以tcms控制牽引制動力的方法
2023-06-27 13:38:21 1
以tcms控制牽引制動力的方法
【專利摘要】本發明涉及以TCMS控制牽引制動力的方法，包括：構建硬線備份控制線路，構建TCMS網絡冗餘控制線路，當TCMS網絡正常時，啟用TCMS網絡冗餘控制線路並採用預定算法進行TCMS網絡控制；當TCMS網絡異常時，啟用硬線備份控制線路。本發明以TCMS網絡控制優先，並以硬線控制為備份，同時保證TCMS網絡控制的信號冗餘度，確保牽引制動力控制安全可靠。
【專利說明】以TCMS控制牽引制動力的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種以TCMS控制牽引制動力的方法，尤其適用於城軌車輛。
【背景技術】
[0002]據 申請人:了解，目前國內城軌車輛牽引制動力控制方法主要存在以下問題:有的未採用TCMS (Train Control and Management System)網絡，無法實施網絡控制，這勢必將落後於技術發展的潮流；有的信號冗餘度不夠，難以確保控制的可靠性。亟需研發出能克服現有技術缺點的新技術手段。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是:克服現有技術存在的問題，提供一種以TCMS控制牽引制動力的方法，以TCMS網絡控制優先，並以硬線控制為備份，同時保證TCMS網絡控制的信號冗餘度，確保牽引制動力控制安全可靠。
[0004]本發明解決其技術問題的技術方案如下:
[0005]以TCMS控制牽引制動力的方法，其特徵是，
[0006]所用的牽引制動力控制系統包括:司機室手動控制設備、司機室自動駕駛設備、編碼器、第一遠程1模塊、第二遠程1模塊、以及列車的各牽引控制單元和各制動控制單元；編碼器的控制信號輸出端經線路與列車的各牽引控制單元、各制動控制單元分別連接；
[0007]具體方法包括以下步驟:
[0008]第一步、構建硬線備份控制線路:
[0009]將司機室手動控制設備的電流輸出端經硬線與編碼器的手動模式電流輸入端連接；將司機室自動駕駛設備的電流輸出端經硬線與編碼器的自動模式電流輸入端連接；
[0010]第二步、構建TCMS網絡冗餘控制線路:
[0011]第一路的構建:將第一遠程1模塊的第一輸入端經第一切換開關與司機室手動控制設備的信號輸出端或司機室自動駕駛設備的信號輸出端連接，將第一遠程1模塊輸出端與TCMS網絡連接，將第二遠程1模塊的第一輸入端與TCMS網絡連接，將第二遠程1模塊輸出端經第二切換開關與編碼器的手動模式信號輸入端或自動模式信號輸入端連接；
[0012]第二路的構建:在司機室手動控制設備、司機室自動駕駛設備的電流輸出端周向分別設電流環，將各電流環的信號輸出端經第三切換開關分別與第一遠程1模塊的第二輸入端、第二遠程1模塊的第二輸入端連接；
[0013]當司機室手動控制設備處於激活狀態時，第一切換開關將司機室手動控制設備的信號輸出端與第一遠程1模塊的第一輸入端接通，第二切換開關將第二遠程1模塊輸出端與編碼器的手動模式信號輸入端接通，第三切換開關將與司機室手動控制設備對應的電流環信號輸出端分別與第一遠程1模塊的第二輸入端、第二遠程1模塊的第二輸入端接通；
[0014]當司機室自動駕駛設備處於激活狀態時，第一切換開關將司機室自動駕駛設備的信號輸出端與第一遠程1模塊的第一輸入端接通，第二切換開關將第二遠程1模塊輸出端與編碼器的自動模式信號輸入端接通，第三切換開關將與司機室自動控制設備對應的電流環信號輸出端分別與第一遠程1模塊的第二輸入端、第二遠程1模塊的第二輸入端接通；
[0015]第三步、當TCMS網絡正常時，啟用TCMS網絡冗餘控制線路並採用預定算法進行TCMS網絡控制；當TCMS網絡異常時，啟用硬線備份控制線路；
[0016]第四步、判斷是否停止控制牽引制動力，若否則轉至第三步，若是則控制結束。
[0017]本發明進一步完善的技術方案如下:
[0018]優選地，第三步中，進行TCMS網絡控制時:
[0019]第一遠程1模塊的第一、第二輸入端收到信號若相同或相應則判斷第一遠程1模塊為可信，若不同且不相應則判斷第一遠程1模塊為不可信；第二遠程1模塊的第二輸入端與第一遠程1模塊的第一輸入端收到信號若相同或相應則判斷第二遠程1模塊為可信，若不同且不相應則判斷第二遠程1模塊為不可信；
