一种单轨车辆紧急制动回路装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种单轨车辆紧急制动回路装置，属于机电集成控制技术领域。


背景技术：

2.传统地铁车辆一般采用人工驾驶或有人值守的自动驾驶方式，因而紧急制动电路多采用人为触发，满足特定条件时，车辆自身触发、以及车载信号系统触发，紧急制动电路针对地铁车辆有人驾驶这一特点进行设计。
3.紧急制动控制是列车运行最重要的安全保障，针对单轨无人驾驶车辆的特点，保证列车既满足全自动无人驾驶模式时的紧急制动控制，又需要考虑人工驾驶时的紧急制动触发条件，同时还需要结合车辆到达线路终端时的触停控制，因此现有列车控制方面需要满足上述要求的制动方案，提高列车行驶的安全性。
4.提出一种针对单轨车辆的紧急制动电路设计方案。相对于以往的传统的车辆紧急制动控制回路，本实用新型具有救援便捷、灵活编组，车辆安全，操作简便的优点。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种单轨车辆紧急制动回路装置，采用全新结构设计，具有救援便捷、灵活编组、车辆安全、操作简便的优点。
6.本实用新型为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本实用新型设计了一种单轨车辆紧急制动回路装置，一一对应设于单轨车辆上，用于针对单轨车辆实现紧急制动或缓解紧急制动，包括分别与单轨车辆两端一一对应设置的子回路装置，两个子回路装置的结构彼此相同，各子回路装置分别均包括车辆手动控制系统模块mtc、模式选择开关mss、紧急制动按钮eb button、两个断路器cb1ti、以及用于无人驾驶车辆上的车载信号系统设备vatc，其中，手动控制系统模块mtc中内置车辆完整性模块vim，且车辆完整性模块vim中包含分别对应power select与train end的ps继电器和te继电器，以及其中ps继电器对应四个常闭触点、三个常开触点，te继电器对应四个常闭触点、六个常开触点；
7.各子回路装置的结构中：车载负极供电
‑
lvdc bus串联其中一个断路器cb1ti后、接入列车完整性参考供电回路tirtn；车载正极供电+lvdc bus串联另一个断路器cb1ti后，分别对接ps继电器所对应第一常闭触点p1上的其中一端、第二常闭触点p2上的其中一端，ps继电器所对应第一常闭触点p1上的另一端串联ps继电器所对应第三常闭触点p3后接入列车完整性供电源线tipwr，同时，ps继电器所对应第一常闭触点p1上的另一端串联ps继电器所对应第一常开触点s1对接列车完整性线ti，ps继电器所对应第二常闭触点p2上的另一端串联ps继电器所对应第二常开触点s2后接入列车完整性冗余线tir；ps继电器所对应第一常闭触点p1上另一端分别对接te继电器所对应第一常闭触点t1上的其中一端、第一常开触点e1上的其中一端，te继电器所对应第一常开触点e1上的另一端对接te继电器所对应第二常开触点e2上的其中一端，te继电器所对应第一常闭触点t1上另一端与te继电器所对应第二常开触点e2上另一端相对接后、接入列车完整性电路回路先tia；ps继电器所对应第二
常闭触点p2上另一端分别对接te继电器所对应第二常闭触点t2上的其中一端、第三常开触点e3上的其中一端，te继电器所对应第三常开触点e3上另一端对接te继电器所对应第四常开触点e4上其中一端，te继电器所对应第二常闭触点t2上另一端与te继电器所对应第四常开触点e4上另一端相对接后、接入列车完整性冗余电路回路tira；ps继电器所对应第四常闭触点p4上其中一端与te继电器所对应第三常闭触点t3上其中一端、第五常开触点e5上其中一端、第四常闭触点t4上其中一端四者相连、并对接子回路装置所设车头或车尾的车钩coupler；ps继电器所对应第四常闭触点p4上另一端接入第一列车信号线ebrc1；te继电器所对应第三常闭触点t3上另一端与第五常开触点e5上另一端相对接后、依次串联模式选择开关mss、紧急制动按钮eb