用于列车架控制动系统的防滑监控系统的制作方法

1.本实用新型涉及轨道交通领域，尤其涉及一种用于列车架控制动系统的防滑监控系统。


背景技术：

2.在轨道交通特别是城市轨道交通和市域/城际轨道交通制动系统中，架控制动系统的应用越来越广泛。架控制动系统一般采用数字式/模拟式电空制动方式，将常用制动、紧急制动、防滑控制以及制动管理等功能集成到一个单元内，制动控制单元安装在车辆转向架的附近，以转向架为单元对每个转向架实施制动控制。
3.架控制动控制系统的气动制动控制单元(pbcu)与车控制动系统不同，车控制动系统设置有独立的防滑阀，而架控制动系统则是常用制动、紧急制动和防滑控制等功能实现的执行机构共用同一组阀。为了充分利用轮轨的黏着特性，为了不发生长时间制动力丢失而延长制动距离的情况，架控制动系统中需要对防滑控制输出的排风超时和保压超时进行独立监控，但现有的架控制动系统并不具备对车辆的排风电磁阀和保压电磁阀进行单独监控的功能。
4.由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种用于列车架控制动系统的防滑监控系统，以克服现有技术的缺陷。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种用于列车架控制动系统的防滑监控系统，在不改变架控制动系统整体结构的基础上，实现防滑控制时排风超时和保压超时两种状态的独立监控、保护，提高车辆的制动安全。
6.本实用新型的目的可采用下列方案来实现：
7.本实用新型提供了一种用于列车架控制动系统的防滑监控系统，其用于对架控制动系统中电磁阀的通断状态进行控制，所述用于列车架控制动系统的防滑监控系统包括对车辆进行防滑控制的第一控制模块和对车辆进行常规制动控制的第二控制模块；
8.所述第一控制模块的控制信号输出端与所述电磁阀的控制端连接，以对电磁阀的通断状态进行控制；
9.所述第二控制模块的监测信号接收端与所述第一控制模块的控制信号输出端连接，且所述第二控制模块的控制信号输出端与所述电磁阀的控制端连接，所述第二控制模块监测所述第一控制模块发出的控制信号，在所述控制信号超出预设时间后截断所述控制信号，并由所述第二控制模块对所述电磁阀的通断状态进行控制。
10.在本实用新型的一较佳实施方式中，所述电磁阀的数量为多个，各所述电磁阀处于保压状态或者排风状态。
11.在本实用新型的一较佳实施方式中，所述用于列车架控制动系统的防滑监控系统还包括驱动所述电磁阀动作的驱动模块，所述驱动模块的控制信号输出端与所述电磁阀的
控制端连接，所述第一控制模块的控制信号输出端和所述第二控制模块的控制信号输出端分别通过第一逻辑判断模块与所述驱动模块的控制端连接，以对所述电磁阀的通断状态进行控制。
12.在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一逻辑判断模块为或门电路。
13.在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一控制模块与所述第一逻辑判断模块之间设置有第一光电隔离模块，所述第二控制模块监测位于所述第一光电隔离模块与所述第一逻辑判断模块之间的所述第一控制模块发出的控制信号。
14.在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第二控制模块的控制信号输出端与所述第一光电隔离模块的控制端连接，以控制所述第一光电隔离模块截断所述第一控制模块对所述电磁阀的控制信号。
15.在本实用新型的一较佳实施方式中，所述驱动模块与所述第一逻辑判断模块之间设置有第二光电隔离模块。
16.在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一控制模块的控制信号输出端通过第二逻辑判断模块与所述驱动模块的控制端连接，以通过所述驱动模块控制所述电磁阀的供电和驱动复位。
17.在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第二逻辑判断模块为与或门电路。
18.在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第二控制模块的控制信号输出端通过第三逻辑判断模块与所述驱动模块的控制端连接，以通过所述驱动模块控制所述电磁阀的供电和驱动复位。
19.在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第三逻辑判断模块为非或门电路。
