CN114701542A - 一种轨道交通车轮轮径修正*** - Google Patents

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杨正专
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Abstract

本发明公开了一种轨道交通车轮轮径修正***，主管理单元MU根据参考轴轮径计算列车参考轴速度，并判断列车参考轴速度及列车加减速度是否均在预设范围内，且内网内各轴均无滑行，若是，则向所有LU发送“允许轮径修正命令”。LU根据预设的轮径值计算各轮对轴速度；同时各LU在预设周期内多次采集MU单元的列车参考轴轴速度及本LU单元内各轮对轴速度，分别计算平均列车参考轴速度和各轮对平均轴速度，并根据两者差值结果，对本地各轴轮径值进行增减操作，直至速度差值小于预设的阈值，本发明为防滑***提供准确的判别依据，提高了***性能和可靠性。

Description

一种轨道交通车轮轮径修正***
技术领域
本发明涉及轨道交通车辆制动***防滑控制技术领域，特别是一种轨道交通车轮轮径修正***。
背景技术
随着轨道交通车辆运用规模和国产化率的不断提高，对运营安全提出了更高的要求。其中，制动***防滑控制技术是轨道车辆运营安全的重要保障。制动***防滑控制模块通常使用速度差、减速度或滑移率来判断各轴是否发生滑行，为了获取这些参数，需要实时采集车辆运行时的各轴轮对的线速度。而在实际使用过程中，由于每个轮对在运行过程中的磨耗程度不同，镟修车轮的周期及镟修深度不同等因素，会使得各轴轮径的不能处于同一基准条件下，导致采集到的各轴轮对的实际速度之间产生偏差，引起防滑***误激活，并意外丧失制动力，降低了防滑***的性能和可靠性，甚至可能导致运营事故。另外，传统的轮径修正技术需要逐个设置各车的参考轴轮径，降低了运维效率。因此，如何简化参考轴轮径设置方法，并为防滑***提供准确的判别依据，提高防滑***的性能和可靠性，是本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种以简化参考轴轮径人工设置方法，并实现为防滑***提供准确的判别依据，提高防滑***的性能、可靠性及运维效率的轨道交通车轮轮径修正***。
本发明的目的通过以下技术方案实现。
一种轨道交通车轮轮径修正***，包括一个主管理单元MU及若干本地单元LU，所述主管理单元MU与本地单元LU之间通过制动内网进行信息交互，车辆转向架设有轮对，每个轮对安装有速度传感器，每个本地单元LU采集车辆转向架轮对的速度传感器信号，所述主管理单元MU根据参考轴轮径计算得到的计算列车参考轴速度，通过内网实时发给所有本地单元LU，所述主管理单元MU判断列车参考轴速度值、加减速度值是否在均预设阈值范围内，且内网所有本地单元LU是否在线，且各轴是否均无滑行，若均是，则通过内网向所有本地单元LU发送“允许轮径修正命令”；本地单元LU在预设周期内多次通过内网采集列车参考轴速度及通过速度传感器采集各轮对轴速度，分别计算列车平均参考轴速度及各轮对平均轴速度；若“允许轮径修正命令”有效，则本地单元LU比较平均列车参考速度及平均轴速度差值，根据比较结果对本地轮径执行增减操作，直至速度差值小于预设阈值。
所述主管理单元MU同时为其中一个本地单元LU。
计算得到列车平均参考轴速度及轮对平均轴速度后，若列车平均参考轴速度大于轮对平均轴速度且超过预设阈值时，本地单元LU对本地轮径值增加设定步长；反之，若列车平均参考轴速度小于轮对平均轴速度且超过预设阈值时，本地单元LU对本地轮径值减小设定步长；每次修正完成后，均判断修正后的轮径是否处于预设的轮径阈值范围内，若是，则将新轮径进行存储，并使用新轮径进行轴速度计算；若否，则丢弃修正后的轮径值，仍然按修正前的旧值轮径计算轮对轴速度。
所述参考轴轮径设定方法包括：通过人机接口将人工实际测量得到的本转向架参考轴轮径输入主管理单元MU，主管理单元MU判断此时列车是否静止，且内网所有本地单元LU均在线，且输入的参考轴轮径值在预设的阈值范围内，若是，则主管理单元MU接受并存储输入的参考轴轮径值，并使用该参考轴轮径计算列车参考轴速度；若否，则主管理单元MU不接受输入的参考轴轮径值，仍使用旧的参考轴轮径进行列车参考轴速度计算。
所述主管理单元MU判断此时列车是否静止的方法为：MU收集内网内所有LU发送的各轮对轴速度信号，若其中速度最大值小于预设速度值并持续设定时间，则判断此时列车处于静止状态。
