專利名稱：一種電力機(jī)車自動(dòng)過(guò)分相控制方法、裝置及電力機(jī)車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鐵路電力機(jī)車領(lǐng)域，尤其涉及一種電力機(jī)車自動(dòng)過(guò)分相控制方 法、裝置及電力機(jī)車。
背景技術(shù)：
我國(guó)電氣化鐵-各牽引供電網(wǎng)采用單相工頻交流供電方式。為使電力系統(tǒng)三 相負(fù)荷平衡，提高電網(wǎng)的利用率，電氣化鐵路的接觸網(wǎng)采用分段換相供電方式， 在換相點(diǎn)有一段絕緣物將兩相接觸網(wǎng)電氣分隔，此處成為分相區(qū)。為了避免拖 帶電弧損壞供電設(shè)備，電力機(jī)車通過(guò)分相區(qū)必須斷電惰行。傳統(tǒng)的電力機(jī)車過(guò) 分相方法是司機(jī)按照線路上設(shè)置的斷合標(biāo)志進(jìn)行手動(dòng)操作以分合機(jī)車電源主斷 路器主斷，但在準(zhǔn)高速、高速線路上，機(jī)車每小時(shí)要通過(guò)十多個(gè)分相區(qū)，手動(dòng) 操作很難把握最佳的分合主斷路器時(shí)刻，也無(wú)法控制最佳的降電流和升電流速 率，因而造成較多的機(jī)車速度損失和較大的機(jī)車沖動(dòng)，這不僅影響旅客乘車的
舒適度，也會(huì)縮短機(jī)車設(shè)備的使用壽命；同時(shí)司機(jī)操作稍有疏忽或瞭望不及時(shí) 就會(huì)拉電弧燒分相絕緣器，直接危機(jī)設(shè)備及行車安全。
展，目前世界上采用自動(dòng)過(guò)分相的控制方式，主要有以下三種1、以日本為代 表的地面開(kāi)關(guān)自動(dòng)切換方案；2、以瑞士 AF公司為代表的柱上開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷電方 案；3、以法國(guó)、德國(guó)、英國(guó)和西班牙為代表的車上自動(dòng)控制斷電方案。第1 種和第2種方案的缺點(diǎn)為真空負(fù)荷開(kāi)關(guān)帶負(fù)荷分?jǐn)?，合間時(shí)有電流沖擊，投資 巨大，第3種方案相對(duì)來(lái)說(shuō)有投資較少、主斷路器只分?jǐn)噍o機(jī)的小電流因而對(duì) 主斷路器電壽命影響不大、適用于低速、常速、準(zhǔn)高速、高速的要求以及多弓 的列車等諸多優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些問(wèn)題機(jī)車上有一段時(shí)間是斷電的、如果斷電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則會(huì)造成較大的機(jī)車速度損失，如果電流控制不好，則會(huì)產(chǎn)生電
力沖擊和列車沖動(dòng)；采用地面感應(yīng)磁鐵作為分相點(diǎn)識(shí)別，容易因地面磁鐵丟失 或失放等原因造成漏檢發(fā)生拉弧等行車事故；由于地面磁鐵的安裝需要在路基 上施工，牽扯部門多，施工難度大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種電力機(jī)車自動(dòng)過(guò)分相控制方法、裝置及 電力機(jī)車，旨在解決現(xiàn)有的自動(dòng)過(guò)分相控制技術(shù)方案中過(guò)分相時(shí)易造成機(jī)車速 度損失、容易漏檢分相點(diǎn)、安裝實(shí)施困難等問(wèn)題。
本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的， 一種電力機(jī)車自動(dòng)過(guò)分相控制方法，所述方 法包括以下步驟