20.在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第二控制模块的监测信号接收端与所述驱动模块的控制信号输出端连接，所述第二控制模块接收所述驱动模块向所述电磁阀输出的控制信号，以直接对所述电磁阀的状态进行监测。
21.在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一控制模块的监测信号接收端与所述驱动模块的控制信号输出端连接，所述第一控制模块接收所述驱动模块向所述电磁阀输出的控制信号，以直接对所述电磁阀的状态进行监测。
22.由上所述，本实用新型的用于列车架控制动系统的防滑监控系统的特点及优点是：第一控制模块的控制信号输出端分别与电磁阀的控制端连接，在正常状态下，可通过第一控制模块对电磁阀的通断状态进行控制，由于防滑控制和常规制动控制的控制对象是同一组电磁阀，故采用监控模块监控车辆处于防滑状态时，无法确认保压状态是由常规制动控制输出还是防滑控制输出，而本实用新型能够确认保压状态是由常规制动控制输出还是防滑控制输出，通过设置第二控制模块的控制信号输出端与电磁阀的控制端连接，且第二控制模块监测第一控制模块发出的控制信号，若监测到第一控制模块发送的控制信号超出预设时间，则可通过第二控制模块截断第一控制模块所发送的控制信号，转由第二控制模块对电磁阀的通断状态进行控制，由于第二控制模块对车辆进行常规制动控制，其可实现常规制动控制时对不同电磁阀的独立监控和保护，提高车辆的制动安全。
附图说明
23.以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范
围。其中：
24.图1：为本实用新型用于列车架控制动系统的防滑监控系统的结构框图之一。
25.图2：为本实用新型用于列车架控制动系统的防滑监控系统的结构框图之二。
26.图3：为本实用新型用于列车架控制动系统的防滑监控系统的电路结构图一。
27.图4：为本实用新型用于列车架控制动系统的防滑监控系统的电路结构图二。
28.图5：为本实用新型用于列车架控制动系统的防滑监控系统的监控方法的流程图之一。
29.图6：为本实用新型用于列车架控制动系统的防滑监控系统的监控方法流程图之二。
30.本实用新型中的附图标号为：
31.1、第一控制模块；
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2、第二控制模块；
32.3、电磁阀；
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4、驱动模块；
33.5、第一逻辑判断模块；
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6、第一光电隔离模块；
34.7、第二光电隔离模块；
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8、第二逻辑判断模块；
35.9、第三逻辑判断模块。
具体实施方式
36.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
37.如图1至图4所示，本实用新型提供了一种用于列车架控制动系统的防滑监控系统，其用于对架控制动系统中电磁阀3的通断状态进行控制，该用于列车架控制动系统的防滑监控系统包括对车辆进行防滑控制的第一控制模块1和对车辆进行常规制动控制的第二控制模块2；第一控制模块1的控制信号输出端与电磁阀3的控制端连接，可通过第一控制模块1对电磁阀3的通断状态进行控制；第二控制模块2的监测信号接收端与第一控制模块1的控制信号输出端连接，且第二控制模块2的控制信号输出端与电磁阀3的控制端连接，可通过第二控制模块2监测第一控制模块1发出的控制信号，在控制信号超出预设时间后可通过第二控制模块2截断第一控制模块1向电磁阀3发出的控制信号，并由第二控制模块2对电磁阀3的通断状态进行控制。
38.本实用新型中，在正常状态下，可通过第一控制模块1对电磁阀3的通断状态进行控制，但由于防滑控制和常规制动控制的控制对象是同一组电磁阀，故采用监控模块监控车辆处于防滑状态时，无法确认保压状态是由常规制动控制输出还是防滑控制输出，而本实用新型能够确认保压状态是由常规制动控制输出还是防滑控制输出，通过设置第二控制模块2的控制信号输出端与电磁阀3的控制端连接，且第二控制模块2监测第一控制模块1发出的控制信号，若监测到第一控制模块1发送的控制信号超出预设时间，则可通过第二控制模块2截断第一控制模块1所发送的控制信号，转由第二控制模块2对电磁阀3的通断状态进行控制，由于第二控制模块2为对车辆进行常规制动控制的模块，其可实现常规制动控制时对不同电磁阀3的独立监控和保护，从而可提高车辆的制动安全。