所述各轮对速度的计算公式为：f＝K*V/D，f表示各轮对速度信号的脉冲频率，V表示各轮对速度值，D表示车轮直径，K表示计算系数，由测速齿轮的齿数决定。
新轮径进行存储：新的轮对值存储到非易失性存储器中，所述该非易失性存储器可读且可写，***下次上电时，主管理单元MU及本地单元LU先读取存储器中的轮径值，用于轮对轴速度计算。
所述设定步长为0.1mm。
相比于现有技术，本发明的优点在于：本发明仅对MU单元参考轴轮径进行一次重置操作，而不再需要人工对中间车辆的各轴逐一进行轮径重置操作，即可在车辆运行过程中自动完成轮径修正，提高了车辆运维效率。
附图说明
图1为本发明实施例***结构示意图；
图2为本发明实施例参考轴轮径设定方法流程图；
图3为本发明实施例轮径修正方法流程图；
图4为本发明实施例轮径修正详细实施过程；
图5为本发明实施例轮径值存储结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。
实施例1
参见图1，本发明实施例提供一种基于内网的轮径修正***结构，包括：一个主管理单元MU及若干本地单元LU，其中，MU与LU1为同一设备。MU与其他LU之间通过制动内网(典型的，如CAN内网)进行信息交互，并共同实现制动***的制动力分配管理及施加控制等功能，以及轮径修正功能。例如，对于一个典型的6编组的城轨列车，一般设置2个相对独立的制动内网，每个制动内网内可包含一个MU(同时也是LU1)以及其他5个LU；一个车辆转向架有2个轮对，每个轮对安装1个速度传感器，每个LU需要同时采集本转向架2个轮对的2路速度传感器信号。
参见图2，本发明实施例公开了参考轴轮径设定方法，以提高工作效率。
传统的参考轴轮径方法，需要针对每个车/转向架测量得到1个参考轴轮径，并将其设定到每个车/转向架的制动控制单元中，每个制动控制单元各自根据参考轴轮径计算本车参考轴速度，并以此为基准，修正本车/本转向架其他轮对参考轴轮径。该参考轴轮径设定传统方式费事费力，效率较低。因此本发明提供了一种参考轴轮径设定方法，包括：通过人机接口将人工实际测量得到的本转向架参考轴轮径输入MU单元，MU判断此时列车是否静止，且内网所有LU均在线，且输入的参考轴轮径值在预设的阈值范围内，若是，则MU接受并存储输入的参考轴轮径值，并使用该参考轴轮径计算列车参考轴速度；若否，则MU不接受输入的参考轴轮径值，仍使用旧的参考轴轮径进行列车参考轴速度计算。
其中，MU判断判断列车是否静止的方法为：MU收集内网内所有LU发送的各轮对轴速度信号，若其中速度最大值小于预设速度值并持续一定时间，则判断此时列车处于静止状态。
其中，各轮对速度(含列车参考轴速度)的计算公式为：f＝K*V/D，f表示各轮对速度信号的脉冲频率，V表示各轮对速度值，D表示车轮直径，K表示计算系数，由测速齿轮的齿数等因素决定。
参见图3，本发明实施例公开了一种轮径修正方法。
MU将计算得到的计算列车参考轴速度，通过内网实时发给所有本地单元LU。与此同时，MU判断列车参考轴速度值、加减速度值是否在均预设阈值范围内，且内网所有LU是否在线，且各轴是否均无滑行，若均是，则通过内网向所有本地单元LU发送“允许轮径修正命令”。
LU在预设周期内多次通过内网采集列车参考轴速度及通过速度传感器采集各轮对轴速度，分别计算列车平均参考轴速度及各轮对平均轴速度；若“允许轮径修正命令”有效，则LU按图4所示流程执行轮径修正功能：由图可见，若列车平均参考轴速度大于轮对平均轴速度且超过预设阈值时，LU对本地轮径值增加一定步长(如0.1mm)；反之，若列车平均参考轴速度小于轮对平均轴速度且超过预设阈值时，LU对本地轮径值减小一定步长。每次修正完成后，均判断修正后的轮径是否处于预设的轮径阈值范围内，若是，则将新轮径进行存储，并使用新轮径进行轴速度计算；若否，则丢弃修正后的轮径值，仍然按修正前的旧值轮径计算轮对轴速度。以上轮径修正过程可以不连续，也就是只要满足轮径修正条件时***自动进行轮径修正操作，直至各轴平均轴速度与平均列车参考轴速度的差值小于预设阈值，从而最大限度保证各轴轮径处于同一基准。
参见图5，本发明实施例公开了一种轮径值存储装置。
上述轮径修正功能，由图5的处理器执行；输入的参考轴路径及修正后得到的新的轮对值，存储为非易失性存储器中。该非易失性存储器可读且可写，***下次上电时，MU/LU先读取存储器中的轮径值，用于轮对轴速度计算。