button后接入第二列车信号线ebrc2；te继电器所对应第四常闭触点t4上另一端对接ps继电器所对应第三常开触点s3上其中一端；ps继电器所对应第三常开触点s3上另一端串联te继电器所对应第六常开触点e6后、对接子回路装置所设车头或车尾的车钩coupler；同时，ps继电器所对应第三常开触点s3上另一端接入紧急制动缓解执行列车线ebrc；车辆手动控制系统模块mtc分别对接列车完整性线ti、列车完整性冗余线tir、列车完整性参考供电回路tirtn、第一列车信号线ebrc1，车载信号系统设备vatc分别对接列车完整性供电源线tipwr、列车完整性线ti、列车完整性冗余线tir、列车完整性参考供电回路tirtn、第一列车信号线ebrc1、紧急制动缓解执行列车线ebrc；子回路装置所设车头或车尾的牵引pcu和制动brakes分别接入紧急制动缓解执行列车线ebrc。
8.作为本实用新型的一种优选技术方案：所述各子回路装置分别还包括无人警惕按钮deadman、零速继电器触点zs、停放制动缓解指令按钮pbrc；各子回路装置结构中：零速继电器触点zs与停放制动缓解指令按钮pbrc相串联后的整体、与无人警惕按钮deadman相并联，并联结构进一步与所述模式选择开关mss相并联。
9.作为本实用新型的一种优选技术方案：所述无人警惕按钮deadman和零速继电器触点zs均为为常开开关，所述停放制动缓解指令按钮pbrc为常闭开关。
10.作为本实用新型的一种优选技术方案：所述模式选择开关mss为常闭开关。
11.本实用新型所述一种单轨车辆紧急制动回路装置及应用，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
12.本实用新型所设计一种单轨车辆紧急制动回路装置，包括紧急制动回路、紧急制动指令触发机制、连挂回路设计、端部信号激活，为实现列车救援过程中更便捷的救援程序，在救援车上能直接缓解故障车的紧急制动，并尽快退出当前运营线路，以及被救援列车上的维护人员也可在遭遇紧急状况时，及时触发紧急制动的施加；因此本实用新型设计方案采用全新结构设计，具有救援便捷、灵活编组、车辆安全、操作简便的优点。
附图说明
13.图1 是本实用新型所设计一种单轨车辆紧急制动回路装置的控制示意图；
14.图2是本实用新型所设计一种单轨车辆紧急制动回路装置原理图；
15.图3是本实用新型连挂列车紧急制动回路原理图。
具体实施方式
16.下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
17.本实用新型设计了一种单轨车辆紧急制动回路装置，用于针对用电负荷预测模型实现用电负荷的预测，一一对应设于单轨车辆上，用于针对单轨车辆实现紧急制动或缓解紧急制动，如图1和图2所示，包括分别与单轨车辆两端一一对应设置的子回路装置，两个子回路装置的结构彼此相同，各子回路装置分别均包括车辆手动控制系统模块mtc、模式选择开关mss、紧急制动按钮eb button、两个断路器cb1ti、以及用于无人驾驶车辆上的车载信号系统设备vatc，其中，手动控制系统模块mtc中内置车辆完整性模块vim，且车辆完整性模块vim中包含分别对应power select与train end的ps继电器和te继电器，以及其中ps继电器对应四个常闭触点、三个常开触点，te继电器对应四个常闭触点、六个常开触点。
18.如图1和图2所示，各子回路装置的结构中：车载负极供电
‑