39.在本实用新型中第一控制模块1和第二控制模块2分别为两个独立的微控制单元(mcu)，两个微控制单元在功能上分别实现对车辆进行防滑控制(wsp)和对车辆进行常规制
动(epc)控制。其中，对电磁阀3的控制信号即可通过第一控制模块1和第二控制模块2发出的用于驱动电磁阀3动作的电流信号。
40.进一步的，电磁阀3的数量为多个，各电磁阀3分别设置于架控制动系统中，各电磁阀3处于保压状态或者排风状态，由于电磁阀3的结构以及电磁阀3与架控制动系统之间的连接关系均为现有技术，在本实用新型中不做具体阐述和限定。其中，电磁阀3为电磁阀。
41.在本实用新型的一个可选实施例中，如图2、图3所示，用于列车架控制动系统的防滑监控系统还包括驱动电磁阀3动作的驱动模块4，驱动模块4的控制信号输出端与电磁阀3的控制端连接，第一控制模块1的控制信号输出端和第二控制模块2的控制信号输出端分别通过第一逻辑判断模块5与驱动模块4的控制端连接，通过驱动模块4可为电磁阀3进行供电并驱动电磁阀3动作，以对电磁阀3的通断状态进行控制。
42.进一步的，驱动模块4可采用但不限于电磁阀驱动芯片。
43.进一步的，如图2、图3所示，第一逻辑判断模块5为或门电路。在对各电磁阀3进行控制时，第一控制模块1和第二控制模块2只要有一个控制模块对其发送控制信号，则第一逻辑判断模块5判断为高电平，即可使电磁阀3得电。
44.具体的，如图3、图4所示，wsp_hvc1：第一控制模块1控制工况下处于保压状态的电磁阀3的控制信号，1为使电磁阀3得电，0为使电磁阀3失电；wsp_rvc1：第一控制模块1控制工况下处于排气状态的电磁阀3的控制信号，1为使电磁阀3得电，0为使电磁阀3失电；wsp_hvc2：第一控制模块1控制工况下处于保压状态的电磁阀3的控制信号，1为使电磁阀3得电，0为使电磁阀3失电；wsp_rvc2：第一控制模块1控制工况下处于排气状态的电磁阀3的控制信号，1为使电磁阀3得电，0为使电磁阀3失电。其中，第二控制模块2输出的epc_wm信号常态为低电平，当监控到电磁阀3出现保压失电的情况时，则转为高电平(置为1)。
45.具体的，如图3所示，epc_mon_en：第二控制模块2发出的第一控制信号，用于控制驱动模块4断开电磁阀3的供电；/epc_mon_en：第二控制模块2发出的第二控制信号，用于截断第一控制模块1向电磁阀3发出的控制信号。
46.在本实用新型的一个可选实施例中，如图3所示，第一控制模块1与第一逻辑判断模块5之间设置有第一光电隔离模块6，第二控制模块2监测位于第一光电隔离模块6与第一逻辑判断模块5之间的第一控制模块1发出的控制信号，通过第一光电隔离模块6起到抑制噪声、消除干扰的作用。
47.进一步的，第一光电隔离模块6采用但不限于光电隔离芯片。
48.具体的，如图3所示，第二控制模块2的控制信号输出端与第一光电隔离模块6的控制端连接，以控制第一光电隔离模块6截断第一控制模块1对电磁阀3的控制信号。
49.在本实用新型的一个可选实施例中，如图3所示，驱动模块4与第一逻辑判断模块5之间设置有第二光电隔离模块7，通过第二光电隔离模块7起到抑制噪声、消除干扰的作用。
50.进一步的，第二光电隔离模块7采用但不限于光电隔离芯片。
51.在本实用新型的一个可选实施例中，如图2、图3所示，第一控制模块1的控制信号输出端通过第二逻辑判断模块8与驱动模块4的控制端连接，以通过驱动模块4控制电磁阀3的供电和驱动复位。
52.进一步的，第二逻辑判断模块8可为与或门电路。
53.在本实用新型的一个可选实施例中，如图2、图3所示，第二控制模块2的控制信号
输出端通过第三逻辑判断模块9与驱动模块4的控制端连接，以通过驱动模块4在控制电磁阀3的供电的同时控制驱动复位。
54.进一步的，第三逻辑判断模块9可为非或门电路。
55.在本实用新型的一个可选实施例中，如图2、图3所示，第二控制模块2的监测信号接收端与驱动模块4的控制信号输出端连接，第二控制模块2接收驱动模块4向电磁阀3输出的控制信号，从而可通过第二控制模块2直接对电磁阀3的状态进行监测。
