CN2920767Y - 铁路列车风管贯通状态检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于铁路列车制动技术领域。在列车运行过程中，如果被牵引车辆连接风管数量不足，会造成整列车制动力不足，无法在规定的距离内停车，带来严重安全隐患，可能产生巨大的经济损失。本实用新型采用制动管路通过本装置减压排风方法，检测列车管减压量与时间关系，判定车辆贯通辆数。装置为单片机结构，在检测过程通过装置的语音、屏幕显示来提示司机的操作，利用计算机技术辅助司机判断车辆连接风管的数量，提高调车作业安全性。

Description

铁路列车风管贯通状态检测装置

技术领域：本实用新型涉及一种检测铁路列车风管贯通状态检测装置，属铁路列车运行过程中保证安全的装备之一。

背景技术：列车在牵引车辆运行的过程中，如果被牵引车辆连接风管数量不足，会造成整列车的制动力不够，而无法在有效距离内停车，势必会带来严重的安全隐患，可能导致严重的经济损失和作业人员的不安全。通过专利检索发现，CN98204154.3(列车管贯通状态检测仪)、CN200420075375(双向毕托管及其双向流速传感器和列车管贯通监测装置)是利用检测列车常用的充、排风的空气流量检测列车的贯通辆数。其检测原理在机车的空气管路中安装检测空气流量的装置，安装流量计会增加列车管空气管路的阻力，在列车缓解时将会增加缓解时间；列车制动时又会降低制动波速，而使全列车的制动时间加长，造成列车制动距离增加，产生不安全的影响。使用流量的方法检测精度受到列车车辆制动机种类的影响较大，目前在铁路的车辆使用的制动机种类为120型、103型、GK型，三种空气制动机，三种制动机由于工作原理的差别和空、重车位的影响，车辆风缸容积组合毫无规律，调车作业过程中作业时间较为紧张，编组车辆种类、总换长和风管接通的车辆数是根据编组要求的不同而变化的。要开车前通过机车司机简单的充、排过程，难于准确判断连接风管车辆辆数。

发明内容：本实用新型目的在于克服现有技术不足，通过开车前司机的操作，准确判断连接风管车辆辆数，在机车开动前，给操作司机予以告之，司机根据连接风管的数量，确定车辆的运行速度。提高铁道列车运行的安全性。

本发明铁路列车风管贯通状态检测装置的目的是这样完成的：它由在大气中的排气口、气体电磁阀、列车管路、安装在列车管路上的压力传感器，能够对压力传感器信号处理、气体电磁阀控制、数据输入及显示面板的主机电路组成，其特征在于：安装在列车制动管路上的压力传感器检测列车制动管路中的气体压力；其产生的电信号输入到主机电路中，控制气体电磁阀的通断；通过排气口释放列车管中的气体到大气中。

过气体电磁阀的开通时间，经主机电路内的电路运算，在主机的面板屏幕上显示列车车辆的贯通辆数。在大气中的排气口与气体电磁阀之间，可安装流量传感器，或者在列车制动管与气体电磁阀之间，可安装流量传感器。沟通列车制动管路与在大气中的排气口的气体电磁阀，可用1只或数只串并联使用。可通过管路使列车管用气体电磁阀的开、断与安装固定储风缸连通或断开；固定储风缸通过气体电磁阀，排气口释放固定储风缸的气体到大气中。压力传感器可以是薄膜型，扩散硅型、应变型压力传感器。流量传感器可以是蜗轮型、蜗街型、差压型气体流量传感器。数据输入键显示面板及电路板箱体安装在铁路机车司机操作台上。

工作原理：通过在列车制动管(3)的适当位置安装压力传感器(4)，在一定管压时，主机电路(5)接通气体电空(磁)阀(2)，通过一端接通大气的排气口(1)将列车制动管中的气体排向大气中，压力传感器把转换好的压力电信号值，通过电缆线(6)传输给主机电路(5)，对压力传感器(4)的压力信号处理，获得列车管减压时间与减压量之间的关系，通过设定的程序，判定车辆贯通辆数，在主机的显示面板及语音方式(5)显示或语音告之列车贯通辆数。