lvdc bus串联其中一个断路器cb1ti后、接入列车完整性参考供电回路tirtn；车载正极供电+lvdc bus串联另一个断路器cb1ti后，分别对接ps继电器所对应第一常闭触点p1上的其中一端、第二常闭触点p2上的其中一端，ps继电器所对应第一常闭触点p1上的另一端串联ps继电器所对应第三常闭触点p3后接入列车完整性供电源线tipwr，同时，ps继电器所对应第一常闭触点p1上的另一端串联ps继电器所对应第一常开触点s1对接列车完整性线ti，ps继电器所对应第二常闭触点p2上的另一端串联ps继电器所对应第二常开触点s2后接入列车完整性冗余线tir；ps继电器所对应第一常闭触点p1上另一端分别对接te继电器所对应第一常闭触点t1上的其中一端、第一常开触点e1上的其中一端，te继电器所对应第一常开触点e1上的另一端对接te继电器所对应第二常开触点e2上的其中一端，te继电器所对应第一常闭触点t1上另一端与te继电器所对应第二常开触点e2上另一端相对接后、接入列车完整性电路回路先tia；ps继电器所对应第二常闭触点p2上另一端分别对接te继电器所对应第二常闭触点t2上的其中一端、第三常开触点e3上的其中一端，te继电器所对应第三常开触点e3上另一端对接te继电器所对应第四常开触点e4上其中一端，te继电器所对应第二常闭触点t2上另一端与te继电器所对应第四常开触点e4上另一端相对接后、接入列车完整性冗余电路回路tira；ps继电器所对应第四常闭触点p4上其中一端与te继电器所对应第三常闭触点t3上其中一端、第五常开触点e5上其中一端、第四常闭触点t4上其中一端四者相连、并对接子回路装置所设车头或车尾的车钩coupler；ps继电器所对应第四常闭触点p4上另一端接入第一列车信号线ebrc1；te继电器所对应第三常闭触点t3上另一端与第五常开触点e5上另一端相对接后、依次串联模式选择开关mss、紧急制动按钮eb button后接入第二列车信号线ebrc2；te继电器所对应第四常闭触点t4上另一端对接ps继电器所对应第三常开触点s3上其中一端；ps继电器所对应第三常开触点s3上另一端串联te继电器所对应第六常开触点e6后、对接子回路装置所设车头或车尾的车钩coupler；同时，ps继电器所对应第三常开触点s3上另一端接入紧急制动缓解执行列车线ebrc；车辆手动控制系统模块mtc分别对接列车完整性线ti、列车完整性冗余线tir、列车完整性参考供电回路tirtn、第一列车信号线ebrc1，车载信号系统设备vatc分别对接列车完整性供电源线tipwr、列车完整性线ti、列车完整性冗余线tir、列车完整性参考供电回路tirtn、第一列车信号线ebrc1、紧急制动缓解执行列车线ebrc；子回路装置所设车头或车尾的牵引pcu和制动brakes分别接入紧急制动缓解执行列车线ebrc。
19.实际应用当中，进一步设计各子回路装置分别还包括无人警惕按钮deadman、零速继电器触点zs、停放制动缓解指令按钮pbrc；各子回路装置结构中：零速继电器触点zs与停放制动缓解指令按钮pbrc相串联后的整体、与无人警惕按钮deadman相并联，并联结构进一
步与所述模式选择开关mss相并联；具体硬件选择中，所述无人警惕按钮deadman和零速继电器触点zs均为为常开开关，所述停放制动缓解指令按钮pbrc为常闭开关，所述模式选择开关mss为常闭开关。
20.将本实用新型所设计单轨车辆紧急制动回路装置应用于实际当中，基于一个满足sil4等级的车载设备机柜的内部电路设计，通过设备内部的继电器模块来实现列车线功能互相切换与安全监控的功能，并且如图3所示，通过设备内部的继电器模块来实现连挂列车的电气连接。
21.紧急制动是一个故障导向安全的重要功能，紧急制动回路由一个110v紧急制动正极信号ebrcp和一个受隔离的反馈负极信号ebrcn组成；激活控制来源通过操作紧急制动缓解回路里的正负极信号的动触点进行输出控制指令。
22.在手动模式下，故障安全继电器以检查冗余方式布置在紧急制动接口上继电器模块确保断开ebrc电路的电源。执行冗余检查以确保重要的安全操作。逻辑控制设备执行诊断以确保继电器和ebrc列车线的正常来确保紧急制动缓解回路的正常工作。
