CN205292688U - 重载铁路列车控制*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种重载铁路列车控制***，该***包括测速装置和控制装置，测速装置包括轮轴式传感器和光学传感器，轮轴式传感器和光学传感器均与控制装置连接，其中：轮轴式传感器，适于安装在列车轮轴上，以检测列车的运动速率和运动方向；光学传感器，适于安装在列车上，且光学传感器的光线发出端面对铁路轨道设置，以检测列车的运动速率和运动方向；控制装置，适于根据轮轴式传感器所检测到的运动速率和运动方向及光学传感器所检测到的运动速率和运动方向，确定列车的运动速率和运动方向。光学式传感器在低速时的测速精度要高于多普勒雷达式传感器，且受天气环境的影响较小，使得其在重载铁路恶劣环境下的可用性要强于多普勒雷达式传感器。

Description

重载铁路列车控制***

技术领域

本实用新型涉及一种重载铁路列车控制***。

背景技术

重载铁路是指行驶列车总重大、行驶大轴重货车或行车密度和运量特大的铁路，主要用于输送大宗原材料货物，20世纪20年代在美国首次出现。2005年国际重载协会理事会提出新的重载铁路标准，要求至少应满足下列3个条件中的2个：①列车牵引质量不少于8000t；②车列中车辆轴重达到或超过25t；③线路长度不少于150km的区段，年计费货运量不低于4000万吨。

重载铁路列车是在运输线路上采用大型专用货车编组、采用双机或多机牵引开行的一种超长和/或超重的货物列车，其特点是：车辆载重力大，列车编挂辆数多。根据专用现有的铁路主要技术政策规定，开行5000t的重载货物列车，车站的到发线有效长度为1050m；在运煤专线上开行10000t的重载货物列车，其部分车站的到发线有效长度为1700m。重载铁路列车的核心为重载机车，一组重载机车由两个完全相同的牵引车和牵引车组成，司机根据线路的具体情况选择使用个牵引车作为控制端。通常来说，在重载机车上都会安装列车控制***，列车控制***主要功能就是控制和引导重载机车在一个安全的区间内运行。

目前的列车控制***如图1所示，包括控制装置、轮轴式传感器和多普勒雷达式传感器，轮轴式传感器和多普勒雷达式传感器用于测速，其中轮轴式速度传感器，又称接触式传感器，通常安装在车辆轮轴上，通过检测车轮的转动来进行测速。多普勒雷达式传感器，又称非接触式传感器一般安装在车下，通过照射物体检测其反射波来进行测速。但是由于多普勒雷达式传感器自身的测速原理，使得由多普勒雷达式传感器和轮轴式传感器组成的测速装置存在以下缺点：

(1)列车在低速运行时，多普勒雷达式传感器的测速精度低，导致整个测速装置的测速精度低；

(2)多普勒雷达式传感器受周边环境的影响较大，因此一旦遇到极端天气，整个测速装置的测速精度受到很大影响。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：现有列车控制***中测速装置在低速和恶劣天气下的测速精度较低。

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种重载铁路列车控制***。该***包括测速装置和控制装置，所述测速装置包括轮轴式传感器和光学传感器，所述轮轴式传感器和所述光学传感器均与所述控制装置连接，其中：

所述轮轴式传感器，适于安装在列车轮轴上，以检测列车的运动速率和运动方向；

所述光学传感器，适于安装在列车上，且所述光学传感器的光线发出端面对铁路轨道设置，以检测列车的运动速率和运动方向；

所述控制装置，适于根据所述轮轴式传感器所检测到的运动速率和运动方向及所述光学传感器所检测到的运动速率和运动方向，确定所述列车的运动速率和运动方向。

可选的，所述轮轴式传感器的数量为两个，其中一个适于安装在列车中一个牵引车的轮轴上，另一个适于安装在列车中另一个牵引车的轮轴上。

可选的，所述轮轴式传感器和所述控制装置之间通过标准接口连接，所述光学传感器和所述控制装置之间通过标准接口连接。

可选的，所述控制装置适于安装在列车的一个牵引车内。

可选的，所述光学传感器适于安装在列车的转向架上。

本实用新型提供的重载铁路列车控制***中，采用光学传感器替代现有技术中的多普勒雷达式传感器，由于光学式传感器是专门针对多普勒雷达式传感器在运用中遇到的问题而研发的产品，在低速时的测速精度要高于多普勒雷达式传感器，其测速原理本身的适应性就强于多普勒雷达式传感器，受天气环境的影响较小，使得其在重载铁路恶劣环境下的可用性要强于多普勒雷达式传感器。可见，相对于现有的列车控制***，本实用新型提高了在低速和恶劣天气下的测速精度。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征信息和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中：

