作业车无法满足维护地铁隧道壁、相邻线路的检修需求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种用于地铁接触网综合作业车的集成电气控制系统及其方法，该系统用于解决现有技术中不能维护地铁隧道壁以及相关线的检修问题。
[0005]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0006]—种用于地铁接触网综合作业车的集成电气控制系统，包括:主控系统，其包括电源切换装置，所述电源切换装置与一次回路保护装置和二次回路保护装置分别相连，所述电源切换装置还与地铁接触网综合作业车的发电机组相连，所述一次回路保护装置与牵引行走系统、作业控制系统、辅助控制系统和应急保护系统分别相连;所述二次回路保护装置通过继电器或断路器与牵引行走系统、作业控制系统、辅助控制系统和应急保护系统分别相连;所述应急保护系统还与牵引行走系统、作业控制系统和辅助控制系统分别相连。
[0007]所述牵引行走系统包括司机操纵台，所述司机操纵台包括第一控制器，所述第一控制器与重联操作装置、牵引制动操作装置和辅助控制系统操作装置分别相连。
[0008]所述第一控制器还与显示装置相连。
[0009]所述作业控制系统包括第二控制器，所述第二控制器与接触网检测系统、高压清洗系统和高空作业系统分别相连。
[0010]所述接触网检测系统包括接触网检测装置，所述接触网检测装置与成像处理设备相连，所述成像处理设备与中央处理器相连，所述中央处理器与第二控制器相连。
[0011]所述高压清洗系统包括高压清洗机，所述高压清洗机与第二控制器相连，所述高压清洗机与水箱相连通。
[0012]所述应急保护系统包括电源转换模块，所述电源转换模块与地铁接触网综合作业车的发电机组相连，所述电源转换模块与第一直流接触器的输入端相连，第一直流接触器的控制端与第一低电压检测继电器的输出端相连，第一低电压检测继电器的输入端与发电机组相连;第一直流接触器的输出端与牵引行走系统、作业控制系统和辅助控制系统分别相连；
[0013]所述发电机组还与蓄电池组相连；所述蓄电池组与第二直流接触器的输入端相连，第二直流接触器的控制端与也第一低电压检测继电器的输出端相连;第二直流接触器的输出端与牵引行走系统、作业控制系统和辅助控制系统分别相连。
[0014]—种用于地铁接触网综合作业车的集成电气控制系统的工作方法，包括:
[0015]在地铁接触网综合作业车的发电机组正常工作的情况下，电源切换装置与地铁接触网综合作业车的电源相连，一次回路保护装置为牵引行走系统、作业控制系统、辅助控制系统和应急保护系统分别提供电源分配;二次回路保护装置为牵引行走系统、作业控制系统、辅助控制系统和应急保护系统分别提供安全保护控制；
[0016]在地铁接触网综合作业车的发电机发生故障的情况下，应急保护系统启动，应急保护系统为牵引行走系统、辅助控制系统和高空作业系统提供电源供应。
[0017]在地铁接触网综合作业车的发电机正常工作的情况下，应急保护系统的第一低电压检测继电器检测到发电机组正常，第一直流接触器导通，发电机组通过电源转换模块及第一直流接触器构成供电回路，地铁接触网综合作业车正常工作。
[0018]在地铁接触网综合作业车的发电机发生故障的情况下，应急保护系统的第二直流接触器导通，同时切断第一直流接触器，第二直流接触器与第一直流接触器互锁导通；自动切换为应急系统，通过蓄电池组及第一直流接触器构成供电回路，应急输出工作。
[0019]本发明的有益效果为:
[0020](I)本发明的牵引行走系统中的显示装置能在司机室司机操纵台上实时显示本车电源信息、运行工况信息，解决了现有技术中缺乏实时监控，不利于操作人员及时发现运行过程中的异常状态的技术问题;作业控制系统覆盖范围增大，涵盖了接触网检测、绝缘子高压清洗、接触网高空检修、及相邻线路的检修，完全能够满足日益发展的地铁接触网综合检修作业需求；
[0021](2)本发明的应急保护系统在本车电源故障时，自动切换到应急保护系统，负责牵引行走系统、辅助控制系统的电源供应，保证牵引行走系统的信息显示，保证辅助控制系统中照明灯、信号标志灯正常工作，保证司机室通风装置正常运行，为整车操纵提供安全环境;同时高空作业系统中的高空作业控制台，控制高空作业机具收回到运行状态，实现故障情况下的应急安全运行。