23.如果ebir模块中的两个继电器中的任何一个发生故障，电路将禁用输出。因此，两个继电器中的任何一个发生故障都将导致ebs的应用。
24.mtc是手动控制系统，内部包含一个上次邮件中的设备，该设备叫车辆完整性模块（vim）,负责通过自己内部的ps和te继电器来控制电路图里面的信号通断，并将信号输出到车辆的列车线上；应用中，te继电器为端部继电器，正常情况下，通电后te继电器直接激活，除非车辆编组改变，出现连挂或者列车解编；ps继电器为选端继电器，在te继电器激活的前提下，哪个端车激活控制，哪边的ps继电器激活；vatc是无人驾驶车辆上安装的车载信号系统设备，负责在全自动模式下的车辆控制。
25.所设计单轨车辆紧急制动回路装置在实际应用当中，如图1和图2所示，在车辆激活前需要先确认列车端部和供电端选择，在列车激活后，逻辑控制设备接收到来自于信号设备或者司机模式选择开关的信号来作为供电源头，在之后列车线经过一系列开关设备形成紧急制动回路，在回路构成的过程中，逻辑控制单元监控来自于轨旁信号，并且及时判断逻辑反馈到紧急制动缓解列车线上，列车线分别有接口输出到牵引，制动设备，从而使紧急制动的执行单元施加紧急制动。
26.如图2所示，在单列车编组形式下，列车紧急制动供电源头来自mtc和vatc，并在通过逻辑控制单元的power select继电器触点之后，进入逻辑控制设备内部，经过判断其他控制信号反馈后，输出电信号到列车线上，该ebrc2列车线通过司机台上的紧急制动按钮的触点，并且通过跨车线到远端车上的紧急制动按钮并从远端逻辑单元内部继电器触点组成的通路，到达紧急制动执行列车线，直接输出到牵引制动系统，并提供反馈信号到逻辑控制单元和vatc。在此回路中，所有过车钩的电信号，均被车辆端部继电器进行信号隔离，在单列车辆上组成紧急制动缓解回路。
27.如图3所示，车辆连挂之后，在救援列车的非连挂端激活列车，两列车的连挂端的列车端部继电器均处于断电状态，并在车钩处通过到被连挂列车的逻辑控制设备的电路中去，并通过被连挂列车的紧急制动按钮，进过被连挂列车的非连挂端的逻辑控制单元中的电路，并返回到紧急制动缓解信号的执行列车线，通过连挂端的的两个逻辑控制单元的端部继电器触点，返回到救援列车的紧急制动执行列车线，并反馈信号到牵引制动系统和车
载信号系统。
28.所设计单轨车辆紧急制动回路装置在具体执行当中，首先从电路图可以看出，mtc和vatc在得到断路器cb1ti的供电后，检测其他信号（停放制动施加，车辆零速确认，激活端无人警惕按钮按下，完整性列车线正常），确认可输出紧急制动缓解信号的时候，对外输出信号到车辆上的ebrc1列车线；信号到ebrc1之后，被vim接收，并且通过内部的ps和te继电器触点先到达vim设备内部处理器，在判断列车当前无超速，无溜车，司机始终保持按下无人警惕按钮后输出信号，（当另一端未激活时，mss处于全自动位置，在电路图中的触点为常闭触点）；信号到达ebrc2列车线上，并串入两端的紧急制动按钮触点，列车线信号到达2端的vim设备处被接收，并且通过2端未激活的vim的te和ps继电器的触点，经过设备内部短接，传输信号到ebrc列车线上，进而直接传输给牵引pcu和制动brake，来控制整个列车的紧急制动，制动在接收不到ebrc信号后，直接触发紧急制动。并且vatc和vim会监控ebrc列车线状态。
29.上述技术方案所设计单轨车辆紧急制动回路装置，包括紧急制动回路、紧急制动指令触发机制、连挂回路设计、端部信号激活，为实现列车救援过程中更便捷的救援程序，在救援车上能直接缓解故障车的紧急制动，并尽快退出当前运营线路，以及被救援列车上的维护人员也可在遭遇紧急状况时，及时触发紧急制动的施加；因此本实用新型设计方案采用全新结构设计，具有救援便捷、灵活编组、车辆安全、操作简便的优点。
30.上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。