當(dāng)機(jī)車在區(qū)間運(yùn)行時(shí)，車載主機(jī)根據(jù)采集到的射頻定位卡的位置信息及公 里標(biāo)數(shù)據(jù)，結(jié)合當(dāng)前機(jī)車速度運(yùn)算距下張區(qū)間卡或相點(diǎn)預(yù)告卡的距離；所述射 頻定位卡安裝于鐵路沿線的接觸網(wǎng)的承力索上，存儲(chǔ)有上下行類別信息、射頻 定位卡類型信息及射頻定位卡的ID序列號(hào)信息；所述射頻定位卡分為區(qū)間卡和 相點(diǎn)卡兩種類型，所述相點(diǎn)卡包括預(yù)告卡、卸載卡、分主斷卡、合主斷卡；
當(dāng)機(jī)車運(yùn)行到分相區(qū)域時(shí)，車載主機(jī)根據(jù)采集到的相點(diǎn)卡的定位信息，發(fā) 出卸載機(jī)車牽引電流信號(hào)和分主斷信號(hào)；當(dāng)機(jī)車越過(guò)分相區(qū)域時(shí)，車載主機(jī)根 據(jù)檢測(cè)到的網(wǎng)壓變化信號(hào)和采集到的相點(diǎn)卡的定位信息，發(fā)出合主斷信號(hào)和加 載機(jī)車牽引電流信號(hào)；
當(dāng)機(jī)車運(yùn)行到分相區(qū)域且無(wú)法采集到相點(diǎn)卡的定位信息時(shí)，車載主機(jī)根據(jù) 公里標(biāo)數(shù)據(jù)信息發(fā)出卸載機(jī)車牽引電流信號(hào)和分主斷信號(hào)；當(dāng)機(jī)車越過(guò)分相區(qū) 域時(shí)，車載主機(jī)根據(jù)檢測(cè)到的網(wǎng)壓變化信號(hào)和公里標(biāo)數(shù)據(jù)信息，發(fā)出合主斷信 號(hào)和加載機(jī)車牽引電流信號(hào)。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種電力機(jī)車自動(dòng)過(guò)分相控制裝置，所述裝置包括
多個(gè)安裝于鐵路沿線的接觸網(wǎng)的承力索上的射頻定位卡，其存儲(chǔ)有上下行類別信息、射頻定位卡類型信息及射頻定位卡的ID序列號(hào)信息；所述射頻定位 卡分為區(qū)間卡和相點(diǎn)卡兩種類型，所述相點(diǎn)卡包括預(yù)告卡、卸載卡、分主斷卡、
合主斷卡；
安裝于車頂?shù)腞FID閱讀器，用于采集所述射頻定位卡的定位信息； 存儲(chǔ)有公里標(biāo)數(shù)據(jù)的TAX箱； 獲取機(jī)車速度的機(jī)車速度傳感器； 自動(dòng)過(guò)分相執(zhí)行單元；以及
車載主機(jī)，用于當(dāng)機(jī)車在區(qū)間運(yùn)行時(shí)，根據(jù)所述RFID閱讀器采集到的所 述區(qū)間卡的位置信息及所述TAX箱的公里標(biāo)數(shù)據(jù)，結(jié)合所述機(jī)車速度傳感器獲 取的當(dāng)前機(jī)車速度運(yùn)算距下張區(qū)間卡或相點(diǎn)預(yù)告卡的距離；
當(dāng)機(jī)車運(yùn)行到分相區(qū)域時(shí)，所述車載主機(jī)根據(jù)所述RFID閱讀器釆集到的 所述相點(diǎn)卡的定位信息，發(fā)出卸載機(jī)車牽引電流信號(hào)和分主斷信號(hào)至所述自動(dòng) 過(guò)分相執(zhí)行單元；當(dāng)機(jī)車越過(guò)分相區(qū)域時(shí)，所述車載主機(jī)根據(jù)檢測(cè)到的網(wǎng)壓變 化信號(hào)和所述RFID閱讀器采集到的所述相點(diǎn)卡的定位信息，發(fā)出合主斷信號(hào) 和加載機(jī)車牽引電流信號(hào)至所述自動(dòng)過(guò)分相執(zhí)行單元；
當(dāng)機(jī)車運(yùn)行到分相區(qū)域且無(wú)法采集到所述相點(diǎn)卡的定位信息時(shí)，所述車載
主機(jī)根據(jù)所述TAX箱的公里標(biāo)數(shù)據(jù)信息發(fā)出卸載機(jī)車牽引電流信號(hào)和分主斷 信號(hào)至所述自動(dòng)過(guò)分相執(zhí)行單元；當(dāng)機(jī)車越過(guò)分相區(qū)域時(shí)，所述車載主機(jī)根據(jù) 檢測(cè)到的網(wǎng)壓變化信號(hào)和公里標(biāo)數(shù)據(jù)信息，發(fā)出合主斷信號(hào)和加載機(jī)車牽引電 流信號(hào)至所述自動(dòng)過(guò)分相執(zhí)行單元。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種電力機(jī)車，所述電力機(jī)車包括
