一種適用于hxn5b型大功率機車的駝峰遙控推峰控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及軌道交通技術領域，尤其涉及一種適用于HXN5B型大功率機車的駝峰遙控推峰控制系統。
【背景技術】
[0002]駝峰推峰機車無線遙控系統是計算機集成控制系統，系統采用無線數傳技術、無源應答器定位技術、機車牽引制動控制技術實現推峰機車自動起車、前進、后退、調速、停車等操作，保證推峰速度準確、平穩。系統的工作范圍是從推峰機車與到達場即將進行解體作業的車列連掛、試牽之后開始，直到列車解體完畢為止的整個推送作業過程。包括列車解體過程的預先推送作業及主推送作業。在主推作業中實現變速推送，可提高平均推峰速度，在預先推作業時可自動實現規定距離停車。該系統與推送進路具有嚴格的聯鎖關系，符合信號故障-安全原則，控車命令執行情況，通過回執反饋給車站值班員，提高推峰作業效率。此外系統具有完善的記錄及監測功能、語音提示和報警功能，操作靈活，抗干擾能力強，在惡劣的氣象條件下，可以保證推峰作業的正常進行。
[0003]HXN5B型內燃機車是中國鐵路新上道使用的一種交流傳動調車用內燃機車之一，由戚墅堰機車有限公司生產。HXN5B型大功率交流傳動調車內燃機車是一款為適應中國鐵路現代化、重載化、一體化和系統化而設計和生產的和諧系列大功率干線機車的后生車型。它可以用于大中規模的站線編組作業，也可以完成應急的干線客貨運需求，作為調車機車，它為中國鐵路在交流傳動和大功率機車設計概念提供了良好的見證。
[0004]HXN5B型大功率交流傳動調車內燃機車裝用R12V280ZJ型柴油機、CDJF211型主輔發電機和CDJC113型交流感應異步牽引電動機。采用燃油電子噴射系統、高壓可變渦輪增壓系統、IGBT模塊軸控式大功率交流牽引系統、基于MVB總線和多處理器的實時網絡分布式微機控制系統、遠程故障診斷系統、集中通風系統及軸箱單位桿定位轉向架等先進技術。該機車具有性能優、經濟性號、綠色環保、適用性強、可維護性好、可靠性高等特點，是一款適合于大、中型編組站的編組、調車及小運轉作業的高品質“節能、環保”型調車內燃機車。
[0005]作為一款新型交流大功率內燃調車機車，HXN5B型機車使用了全新的牽引、制動控制方式和控制設備，與既有的DF5、DF7型交-直流內燃調車機車發生了結構性、原理性的改變，既有駝峰推峰機車無線遙控系統的控制方式和接口控制裝置已無法實現HXN5B調車機車自動推峰。
[0006]在鐵路的現有運輸組織方式和乘務員操作模式下，HXN5B型機車的駝峰推峰作業過程主要由機車乘務員、駝峰值班員、峰頂提鉤人員通過協同操作共同完成，操作主要以人工手動操作完成;主要包含以下幾方面的過程:
[0007]I)車站駝峰值班員通過觀察推峰作業實施情況及峰頂提鉤人員對講機的語音通報情況給出駝峰推峰信號的顯示，駝峰信號表示分為紅燈、白燈、綠燈、綠閃、黃閃、黃燈、紅閃、白閃八種，不同的信號顯示分別表示機車走行前進或后退的方向指令及及機車走行速度快慢指令。例如:紅燈表示機車停車;紅閃表示機車以5KM/h的速度后退運行，綠燈表示機車以7KM/h的速度向前運行，綠閃表示機車以9KM/h的速度向前運行。
[0008]2)機車乘務員通過在調車機車上觀察駝峰推峰信號的顯示狀態對機車進行操作控制，乘務員對機車的操作主要包括機車前進/后退的方向控制，機車牽引動力輸出大小的控制、機車制動力輸出大小的控制。
[0009]3)在推峰過程中峰頂提勾人員想改變推峰信號時，將相關信息通過對講機告知駝峰值班員，值班員根據情況改變駝峰推峰信號，乘務員依據信號變化進行機車控制。
[0010]上述過程的缺陷在于:
[0011]I)在既有作業控制模式下乘務員主要通過瞭望駝峰信號機的信號顯示獲得機車走行控制命令，但由于乘務員操作機車所處位置有時距離駝峰信號機較遠(最遠時相距700-800米)，乘務員的瞭望有很大的難度，尤其在雨雪霧等極端天氣條件下，就更增加了確認信號的難度。由于乘務員依靠觀察到的信號顯示進行機車操作，所以錯誤的信號瞭望給司機的操作埋下較大安全隱患。
[0012]2)由于機車在進行推峰操作時需頻繁進行前進/后退的方向轉換操作以及加減速的調速操作，因而造成乘務員的操作工作量較大，勞動強度較高，同時低勻速的機車推送作業也需要較好的操作技巧，對乘務員的技能水平要求較高。與此同時，若乘務員操作機車推峰時速度高于信號顯示速度則有可能導致追鉤，推峰速度低于信號顯示速度則將影響解體作業效率。