附图说明：下面结合附图所示实施例，对本实用新型结构和联接关系做进一步详细描述，但保护范围不限于附图所示实施例。

图1为一种铁路列车风管贯通状态检测装置中排气口为节流口的结构示意图。

图2为一种铁路列车风管贯通状态检测装置中气体电磁阀与列车制动管间装有流量传感器的结构示意图。

图3为一种铁路列车风管贯通状态检测装置中气体电磁阀与大气排气口之间装有流量传感器的结构示意图。

图4为一种铁路列车风管贯通状态检测装置中排气口为节流口，排风口与固定风缸相连接的结构示意图。

图5为一种铁路列车风管贯通状态检测装置中安装在列车管上的气体电磁阀与列车管之间装有流量传感器，固定储风缸上装有排风机构的结构示意图。

图6为一种铁路列车风管贯通状态检测装置中安装在列车管上的气体电磁阀与固定风缸之间装有流量传感器，固定储风缸上装有排风机构的结构示意图。

图7一种铁路列车风管贯通状态检测装控置中电路原理结构框图。

图8一种铁路列车风管贯通状态检测装控置中的电路图。

图9一种铁路列车风管贯通状态检测装控置中电路处理过程的流程图。

具体实施方式：

图1构成如下：它由在列车管路(3)的适当位置上的安装1个或多个压力传感器(4)，检测列车管路的压力值；在列车管路(3)的适当位置上的安装1个或多个气体电空(磁)阀(2)，在气体电空(磁)阀与大气的通路上安装排气口(1)，压力传感器(4)把检测的压力值变换为电信号，通过电缆线(6)传输给主机(5)处理；主机(5)经过运算，控制电空(磁)阀(2)的开、断。在电空(磁)阀(2)的开、断期间，主机不断采集压力传感器(4)传来的列车管路(3)的压力信号值，经过压力与时间的变化关系，经电路内程序的运行后，在显示板上显示或语音报出贯通车辆的数量。

图2构成如下：它由在列车管路(3)的适当位置上的安装1个或多个压力传感器(4)，检测列车管路的压力值；在列车管路(3)的适当位置上的安装1个或多个气体电空(磁)阀(2)，在气体电空(磁)阀(2)与大气的通路上安装排气口(1)，在气体电空(磁)阀(2)与列车管路(3)之间的适当位置串联空气流量计(7)。压力传感器把检测的压力值变换为电信号，通过电缆线(6)传输给主机(5)处理；主机(5)经过运算，通过电缆线(6)控制空(磁)阀(2)的开、断。在空(磁)阀(2)的开、断期间，主机(5)采集空气流量计(7)传输来的空气流量及压力传感器电信号，经过流量、压力与时间的变化关系，经电路程序的运行后，在显示板上显示或语音报出贯通车辆的数量。

图3构成如下：它由在列车管路(3)的适当位置上的安装1个或多个压力传感器(4)，检测列车管路的压力值；在列车管路(3)的适当位置上的安装1个或多个气体电空(磁)阀(2)，在气体电空(磁)阀(2)与大气的通路上安装排气口(1)，在气体电空(磁)阀(2)与大气之间的适当位置串联空气流量计(7)。压力传感器把检测的压力值变换为电信号，通过电缆线(6)传输给主机(5)处理；主机(5)经过运算，控制空(磁)阀(2)的开、断。在空(磁)阀(2)的开、断期间，主机(5)采集空气流量计(7)传输来的空气流量及压力传感器电信号，经过流量、压力与时间的变化关系，经电路程序的运行后，在显示板上显示或语音报出贯通车辆的数量。

图4构成如下：它由在列车管路(3)与固定储风缸(7)的适当位置上的安装1个或多个压力传感器(4)，检测列车管路和固定储风缸压力值；在列车管路(3)的适当位置上的安装1个或多个气体电空(磁)阀(2)，在气体电空(磁)阀与固定储风缸(7)的通路上安装排气口(1)，在固定储风缸(8)与大气的通路上安装气体电空(磁)阀(9)及出气口(10)，压力传感器(4)把检测的压力值变换为电信号，通过电缆线(6)传输给主机(5)处理；主机(5)经过运算，控制电空(磁)阀(2)的开、断。在电空(磁)阀(2)的开、断期间，主机不断采集压力传感器(4)传来的列车管路(3)及固定储风缸(8)的压力信号值，经过压力与时间的变化关系，经电路内程序的运算后，在显示板上显示或语音报出贯通车辆的数量。检测完毕主机通过电缆线控制电空(磁)阀(9)开放部分或全部排出固定储风缸(8)的压力空气。()

图5构成如下：它由在列车管路(3)与固定储风缸(8)的适当位置上的安装1个或多个压力传感器(4)，检测列车管路和固定储风缸的压力值；在列车管路(3)的适当位置上的安装1个或多个气体电空(磁)阀(2)，在固定储风缸(7)与大气的通路上安装气体电空(磁)阀(9)及出气口(10)，在气体电空(磁)阀(2)与列车管路(3)的适当位置串联空气流量计(7)。压力传感器把检测的压力值变换为电信号，通过电缆线(6)传输给主机(5)处理；主机(5)经过运算，控制电空(磁)阀(2)的开、断。在电空(磁)阀(2)的开、断期间，主机(5)采集空气流量计(7)、压力传感器(4)传输来的空气流量及压力传感器电信号，经过流量、压力与时间的变化关系，经电路程序的运行后，在显示板上显示或语音报出贯通车辆的数量。检测完毕主机通过电缆线控制电空(磁)阀(8)开放，部分或全部排出固定储风缸(7)的压力空气。