[0020]預定算法具體包括:
[0021]S1.若第一遠程1模塊可信且第一遠程1模塊米集信號值在預設範圍內，同時第二遠程1模塊可信且第二遠程1模塊採集信號值在預設範圍內，則將第一、第二遠程1模塊採集信號值兩者進行對比，然後由TCMS網絡經第二遠程1模塊輸出端向編碼器輸出信號；若對比所得比值小於或等於預設定值，則TCMS網絡在牽引指令激活時向編碼器輸出兩者中較小值，在制動指令激活時向編碼器輸出兩者中較大值；若對比所得比值大於預設定值，則TCMS網絡發出網絡牽引制動力故障報警，同時TCMS網絡在牽引指令激活時向編碼器輸出預設牽引力定值，在制動指令激活時向編碼器輸出預設制動力定值；
[0022]S2.若第一遠程1模塊可信且第一遠程1模塊採集信號值在預設範圍內，同時第二遠程1模塊不可信或第二遠程1模塊採集信號值不在預設範圍內，則由TCMS網絡經第二遠程1模塊輸出端向編碼器輸出第一遠程1模塊米集信號值；
[0023]S3.若第一遠程1模塊不可信或第一遠程1模塊採集信號值不在預設範圍內，同時第二遠程1模塊可信且第二遠程1模塊採集信號值在預設範圍內，則由TCMS網絡經第二遠程1模塊輸出端向編碼器輸出第二遠程1模塊採集信號值；
[0024]S4.若第一遠程1模塊不可信或第一遠程1模塊採集信號值不在預設範圍內，同時第二遠程1模塊不可信或第二遠程1模塊採集信號值不在預設範圍內，則TCMS網絡發出網絡牽引制動力故障報警，同時TCMS網絡在牽引指令激活時向編碼器輸出預設牽引力定值，在制動指令激活時向編碼器輸出預設制動力定值。
[0025]採用該優選方案後，可在確保TCMS網絡控制信號冗餘度的基礎上，進一步有效實現採集信號的有效性判斷、採集信號對比、故障報警等功能，進一步確保牽引制動力控制的安全可靠。
[0026]優選地，編碼器的控制信號輸出端輸出PWM波信號；編碼器還具有與TCMS網絡連接的信號端。
[0027]本發明以TCMS網絡控制優先，並以硬線控制為備份，同時保證TCMS網絡控制的信號冗餘度，確保牽引制動力控制安全可靠。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1為本發明實施例採用的控制線路圖。
【具體實施方式】
[0029]下面參照附圖並結合實施例對本發明作進一步詳細描述。但是本發明不限於所給出的例子。
[0030]實施例
[0031]如圖1所示，本實施例以TCMS控制牽引制動力的方法所用的牽引制動力控制系統包括:司機室手動控制設備MC、司機室自動駕駛設備ATC、編碼器ENC、第一遠程1模塊R10M10、第二遠程1模塊R1Ml 1、以及列車的各牽弓I控制單元PCE和各制動控制單元PNE ；編碼器ENC的控制信號輸出端I經線路與列車的各牽引控制單元PCE、各制動控制單元PNE分別連接；
[0032]具體方法包括以下步驟:
[0033]第一步、構建硬線備份控制線路:
[0034]將司機室手動控制設備MC的電流輸出端A經硬線與編碼器ENC的手動模式電流輸入端B連接；將司機室自動駕駛設備ATC的電流輸出端C經硬線與編碼器ENC的自動模式電流輸入端D連接；
[0035]第二步、構建TCMS網絡冗餘控制線路:
[0036]第一路的構建:將第一遠程1模塊R10M10的第一輸入端11經第一切換開關I與司機室手動控制設備MC的信號輸出端E或司機室自動駕駛設備ATC的信號輸出端F連接，將第一遠程1模塊R10M10輸出端與TCMS網絡連接(圖中未示)，將第二遠程1模塊R1Mll的第一輸入端與TCMS網絡連接(圖中未示)，將第二遠程1模塊R1MlI輸出端21經第二切換開關2與編碼器ENC的手動模式信號輸入端G或自動模式信號輸入端H連接；
[0037]第二路的構建:在司機室手動控制設備MC、司機室自動駕駛設備ATC的電流輸出端周向分別設電流環4、5，將各電流環4、5的信號輸出端經第三切換開關3分別與第一遠程1模塊R10M10的第二輸入端12、第二遠程1模塊R1Mll的第二輸入端22連接；
[0038]當司機室手動控制設備MC處於激活狀態時，第一切換開關I將司機室手動控制設備MC的信號輸出端E與第一遠程1模塊R10M10的第一輸入端11接通，第二切換開關2將第二遠程1模塊R1Mll輸出端21與編碼器ENC的手動模式信號輸入端G接通，第三切換開關3將與司機室手動控制設備MC對應的電流環4信號輸出端分別與第一遠程1模塊R10M10的第二輸入端12、第二遠程1模塊R1Mll的第二輸入端22接通；