[0013]3)由于現有模式下駝峰機車信號與機車推峰狀態未進行聯鎖，駝峰信號改變后機車的變速受人為因素的影響較大，駝峰值班員和峰頂提鉤員無法實時控制機車推峰速度。
【發明內容】
[0014]本發明的目的是提供一種適用于HXN5B型大功率機車的駝峰遙控推峰控制系統，可實現HXN5B型大功率機車的自動推峰，可提升推峰作業效率，降低工作量。
[0015]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
[0016]一種適用于HXN5B型大功率機車的駝峰遙控推峰控制系統，包括:無源應答器、車載設備與地面設備;其中:
[0017]所述無源應答器，用于向機車發送帶有位置信息的消息；
[0018]所述地面設備，用于接收駝峰自動化控制系統發送的駝峰信號機狀態，并將駝峰信號機狀態信息通過無線通信方式廣播發送；
[0019]所述車載設備，用于當機車進入站場推峰股道時接收到安裝在軌枕上無源應答器的消息，從而判斷得到機車所處的股道位置;并在接收到地面設備發送的無線信息后，通過結合機車所處股道位置，判斷駝峰信號機狀態信息是否為地面設備發送給本機車的信息；若是，則由司機授權進入遙控自動推峰模式;在進入遙控自動推峰模式后，所述車載設備通過解析駝峰信號顯示狀態，得到機車推峰作業的目標推峰方向及目標推峰速度，并控制機車按照目標推峰方向及目標推峰速度進行推峰作業。
[0020]進一步的，所述車載設備控制機車按照目標推峰方向和目標推峰速度進行推峰作業包括:
[0021]所述車載設備通過采集機車速度傳感器狀態和機車方向控制器狀態，得到機車的實時走行方向及速度，并通過比較實際走行方向及速度和目標推峰方向及目標推峰速度得出機車控制策略;再通過對機車司控器、牽引擋位、制動控制機進行控制，實現機車方向及速度的調節，并通過實時比較目標推峰方向及目標推峰速度和實際走行方向及速度，閉環調整控制策略，直至機車實際走行方向及速度與目標推峰方向及目標推峰速度一致；當機車推峰作業結束后，由司機手動退出自動推峰模式，結束遙控自動推峰過程。
[0022]進一步的，所述車載設備接入機車74VDC供電電源，經多級轉換后供車載設備使用；
[0023]所述車載設備通過前進RL7、后退RL8繼電器控制機車換向手柄，實現前進、后退方向切換；
[0024]所述車載設備通過四個繼電器RL1-RL4控制機車牽引檔位，其狀態對應機車司控器四個閥AV、BV、CV、DV，RL1-RL4不同狀態組合控制8個牽引檔位;通過繼電器RL6控制機車牽引/墮轉位，當機車處于墮轉位時，不輸出動力；
[0025 ]所述車載設備通過繼電器RL5控制機車鳴笛；
[0026]在機車DK-1I制動機制動控制單元BCU與制動控制器I AC之間串入制動接口盒，所述車載設備通過制動接口盒讀取司機制動手柄的狀態;進入遙控自動推峰模式后，所述車載設備通過制動接口盒向BCU發送控制信號，控制機車制動；
[0027]所述車載設備與機車微機控制單元LCS通過CAN總線進行通信，所述車載設備將控制狀態、功率需求信息發送給LCS，并從LCS接收實際功率、柴油機轉速信息，結合機車檔位控制，實現機車速度調節。
[0028]由上述本發明提供的技術方案可以看出，通過車載設備使乘務員在駕駛室內就可觀察到駝峰信號顯示狀態，解決現有乘務員瞭望駝峰信號困難，容易出現信號確認錯誤的問題；同時，還解決現有HXN5B型機車無法實現遙控自動推峰，乘務員必須依靠人工手動操作進行推峰作業，隨之產生的操作工作量大、勞動強度高的問題，并且，還可解決人工進行推峰作業時速度控制精度低的問題，通過實現推峰自動遙控，提升推峰解體作業效率；另夕卜，通過對駝峰信號和機車走行狀態進行聯鎖，解決在駝峰值班員或峰頂提鉤員改變推峰信號后機車變速不及時的問題。
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。
[0030]圖1為本發明實施例提供的一種適用于HXN5B型大功率機車的駝峰遙控推峰控制系統的結構示意圖；
[0031]圖2為本發明實施例提供的一種適用于HXN5B型大功率機車的駝峰遙控推峰控制系統與HXN5B機車接口示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明的保護范圍。