安裝于車頂?shù)腞FID閱讀器，用于采集安裝于鐵路沿線的區(qū)間卡和相點(diǎn)卡 的定位信息；
存儲(chǔ)有公里標(biāo)數(shù)據(jù)的TAX箱；
獲取機(jī)車速度的機(jī)車速度傳感器；
自動(dòng)過(guò)分相執(zhí)行單元；以及車載主機(jī)，用于當(dāng)機(jī)車在區(qū)間運(yùn)行時(shí)，根據(jù)所述RFID閱讀器采集到的區(qū) 間卡的位置信息及所述TAX箱的公里標(biāo)數(shù)據(jù)，結(jié)合所述機(jī)車速度傳感器獲取的 當(dāng)前機(jī)車速度運(yùn)算距下張區(qū)間卡或相點(diǎn)預(yù)告卡的距離；
當(dāng)機(jī)車運(yùn)行到分相區(qū)域時(shí)，所迷車載主機(jī)根據(jù)所述RFID閱讀器采集到的 相點(diǎn)卡的定位信息，發(fā)出卸載機(jī)車牽引電流信號(hào)和分主斷信號(hào)至所述自動(dòng)過(guò)分 相執(zhí)行單元；當(dāng)機(jī)車越過(guò)分相區(qū)域時(shí)，所述車載主機(jī)根據(jù)檢測(cè)到的網(wǎng)壓變化信 號(hào)和所述RFID閱讀器采集到的相點(diǎn)卡的定位信息，發(fā)出合主斷信號(hào)和加載機(jī) 車牽引電流信號(hào)至所述自動(dòng)過(guò)分相執(zhí)行單元；
當(dāng)機(jī)車運(yùn)行到分相區(qū)域且無(wú)法采集到相點(diǎn)卡的定位信息時(shí)，所述車載主機(jī) 根據(jù)所述TAX箱的公里標(biāo)數(shù)據(jù)信息發(fā)出卸載機(jī)車牽引電流信號(hào)和分主斷信號(hào) 至所述自動(dòng)過(guò)分相執(zhí)4亍單元；當(dāng)機(jī)車越過(guò)分相區(qū)域時(shí)，所述車載主機(jī)根據(jù)檢測(cè) 到的網(wǎng)壓變化信號(hào)和公里標(biāo)數(shù)據(jù)信息，發(fā)出合主斷信號(hào)和加載機(jī)車牽引電流信 號(hào)至所述自動(dòng)過(guò)分相執(zhí)行單元。
本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)在接觸網(wǎng)上安裝射頻定位卡，并在車頂安裝用于識(shí) 別該射頻定位卡的RFID定位閱讀器，車載主機(jī)根據(jù)車頂RFID定位閱讀器所采 集的射頻定位卡的定位信息和公里標(biāo)數(shù)據(jù)，結(jié)合當(dāng)前機(jī)車速度，計(jì)算、校準(zhǔn)機(jī) 車距前方下一個(gè)區(qū)間卡或相點(diǎn)卡的距離，并在過(guò)分相區(qū)域以射頻定位卡的定位 信息為主、以公里標(biāo)數(shù)據(jù)信息為輔的方式進(jìn)行分/合主斷控制，確保運(yùn)算輸出最 佳分主斷位置，降低機(jī)車速度損失，同時(shí)這種雙重定位技術(shù)的采用也保證了機(jī) 車自動(dòng)過(guò)分相的安全、可靠性，避免漏檢分相點(diǎn)，并且安裝維護(hù)方便。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的電力機(jī)車自動(dòng)過(guò)分相控制方法的實(shí)現(xiàn)流程圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的射頻卡的布卡示意圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的加載機(jī)車牽引電流的過(guò)程示意圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的電力機(jī)車自動(dòng)過(guò)分相控制裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí) 施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅 僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明實(shí)施例中，在接觸網(wǎng)上安裝射頻定位卡，并在車頂安裝用于識(shí)別該