图1示出了现有列车控制***在列车上的安装示意图；

图2示出了本实用新型重载铁路列车控制***在列车上的安装示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

本实用新型提供一种重载铁路列车控制***，如图2所示，该***包括测速装置和控制装置，所述测速装置包括轮轴式传感器和光学传感器，所述轮轴式传感器和所述光学传感器均与所述控制装置连接，其中：

所述轮轴式传感器，适于安装在列车轮轴上，以检测列车的运动速率和运动方向；

所述光学传感器，适于安装在列车上，且所述光学传感器的光线发出端面对铁路轨道设置，以检测列车的运动速率和运动方向；

所述控制装置，适于根据所述轮轴式传感器所检测到的运动速率和运动方向及所述光学传感器所检测到的运动速率和运动方向，确定所述列车的运动速率和运动方向。

现有技术中的多普勒雷达式传感器，以道钉为反射面，反射传感器发出的超声波，并根据多普勒效应原理检测反射超声波的频率与发射波频率的关系，进而计算出列车的运动速率和运动方向。因此在实际使用的过程中，其声波传输受线路运行环境影响较大的负面特性逐渐显露，而且在低速状态下的测速精度不足，制约了多普勒雷达式传感器在重载铁路恶劣环境下的可用性。而本实用新型中采用光学传感器替代现有技术中的多普勒雷达式传感器，光学传感器采用空间滤波算法，通过向铁轨上表面发射返回的红外线光，由光学传感器持续检测轨面图像，经由对图像的滤波和相关性分析，计算出铁轨上表面的运动速率和运动方向。光学式传感器是专门针对多普勒雷达式传感器在运用中遇到的问题而研发的产品，在低速时的测速精度要高于多普勒雷达式传感器，其测速原理本身的适应性就强于多普勒雷达式传感器，受天气环境的影响较小，使得其在重载铁路恶劣环境下的可用性要强于多普勒雷达式传感器。可见，相对于现有的列车控制***，本实用新型提高了在低速和恶劣天气下的测速精度。

尽管本实用新型列车控制***的控制装置涉及到数据的处理、计算等过程，但是其处理过程比较简单(例如对光学式传感器和轮轴式传感器所发送的信息进行对比运算，从而确定列车真实的运动速率和方向)，本实用新型仅仅是利用现有技术中能够执行上述运算的硬件模块来完成相应的功能，而并非是对软件的改进。

在具体实施时，由于一般列车可有两个牵引车，根据不同的运行方向，可以选择两个牵引车中的一个作为控制端，控制和引导列车的运行。这时，轮轴式传感器的数量为两个，其中一个适于安装在列车中一个牵引车的轮轴上，另一个适于安装在列车中另一个牵引车的轮轴上。不论哪一端的牵引车作为列车的控制端时，均可采用本实用新型提供的列车控制***进行列车的控制。

在具体实施时，控制装置适于安装在列车的一个牵引车内。

在具体实施时，轮轴式传感器和控制装置之间可通过标准接口连接，光学传感器和控制装置之间可通过标准接口连接。由于采用标准接口，配置方便、灵活，扩展性强，可以满足不同用户的需求，便于后期的维护、更换等。

在具体实施时，光学传感器适于安装在列车的转向架上，安装方便、可靠。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (5)

1.一种重载铁路列车控制***，其特征在于，包括测速装置和控制装置，所述测速装置包括轮轴式传感器和光学传感器，所述轮轴式传感器和所述光学传感器均与所述控制装置连接，其中：

所述轮轴式传感器，适于安装在列车轮轴上，以检测列车的运动速率和运动方向；

所述光学传感器，适于安装在列车上，且所述光学传感器的光线发出端面对铁路轨道设置，以检测列车的运动速率和运动方向；

所述控制装置，适于根据所述轮轴式传感器所检测到的运动速率和运动方向及所述光学传感器所检测到的运动速率和运动方向，确定所述列车的运动速率和运动方向。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述轮轴式传感器的数量为两个，其中一个适于安装在列车中一个牵引车的轮轴上，另一个适于安装在列车中另一个牵引车的轮轴上。

3.根据权利要求1述的***，其特征在于，所述轮轴式传感器和所述控制装置之间通过标准接口连接，所述光学传感器和所述控制装置之间通过标准接口连接。

4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述控制装置适于安装在列车的一个牵引车内。

5.根据权利要求1-4任一所述的***，其特征在于，所述光学传感器适于安装在列车的转向架上。