[0022](3)本发明的应急保护系统解决了蓄电池组与发电机组两种电源并列运行的控制缺陷，延长了蓄电池组寿命;能够实时检测系统中发电机组和蓄电池组输出的电压信号，为系统提供安全可靠电源环境;本发明的应急保护系统是自动切换，不需要人工切换，杜绝了应急死区。
【附图说明】
[0023]图1是本发明的地铁接触网综合作业车集成电气控制系统的结构示意图；
[0024]图2是本发明的应急保护系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明:
[0026]图1是本发明的用于地铁接触网综合作业车的集成电气控制系统的原理框图。
[0027]本发明的用于地铁接触网综合作业车的集成电气控制系统，包括:主控系统，牵引行走系统、作业控制系统、辅助控制系统和应急保护系统。
[0028]其中主控系统正常运行后，才能运行牵引行走系统、作业控制系统和辅助控制系统，同时主控系统与应急保护系统相连，为应急保护系统提供电源保护。在本车发电机组发生故障情况下，应急保护系统启动，为牵引行走系统、辅助控制系统和高空作业系统提供电源供应，保证车辆作业信息的显示，高空作业系统中高空作业机具的收回。作业控制系统的信息状态在牵引行走系统的显示屏上显示，方便操作者观察。所述作业控制系统，涵盖了接触网检测、绝缘子高压清洗、接触网高空检修及相邻线路的检修。
[0029]主控系统I，包括电源切换装置1-1，可以选择本车发电机组、重联发电机组或外接电源;一次回路保护装置1-2和二次回路保护装置1-3均实现对牵引行走系统、作业控制系统、辅助控制系统和应急保护系统的电源分配、安全保护控制及管理。
[0030]牵引行走系统2，包括司机操纵台2-1，负责整车的行走操纵及信号显示。所述司机操纵台2-1，包括第一控制器，所述第一控制器与重联操作装置2-1-1、牵引制动操作装置2-1-2和辅助控制系统操作装置2-1-3分别相连。
[0031]重联操作装置2-1-1、牵引制动操作装置2-1-2和辅助控制系统操作装置2-1-3的结构形式均为现有的结构。
[0032]进一步地，第一控制器还与显示装置相连。显示装置为显示屏2-2。
[0033]作业控制系统3包括第二控制器，所述第二控制器与接触网检测系统3-1、高压清洗系统3-2和高空作业系统3-3分别相连。
[0034]接触网检测系统3-1，包括中央处理器3-1-1、成像处理设备3-1-2、接触网检测装置3-1-3。接触网检测装置3-1-3的信号，经成像处理设备3-1-2处理，发送给中央处理器3-1-1。中央处理器3-1-1处理获得的信号，并图像显示，便于直观观察及分析接触网线路的运行状态。
[0035]高压清洗系统3-2，包括高压清洗机3-2-1，其与第二控制器相连;高压清洗机3_2_1和水箱3-2-2相连通，高压清洗机3-2-1汲取水箱3-2-2的水，完成绝缘子的清洗。高压清洗机3-2-1属于手持式设备，使用灵活方便。
[0036]高空作业系统3-3，包括高空作业控制台3-3-1和高空作业机具3-3-2。高空作业控制台3-3-1，控制操作高空作业机具3-3-2，进行地铁隧道壁、相邻线路的检修维护。
[0037]辅助控制系统4，包括照明装置4-1、标志信号灯4-2和通风装置4-3。辅助控制系统4为全车各部位提供充分的照明以及符合铁路标准的标志信号以及司机室的通风装置，为操作者提供良好的交互操作环境。
[0038]应急保护系统4，在本车电源故障情况下，为牵引行走系统3-4、辅助控制系统4和高空作业系统3-3提供电源供应，保证在本车电源故障下，也能运行保证牵引行走系统2的信息显示，保证辅助控制系统4中照明装置4-1、标志信号灯4-2正常工作，保证司机室通风装置4-3正常运行，为整车操纵提供安全环境；同时高空作业系统3-3中的高空作业控制台3-3-1，控制高空作业机具3-3-2收回到运行状态，实现故障情况下的应急安全运行。
[0039]显示屏2-2用于显示牵引行走系2和作业控制系统3的信息状态，方便操作者观察。
[0040]图2是本发明的应急保护系统的原理框图，该应急控制系统，包括:电源转换模块，其与用于地铁接触网综合作业车的发电机组相连，所述电源转换模块与第一直流接触器的输入端相连，第一直流接触器的控制端与第一低电压检测继电器的输出端相连，第一低电压检测继电器的输入端与发电机组相连，第一低电压检