射頻定位卡的射頻識(shí)別(Radio Fr叫uency Identification, RFID )定位閱讀器， 車載主機(jī)根據(jù)車頂RFID定位閱讀器所采集的射頻定位卡的定位信息和公里標(biāo) 數(shù)據(jù)，結(jié)合當(dāng)前機(jī)車速度，計(jì)算、校準(zhǔn)機(jī)車距前方下一個(gè)區(qū)間卡或相點(diǎn)卡的距 離，并在過(guò)分相區(qū)域以射頻定位卡的定位信息為主、以公里標(biāo)數(shù)據(jù)信息為輔的 方式進(jìn)行分/合主斷控制。
圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的電力機(jī)車自動(dòng)過(guò)分相控制方法的實(shí)現(xiàn)流 程，詳述如下
在步驟S101中，當(dāng)機(jī)車在區(qū)間運(yùn)行時(shí)，車載主機(jī)根據(jù)采集到的射頻定位卡 的位置信息及公里標(biāo)數(shù)據(jù)，結(jié)合當(dāng)前機(jī)車速度運(yùn)算距下張區(qū)間卡或相點(diǎn)預(yù)告卡 的距離。
本發(fā)明實(shí)施例中，在鐵路沿線的接觸網(wǎng)的承力索上安裝射頻定位卡，卡內(nèi) 存儲(chǔ)的定位信息包括上下行類別信息、射頻定位卡類型信息、以及射頻定位卡 的ID序列號(hào)信息等，其中射頻定位卡分為區(qū)間卡和相點(diǎn)卡兩種類型，相點(diǎn)卡又 包括預(yù)告卡、卸載卡、分主斷卡、合主斷卡，如圖2所示，布卡原則是區(qū)間卡 盡量和沿線地面靜態(tài)^^里標(biāo)整數(shù)值相對(duì)應(yīng)，區(qū)間卡等間距分布，如5km，而預(yù) 告卡與之前的區(qū)間卡的距離、合主斷卡與之后的區(qū)間卡的距離可小于5km?？?br> 內(nèi)存儲(chǔ)的定位信息中的上下行信息可避免誤讀臨線卡，上行信息卡安裝于上行 路線，下行信息卡安裝于下行路線，其中，區(qū)間卡用于為車載主機(jī)提供機(jī)車位 置信息，作為運(yùn)算參數(shù)，而相點(diǎn)卡用于為車載主機(jī)提供自動(dòng)過(guò)分相定位參數(shù)。 車頂安裝有RFID定位閱讀器，該車頂RFID定位閱讀器為天線、微波接收/發(fā)射處理器一體化設(shè)備，其工作原理是天線持續(xù)發(fā)射電磁波偵測(cè)磁場(chǎng)附近射頻
定位卡，當(dāng)車頂RFID定位閱讀器從射頻定位卡下方通過(guò)時(shí)，射頻定位卡接收
電磁波信號(hào)，經(jīng)過(guò)整流后作為其工作電源，啟動(dòng)內(nèi)部的無(wú)線發(fā)射電路將卡內(nèi)信
息發(fā)送給車頂RFID定位閱讀器，車頂RFID定位閱讀器接收、整理卡內(nèi)信息， 傳輸給車載主^^，作為一個(gè)帶編號(hào)的定位信息。應(yīng)當(dāng)理解，以上就無(wú)源的射頻 定位卡為例進(jìn)4亍說(shuō)明，具體實(shí)施時(shí)還可以采用有源的射頻定位卡。
車載主機(jī)根據(jù)接收到的區(qū)間卡的定位信息，進(jìn)行區(qū)間定位運(yùn)算，原理如下 車載主機(jī)中預(yù)植有公里標(biāo)數(shù)據(jù)與區(qū)間卡的靜態(tài)對(duì)應(yīng)關(guān)系信息，車載主機(jī)根 據(jù)當(dāng)前的動(dòng)態(tài)公里標(biāo)驗(yàn)證所采集到的區(qū)間卡的位置信息的正確性，當(dāng)區(qū)間卡的