56.在本实用新型的一个可选实施例中，如图2、图3所示，第一控制模块1的监测信号接收端与驱动模块4的控制信号输出端连接，第一控制模块1接收驱动模块4向电磁阀3输出的控制信号，从而可通过第一控制模块1直接对电磁阀3的状态进行监测。另外，第一控制模块1可通过监测自身所持续发出控制信号达到自我监控的目的，在不满足要求的情况下，第一控制模块1可自行截断所发出的控制信号，转由第二控制模块2对电磁阀3进行控制。
57.本实用新型在工作过程中，当第一控制模块1激活后，作为控制对象的电磁阀3受控于第一控制模块1，同时第二控制模块2监控第一控制模块1向电磁阀3输出的控制信号；当监测到控制信号输出时，第二控制模块2断开第一控制模块1向电磁阀3输出的控制信号，同时第二控制模块2切断向电磁阀3的供电以及让驱动芯片复位，这样既实现了对防滑输出信号的状态独立监测保护，又不影响常用制动和紧急制动等功能的正常控制，同时又避免了第一控制模块1和第二控制模块2集成在一个控制单元中而无法分辨出是第一控制模块1还是第二控制模块2控制状态下发出的信号，从而可对防滑控制时的保压超时的情况进行监控，提高车辆的制动安全。
58.如图5所示，本实用新型的用于列车架控制动系统的防滑监控系统的监控方法，其通过第一控制模块1对车辆进行防滑控制，并通过第二控制模块2对车辆进行常规制动控制，该用于列车架控制动系统的防滑监控方法包括如下步骤：
59.步骤s1：第一控制模块1对架控制动系统中电磁阀3的通断状态进行控制，同时第二控制模块2监测第一控制模块1持续发出控制信号的实际时长；
60.进一步的，步骤s1中，第二控制模块2可直接采集第一控制模块1发出的控制信号。
61.进一步的，步骤s1中，第二控制模块2可采集由驱动模块4向电磁阀3发出的控制信号，以直接对电磁阀3的状态进行监测。
62.步骤s2：将实际时长与预设时长进行比较；
63.步骤s3：若实际时长大于预设时长，则第二控制模块2截断第一控制模块1所发出的控制信号，并由第二控制模块2对电磁阀3的通断状态进行控制。
64.在本实用新型的一个可选实施例中，如图6所示，步骤s1包括：
65.步骤s101：第一控制模块1监测自身所持续发出控制信号的实际时长；
66.步骤s102：将实际时长与预设时长进行比较；
67.步骤s103：若实际时长大于预设时长，则禁用第一控制模块1所发出的控制信号。
68.进一步的，步骤s101中，第一控制模块1可直接采集自身发出的控制信号。
69.进一步的，步骤s101中，第一控制模块1采集由驱动模块4向电磁阀3发出的控制信号，以直接对电磁阀3的状态进行监测。
70.有上述内容可知，本实用新型的用于列车架控制动系统的防滑监控方法对超时保护切除第一控制模块1同时具有两级自我监控和两级独立监控的功能。具体为：
71.一、第一控制模块1监控自身输出的控制信号的实际时长t，若实际时长t大于预设时间t1(预设时间t1可根据实际情况设定)，则禁用第一控制模块1所发出的控制信号，并向控制中心上传故障信息；
72.二、第一控制模块1监控自身输出的控制信号，并监测由驱动模块4输出的电磁阀驱动信号的实际时长t，若实际时长t大于预设时间t2(预设时间t2可根据实际情况设定)，则禁用第一控制模块1所发出的控制信号，并向控制中心上传故障信息；
73.三、第一控制模块1发出控制信号，同时第二控制模块2监测第一控制模块1发出控制信号的实际时长t，若实际时长t大于预设时间t1(预设时间t1可根据实际情况设定)，则第二控制模块2控制第一控制模块1断开输出的控制信号，且第二控制模块2输出控制信号使电磁阀3保持充风的安全状态，并向控制中心上传故障信息；
74.四、第一控制模块1发出控制信号，同时第二控制模块2监测由驱动模块4输出的电磁阀驱动信号的实际时长t，若实际时长t大于预设时间t2(预设时间t2可根据实际情况设定)，则第二控制模块2控制第一控制模块1断开输出的控制信号，且第二控制模块2控制断开向电磁阀3供电以及复位驱动模块4，并向控制中心上传故障信息。
75.本实用新型的用于列车架控制动系统的防滑监控系统的特点及优点是：
76.该用于列车架控制动系统的防滑监控系统，可在不改变架控制动系统整体结构的基础上，将保证车辆进行防滑控制的第一控制模块1和对车辆进行常规制动控制的第二控制模块2实现原有功能的基础上，进一步达到了第二控制模块2与第一控制模块1相互协同、相互监控，对于车辆来说在实现防滑控制的同时，对其控制输出实现了独立监控保护，且实现了电磁阀3处于保压超时和排风超时两种状态的独立监控和保护，提高了车辆的制动安全。
77.以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。