[0039]當司機室自動駕駛設備ATC處於激活狀態時，第一切換開關I將司機室自動駕駛設備ATC的信號輸出端F與第一遠程1模塊R10M10的第一輸入端11接通，第二切換開關2將第二遠程1模塊R1Mll輸出端21與編碼器ENC的自動模式信號輸入端H接通，第三切換開關3將與司機室自動控制設備對應的電流環5信號輸出端分別與第一遠程1模塊R10M10的第二輸入端12、第二遠程1模塊R1Mll的第二輸入端22接通；
[0040]第三步、當TCMS網絡正常時，啟用TCMS網絡冗餘控制線路並採用預定算法進行TCMS網絡控制；當TCMS網絡異常時，啟用硬線備份控制線路；
[0041]第四步、判斷是否停止控制牽引制動力，若否則轉至第三步，若是則控制結束。
[0042]具體而言，第三步中，進行TCMS網絡控制時:
[0043]第一遠程1模塊R10M10的第一、第二輸入端收到信號若相同或相應則判斷第一遠程1模塊R10M10為可信，若不同且不相應則判斷第一遠程1模塊R10M10為不可信；第二遠程1模塊R1Mll的第二輸入端與第一遠程1模塊R10M10的第一輸入端收到信號若相同或相應則判斷第二遠程1模塊R1Mll為可信，若不同且不相應則判斷第二遠程1模塊R1Mll為不可信；
[0044]預定算法具體包括:
[0045]S1.若第一遠程1模塊R10M10可信且第一遠程1模塊R10M10採集信號值在預設範圍內，同時第二遠程1模塊R1Ml I可信且第二遠程1模塊R1Ml I採集信號值在預設範圍內，則將第一、第二遠程1模塊R1Mll採集信號值兩者進行對比，然後由TCMS網絡經第二遠程1模塊R1Mll輸出端向編碼器ENC輸出信號；若對比所得比值小於或等於預設定值，則TCMS網絡在牽引指令激活時向編碼器ENC輸出兩者中較小值，在制動指令激活時向編碼器ENC輸出兩者中較大值；若對比所得比值大於預設定值，則TCMS網絡發出網絡牽引制動力故障報警，同時TCMS網絡在牽引指令激活時向編碼器ENC輸出預設牽引力定值，在制動指令激活時向編碼器ENC輸出預設制動力定值；
[0046]S2.若第一遠程1模塊R10M10可信且第一遠程1模塊R10M10採集信號值在預設範圍內，同時第二遠程1模塊R1Mll不可信或第二遠程1模塊R1Mll採集信號值不在預設範圍內，則由TCMS網絡經第二遠程1模塊R1Mll輸出端向編碼器ENC輸出第一遠程1模塊R10M10採集信號值；
[0047]S3.若第一遠程1模塊R10M10不可信或第一遠程1模塊R10M10採集信號值不在預設範圍內，同時第二遠程1模塊R1Mll可信且第二遠程1模塊R1Mll採集信號值在預設範圍內，則由TCMS網絡經第二遠程1模塊R1MlI輸出端向編碼器ENC輸出第二遠程1模塊R1Mll採集信號值；
[0048]S4.若第一遠程1模塊R10M10不可信或第一遠程1模塊R10M10採集信號值不在預設範圍內，同時第二遠程1模塊R1Mll不可信或第二遠程1模塊R1Mll採集信號值不在預設範圍內，則TCMS網絡發出網絡牽引制動力故障報警，同時TCMS網絡在牽引指令激活時向編碼器ENC輸出預設牽引力定值，在制動指令激活時向編碼器ENC輸出預設制動力定值。
[0049]此外，編碼器ENC的控制信號輸出端輸出PWM波信號；編碼器ENC還具有與TCMS網絡連接的信號端。
[0050]除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式。凡採用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護範圍。
【權利要求】