位置信息正確時(shí)，車載主機(jī)根據(jù)該位置信息和公里標(biāo)數(shù)據(jù)以及機(jī)車當(dāng)前的速度 運(yùn)算出下張卡的距離，監(jiān)督下張卡內(nèi)信息的可靠讀取，準(zhǔn)確記錄漏讀卡現(xiàn)象。 若在預(yù)定讀取卡位置的一定范圍內(nèi)未讀到卡時(shí)，如士100m，則以上一張讀取到 的卡內(nèi)位置信息為準(zhǔn)運(yùn)算下張卡的距離，同時(shí)記錄當(dāng)前漏讀卡信息。還可以設(shè) 置連續(xù)數(shù)張卡為到時(shí)(如三張)，觸發(fā)故障報(bào)警器，并記錄、存儲(chǔ)漏讀卡故障 事件。
在步驟S102中，當(dāng)機(jī)車運(yùn)行到分相區(qū)域時(shí)，車載主機(jī)才艮據(jù)采集到的相點(diǎn)卡 的定位信息，發(fā)出卸載機(jī)車牽引電流信號(hào)和分主斷信號(hào)；當(dāng)機(jī)車越過(guò)分相區(qū)域
時(shí)，車載主機(jī)根據(jù)檢測(cè)到的網(wǎng)壓變化信號(hào)和采集到的相點(diǎn)卡的定位信息，發(fā)出 合主斷信號(hào)和加載機(jī)車牽引電流信號(hào)。
本發(fā)明實(shí)施例中，卸載、加載機(jī)車牽引電流為二級(jí)線形斜率方式，適合機(jī)
車的零位、牽引、電制等各種狀態(tài)，圖3示出了加載機(jī)車牽引電流的過(guò)程，分 主斷之前機(jī)車牽引電流在8級(jí)機(jī)位，自動(dòng)合主斷之后，自動(dòng)斜率加載過(guò)程分為 二級(jí)，第一級(jí)從0到2級(jí)機(jī)位，第二級(jí)從2級(jí)機(jī)位到8級(jí)機(jī)位，加載斜率參數(shù) 可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行調(diào)整。
在步驟S103中，當(dāng)機(jī)車運(yùn)行到分相區(qū)域且無(wú)法采集到相點(diǎn)卡的定位信息 時(shí)，車載主機(jī)根據(jù)公里標(biāo)數(shù)據(jù)信息發(fā)出卸載機(jī)車牽引電流信號(hào)和分主斷信號(hào)；當(dāng)機(jī)車越過(guò)分相區(qū)域時(shí)，車載主機(jī)根據(jù)檢測(cè)到的網(wǎng)壓變化信號(hào)和公里標(biāo)數(shù)據(jù)信 息，發(fā)出合主斷信號(hào)和加載機(jī)車牽引電流信號(hào)。
當(dāng)機(jī)車運(yùn)行到分相區(qū)域而采集不到相點(diǎn)卡的定位信息時(shí)(如相點(diǎn)卡損壞 等)，本發(fā)明實(shí)施例中采用公里標(biāo)數(shù)據(jù)作為發(fā)出卸載機(jī)車牽引電流和分主斷信 號(hào)、合主斷信號(hào)和加載機(jī)車牽引電流信號(hào)的依據(jù)，這種以射頻定位卡的定位信 息為主、以公里標(biāo)數(shù)據(jù)信息為輔的方式保證了機(jī)車自動(dòng)過(guò)分相的安全、可靠性。
圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的電力機(jī)車自動(dòng)過(guò)分相控制裝置的結(jié)構(gòu)原 理，為了便于描述，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。
參照?qǐng)D4,射頻定位卡41安裝于接觸網(wǎng)的承力索40上，射頻定位卡41可 以為無(wú)源的，也可以為有源的，卡內(nèi)存儲(chǔ)的定位信息包括上下行類別信息、射 頻定位卡類型信息、以及射頻定位卡的ID序列號(hào)信息等，其中射頻定位卡分為 區(qū)間卡和相點(diǎn)卡兩種類型，相點(diǎn)卡又包括預(yù)告卡、卸載卡、分主斷卡、合主斷
卡，區(qū)間卡和相點(diǎn)卡的布卡原則以及功能如上所述，此處不再贅述。