Claims (8)

1.一种轨道交通车轮轮径修正***，其特征在于包括一个主管理单元MU及若干本地单元LU，所述主管理单元MU与本地单元LU之间通过制动内网进行信息交互，车辆转向架设有轮对，每个轮对安装有速度传感器，每个本地单元LU采集车辆转向架轮对的速度传感器信号，所述主管理单元MU根据参考轴轮径计算得到的计算列车参考轴速度，通过内网实时发给所有本地单元LU，所述主管理单元MU判断列车参考轴速度值、加减速度值是否在均预设阈值范围内，且内网所有本地单元LU是否在线，且各轴是否均无滑行，若均是，则通过内网向所有本地单元LU发送“允许轮径修正命令”；本地单元LU在预设周期内多次通过内网采集列车参考轴速度及通过速度传感器采集各轮对轴速度，分别计算列车平均参考轴速度及各轮对平均轴速度；若“允许轮径修正命令”有效，则本地单元LU比较平均列车参考速度及平均轴速度差值，根据比较结果对本地轮径执行增减操作，直至速度差值小于预设阈值。
2.根据权利要求1所述的一种轨道交通车轮轮径修正***，其特征在于所述主管理单元MU同时为其中一个本地单元LU。
3.根据权利要求1或2所述的一种轨道交通车轮轮径修正***，其特征在于计算得到列车平均参考轴速度及轮对平均轴速度后，若列车平均参考轴速度大于轮对平均轴速度且超过预设阈值时，本地单元LU对本地轮径值增加设定步长；反之，若列车平均参考轴速度小于轮对平均轴速度且超过预设阈值时，本地单元LU对本地轮径值减小设定步长；每次修正完成后，均判断修正后的轮径是否处于预设的轮径阈值范围内，若是，则将新轮径进行存储，并使用新轮径进行轴速度计算；若否，则丢弃修正后的轮径值，仍然按修正前的旧值轮径计算轮对轴速度。
4.根据权利要求1或2所述的一种轨道交通车轮轮径修正***，其特征在于所述参考轴轮径设定方法包括：通过人机接口将人工实际测量得到的本转向架参考轴轮径输入主管理单元MU，主管理单元MU判断此时列车是否静止，且内网所有本地单元LU均在线，且输入的参考轴轮径值在预设的阈值范围内，若是，则主管理单元MU接受并存储输入的参考轴轮径值，并使用该参考轴轮径计算列车参考轴速度；若否，则主管理单元MU不接受输入的参考轴轮径值，仍使用旧的参考轴轮径进行列车参考轴速度计算。
5.根据权利要求4所述的一种轨道交通车轮轮径修正***，其特征在于所述主管理单元MU判断此时列车是否静止的方法为：MU收集内网内所有LU发送的各轮对轴速度信号，若其中速度最大值小于预设速度值并持续设定时间，则判断此时列车处于静止状态。
6.根据权利要求5所述的一种轨道交通车轮轮径修正***，其特征在于所述各轮对速度的计算公式为：f＝K*V/D，f表示各轮对速度信号的脉冲频率，V表示各轮对速度值，D表示车轮直径，K表示计算系数，由测速齿轮的齿数决定。
7.根据权利要求3所述的一种轨道交通车轮轮径修正***，其特征在于新轮径进行存储：新的轮对值存储到非易失性存储器中，所述该非易失性存储器可读且可写，***下次上电时，主管理单元MU及本地单元LU先读取存储器中的轮径值，用于轮对轴速度计算。
8.根据权利要求3所述的一种轨道交通车轮轮径修正***，其特征在于所述设定步长为0.1mm。
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