1.以TCMS控制牽引制動力的方法，其特徵是， 所用的牽引制動力控制系統包括:司機室手動控制設備、司機室自動駕駛設備、編碼器、第一遠程1模塊、第二遠程1模塊、以及列車的各牽引控制單元和各制動控制單元；編碼器的控制信號輸出端經線路與列車的各牽引控制單元、各制動控制單元分別連接； 所述方法包括以下步驟: 第一步、構建硬線備份控制線路: 將司機室手動控制設備的電流輸出端經硬線與編碼器的手動模式電流輸入端連接；將司機室自動駕駛設備的電流輸出端經硬線與編碼器的自動模式電流輸入端連接； 第二步、構建TCMS網絡冗餘控制線路: 第一路的構建:將第一遠程1模塊的第一輸入端經第一切換開關與司機室手動控制設備的信號輸出端或司機室自動駕駛設備的信號輸出端連接，將第一遠程1模塊輸出端與TCMS網絡連接，將第二遠程1模塊的第一輸入端與TCMS網絡連接，將第二遠程1模塊輸出端經第二切換開關與編碼器的手動模式信號輸入端或自動模式信號輸入端連接；第二路的構建:在司機室手動控制設備、司機室自動駕駛設備的電流輸出端周向分別設電流環，將各電流環的信號輸出端經第三切換開關分別與第一遠程1模塊的第二輸入端、第二遠程1模塊的第二輸入端連接； 當司機室手動控制設備處於激活狀態時，第一切換開關將司機室手動控制設備的信號輸出端與第一遠程1模塊的第一輸入端接通,第二切換開關將第二遠程1模塊輸出端與編碼器的手動模式信號輸入端接通，第三切換開關將與司機室手動控制設備對應的電流環信號輸出端分別與第一遠程1模塊的第二輸入端、第二遠程1模塊的第二輸入端接通；當司機室自動駕駛設備處於激活狀態時，第一切換開關將司機室自動駕駛設備的信號輸出端與第一遠程1模塊的第一輸入端接通,第二切換開關將第二遠程1模塊輸出端與編碼器的自動模式信號輸入端接通，第三切換開關將與司機室自動控制設備對應的電流環信號輸出端分別與第一遠程1模塊的第二輸入端、第二遠程1模塊的第二輸入端接通；第三步、當TCMS網絡正常時，啟用TCMS網絡冗餘控制線路並採用預定算法進行TCMS網絡控制；當TCMS網絡異常時，啟用硬線備份控制線路； 第四步、判斷是否停止控制牽引制動力，若否則轉至第三步，若是則控制結束。
2.根據權利要求1所述的以TCMS控制牽引制動力的方法，其特徵是，第三步中，進行TCMS網絡控制時: 第一遠程1模塊的第一、第二輸入端收到信號若相同或相應則判斷第一遠程1模塊為可信，若不同且不相應則判斷第一遠程1模塊為不可信；第二遠程1模塊的第二輸入端與第一遠程1模塊的第一輸入端收到信號若相同或相應則判斷第二遠程1模塊為可信，若不同且不相應則判斷第二遠程1模塊為不可信； 預定算法具體包括: S1.若第一遠程1模塊可信且第一遠程1模塊採集信號值在預設範圍內，同時第二遠程1模塊可信且第二遠程1模塊採集信號值在預設範圍內，則將第一、第二遠程1模塊採集信號值兩者進行對比，然後由TCMS網絡經第二遠程1模塊輸出端向編碼器輸出信號；若對比所得比值小於或等於預設定值，則TCMS網絡在牽引指令激活時向編碼器輸出兩者中較小值，在制動指令激活時向編碼器輸出兩者中較大值；若對比所得比值大於預設定值，則TCMS網絡發出網絡牽引制動力故障報警，同時TCMS網絡在牽引指令激活時向編碼器輸出預設牽引力定值，在制動指令激活時向編碼器輸出預設制動力定值；S2.若第一遠程1模塊可信且第一遠程1模塊採集信號值在預設範圍內，同時第二遠程1模塊不可信或第二遠程1模塊採集信號值不在預設範圍內，則由TCMS網絡經第二遠程1模塊輸出端向編碼器輸出第一遠程1模塊米集信號值；S3.若第一遠程1模塊不可信或第一遠程1模塊採集信號值不在預設範圍內，同時第二遠程1模塊可信且第二遠程1模塊採集信號值在預設範圍內，則由TCMS網絡經第二遠程1模塊輸出端向編碼器輸出第二遠程1模塊採集信號值；S4.若第一遠程1模塊不可信或第一遠程1模塊採集信號值不在預設範圍內，同時第二遠程1模塊不可信或第二遠程1模塊採集信號值不在預設範圍內，則TCMS網絡發出網絡牽引制動力故障報警，同時TCMS網絡在牽引指令激活時向編碼器輸出預設牽引力定值，在制動指令激活時向編碼器輸出預設制動力定值。
3.根據權利要求1或2所述的以TCMS控制牽引制動力的方法，其特徵是，編碼器的控制信號輸出端輸出PWM波信號。
4.根據權利要求1或2所述的以TCMS控制牽引制動力的方法，其特徵是，編碼器還具有與TCMS網絡連接的信號端。
【文檔編號】B61C17/00GK104192154SQ201410433069
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月27日 優先權日:2014年8月27日
【發明者】黃盼, 楊偉, 陳美霞, 湯恆舟, 黃蘇平, 黃濤, 夏益濤, 鄭殿科, 齊玉玲, 劉莉, 薛曉靜 申請人:南車南京浦鎮車輛有限公司