RFID閱讀器42安裝在車頂上，為天線、微波接收/發(fā)射處理器一體化設(shè) 備，對(duì)于射頻定位卡41是無(wú)源的情形，天線持續(xù)發(fā)射電磁波偵測(cè)磁場(chǎng)附近射頻 定位卡41，當(dāng)RFID定位閱讀器42從射頻定位卡41下方通過(guò)時(shí)，射頻定位卡 41接收電磁波信號(hào)，經(jīng)過(guò)整流后作為其工作電源，啟動(dòng)內(nèi)部的無(wú)線發(fā)射電路將 卡內(nèi)信息發(fā)送給RFID定位閱讀器42, RFID定位閱讀器42接收、整理卡內(nèi)信 息，傳輸給車載主機(jī)43,作為一個(gè)帶編號(hào)的定位信息。
車載主機(jī)43可安裝在機(jī)械間，其中預(yù)植有公里標(biāo)數(shù)據(jù)與區(qū)間卡的靜態(tài)對(duì)應(yīng) 關(guān)系信息，車載主機(jī)43根據(jù)TAX箱44的公里標(biāo)數(shù)據(jù)以及其內(nèi)部預(yù)植的公里標(biāo) 數(shù)據(jù)與區(qū)間卡的靜態(tài)對(duì)應(yīng)關(guān)系信息，標(biāo)驗(yàn)證所采集到的區(qū)間卡的位置信息的正 確性，當(dāng)區(qū)間卡的位置信息正確時(shí)，車載主機(jī)43根據(jù)該位置信息和TAX箱44 的公里標(biāo)數(shù)據(jù)以及機(jī)車當(dāng)前的速度運(yùn)算出下張卡的距離，監(jiān)督下張卡內(nèi)信息的 可靠讀取，準(zhǔn)確記錄漏讀卡現(xiàn)象，其中機(jī)車當(dāng)前的速度可以有機(jī)車上的機(jī)車速 度傳感器45獲得。若在預(yù)定讀取卡位置的一定范圍內(nèi)未讀到卡時(shí)，如土100m，則車載主機(jī)43以上一張讀取到的卡內(nèi)位置信息為準(zhǔn)運(yùn)算下張卡的距離，同時(shí)記 錄當(dāng)前漏讀卡信息。還可以設(shè)置連續(xù)數(shù)張卡為到時(shí)(如三張)，觸發(fā)故障報(bào)警
器47報(bào)警，并記錄、存儲(chǔ)漏讀卡故障事件。
當(dāng)機(jī)車運(yùn)行到分相區(qū)域時(shí)，車載主機(jī)43根據(jù)采集到的射頻定位卡41的定 位信息，發(fā)出卸載機(jī)車牽引電流和分主斷信號(hào)至自動(dòng)過(guò)分相執(zhí)行單元46以進(jìn)行 過(guò)分相動(dòng)作；當(dāng)機(jī)車越過(guò)分相區(qū)域時(shí)，車載主機(jī)43根據(jù)檢測(cè)到的網(wǎng)壓變化信號(hào) 和釆集到的射頻定位卡41的定位信息，發(fā)出合主斷信號(hào)和加載機(jī)車牽引電流信 號(hào)至自動(dòng)過(guò)分相執(zhí)行單元46,自動(dòng)過(guò)分相執(zhí)行單元46進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作之后向 車載主機(jī)43反饋一完成信號(hào)。本發(fā)明實(shí)施例中，卸載、加載機(jī)車牽引電流為二 級(jí)線形斜率方式，適合機(jī)車的零位、牽引、電制等各種狀態(tài)，具體如上文所述。
當(dāng)無(wú)法釆集到射頻定位卡41的定位信息且機(jī)車運(yùn)行到分相區(qū)域時(shí)，車載主 機(jī)43根據(jù)TAX箱44的公里標(biāo)數(shù)據(jù)信息發(fā)出卸載機(jī)車牽引電流和分主斷信號(hào)至 自動(dòng)過(guò)分相執(zhí)行單元46以進(jìn)行過(guò)分相動(dòng)作；當(dāng)機(jī)車越過(guò)分相區(qū)域時(shí)，車載主機(jī) 根據(jù)檢測(cè)到的網(wǎng)壓變化信號(hào)TAX箱44的和公里標(biāo)數(shù)據(jù)信息，發(fā)出合主斷信號(hào) 和加載機(jī)車牽引電流信號(hào)至自動(dòng)過(guò)分相執(zhí)行單元46。