图6构成如下：它由在列车管路(3)与固定储风缸(8)的适当位置上的安装1个或多个压力传感器(4)，检测列车管路和固定储风缸的压力值；在列车管路(3)的适当位置上的安装1个或多个气体电空(磁)阀(2)，在固定储风缸(7)与大气的通路上安装气体电空(磁)阀(9)及出气口(10)，在气体电空(磁)阀(2)与固定储风缸(8)的适当位置串联空气流量计(7)。压力传感器把检测的压力值变换为电信号，通过电缆线(6)传输给主机(5)处理；主机(5)经过运算，控制空(磁)阀(2)的开、断。在空(磁)阀(2)的开、断期间，主机(5)采集空气流量计(7)、压力传感器(4)传输来的空气流量及压力传感器电信号，经过流量、压力与时间的变化关系，经电路程序的运行后，在显示板上显示或语音报出贯通车辆的数量。检测完毕主机通过电缆线控制电空(磁)阀(8)开放，部分或全部排出固定储风缸(7)的压力空气。

图7中：列车风管贯通状态检测装控置电路硬件，由中央处理器MCU，及A/D转换电路、数据存储、数据转储、语音录放、人机对话、数据通讯等***电路组成。

中央处理器CPU采用单片机，AD转换器采用串行输出，压力传感器采用硅应变型；数据通讯采用SP3223EEY芯片；语音录放IC采用专用集成电路芯片；数据存储采用串行存储器。

图8中的电源：采用DC/DC转换器，一路为18V，一路为5伏。5伏电源供给下列芯片：语音录放U2的数字部分、RS232芯片U10、铁电及时钟芯片U4、AD转换芯片U11、LCD驱动模块U8、复位监控芯片U13、U14、主单片机U12、键盘K1、ISP接口。18V1A电容E12及π型滤波后供给压力传感器和音频功率放大器，时钟采用RAMTRON公司的FM31系例，使用电池备份。

RS232接口采用Sipex公司的芯片SP3232E。

液晶显示器：采用128*64点阵蓝底白字LCD。背光取自+5V，可显示16*16点阵中文字符32个，8*16点阵数字或英文字符64个。

压力传感器的电压信号，经电压跟随器U9缓冲后输出到U11。

图8中(1)装置在电源开关打开后，程序接收来自数据转存口的信号，如有数据转存要求，***进入数据转存程序，对记录数据进行转存。

(2)无数据转存的情况，程序进行自检，对键盘、传感器、屏幕等硬件进行检查，如发现硬件有故障，给予提示。

(3)如自检通过，程序进入检测等待状态，有来自键盘的检测命令信号。进入检测程序。

(3)读取来自压力传感器的列车管压力信号，信号达到检测要求，打开电(空)磁。

(4)程序开始检测贯通车辆数。

(5)检测完毕程序把检测值送到人机对话单元(屏幕和语音)，予以显示。

Claims (10)

1、一种铁路列车风管贯通状态检测装置，它由在大气中的排气口(1)、气体电磁阀(2)、列车管路(3)、安装在列车管路上的压力传感器(4)，能够对压力传感器信号处理、气体电磁阀控制、数据输入及显示面板的主机电路(5)组成，其特征在于：安装在列车制动管路上的压力传感器(4)检测列车制动管路中的气体压力；其产生的电信号输入到主机电路(5)中，控制气体电磁阀(2)的通断；通过排气口(1)释放列车管中的气体到大气中。

2、根据权利要求1所述的一种铁路列车风管贯通状态检测装置，其特征在于：通过气体电磁阀(2)的开通时间，经主机电路(5)内的电路运算，在主机的面板屏幕上显示列车车辆的贯通辆数。

3、根据权利要求1或2所述的一种铁路列车风管贯通状态检测装置，其特征在于：在大气中的排气口(1)与气体电磁阀(2)之间，可安装流量传感器(7)，或者在列车制动管(3))与气体电磁阀(2)之间，可安装流量传感器(7)。

4、根据权利要求1或2所述的一种铁路列车风管贯通状态检测装置，其特征在于：沟通列车制动管路(3)与在大气中的排气口(1)的气体电磁阀(2)，可用1只或数只串并联使用。

5、根据权利要求3所述的一种铁路列车风管贯通状态检测装置，其特征在于：沟通列车制动管路(3)与在大气中的排气口(1)的气体电磁阀(2)，可用1只或数只串并联使用。

6、根据权利要求1或2所述的一种铁路列车风管贯通状态检测装置，其特征在于：可通过管路使列车管用气体电磁阀(9)的开、断与安装固定储风缸(8)连通或断开；固定储风缸(8)通过气体电磁阀(2)，排气口(1)释放固定储风缸(8)的气体到大气中。

7、根据权利要求3所述的一种铁路列车风管贯通状态检测装置，其特征在于：可通过管路使列车管用气体电磁阀(9)的开、断与安装固定储风缸(8)连通或断开；固定储风缸(8)通过气体电磁阀(2)，排气口(1)释放固定储风缸(8)的气体到大气中。

8、根据权利要求1或2所述的一种铁路列车风管贯通状态检测装置，其特征在于：压力传感器(4)可以是薄膜型，扩散硅型、应变型压力传感器。

9、根据权利要求3所述的一种铁路列车风管贯通状态检测装置，其特征在于：流量传感器(7)可以是蜗轮型、蜗街型、差压型气体流量传感器。

10、根据权利要求1或2所述的一种铁路列车风管贯通状态检测装置，其特征在于：数据输入键显示面板及电路板箱体(6)安装在铁路机车司机操作台上。

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