報(bào)警器47包括雙色指示燈、蜂鳴器、投/切開(kāi)關(guān)等，可內(nèi)嵌于雙端司機(jī)室 操作臺(tái)上，其功能是起到工作狀態(tài)指示、設(shè)備投入和切除及報(bào)警指示功能。車 載主機(jī)43獲得卸載卡信息、卸載機(jī)車牽引電流時(shí)，同時(shí)觸發(fā)報(bào)警器47綠燈閃 爍，蜂鳴器"嘀嘀，，兩聲；分/合主斷時(shí)，綠燈閃爍，蜂鳴器"嘀" 一聲。
車載主機(jī)43在機(jī)車靜止無(wú)速度但處于正常工況時(shí)進(jìn)行靜態(tài)自檢，原理如 下機(jī)車靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)備開(kāi)機(jī)運(yùn)行，車載主機(jī)43實(shí)時(shí)自檢各功能模塊及外圍電 路接口工作狀態(tài)。自檢內(nèi)容包括車頂RFID定位閱讀器42、與TAX箱44通信 的公里標(biāo)通信接口 、外圍輸入/輸出控制接口 、記錄存儲(chǔ)模塊、報(bào)警輸出接口等。 開(kāi)機(jī)時(shí)，車載主機(jī)43控制報(bào)警器47亮紅色指示燈，當(dāng)設(shè)備個(gè)功能模塊自檢正 常后，車載主機(jī)43輸出控制指示燈變綠色，且蜂鳴器"嘀" 一聲長(zhǎng)鳴音；若 自檢不正常，車載主機(jī)43輸出控制指示燈紅色閃爍，且蜂鳴器發(fā)出"嘀嘀"連車載主機(jī)43同時(shí)在機(jī)車在線運(yùn)行時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)自檢，原理如下機(jī)車在線運(yùn) 行，車載主機(jī)43每隔一定(如Is)周期循環(huán)自檢一次。設(shè)備自檢正常時(shí)，車 載主機(jī)43輸出控制指示燈為綠色，蜂鳴器靜音；若故障時(shí)，指示燈紅色閃爍， 且蜂鳴器發(fā)出"嘀嘀"連續(xù)音，直到司機(jī)撥動(dòng)"投/切開(kāi)關(guān)"為切除位置，蜂鳴 器靜音，指示燈為紅色常亮。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種電力機(jī)車，包括安裝于車頂?shù)腞FID閱讀器， TAX箱，車載主機(jī)，機(jī)車速度傳感器，以及自動(dòng)過(guò)分相執(zhí)行單元，具體工作原 理如上文所述，不再贅述。
本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)在接觸網(wǎng)上安裝射頻定位卡，并在車頂安裝用于識(shí) 別該射頻定位卡的RFID定位閱讀器，車載主才幾才艮據(jù)車頂RFID定位閱讀器所采 集的射頻定位卡的定位信息和公里標(biāo)數(shù)據(jù)，結(jié)合當(dāng)前機(jī)車速度，計(jì)算、校準(zhǔn)機(jī) 車距前方下一個(gè)區(qū)間卡或相點(diǎn)卡的距離，并在過(guò)分相區(qū)域以射頻定位卡的定位 信息為主、以公里標(biāo)數(shù)據(jù)信息為輔的方式進(jìn)行分/合主斷控制，確保運(yùn)算輸出最 佳分主斷位置，降低機(jī)車速度損失，同時(shí)這種雙重定位技術(shù)的采用也保證了機(jī) 車自動(dòng)過(guò)分相的安全、可靠性，避免漏檢分相點(diǎn)，并且安裝維護(hù)方便。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā) 明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種電力機(jī)車自動(dòng)過(guò)分相控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟當(dāng)機(jī)車在區(qū)間運(yùn)行時(shí)，車載主機(jī)根據(jù)采集到的射頻定位卡的位置信息及公里標(biāo)數(shù)據(jù)，結(jié)合當(dāng)前機(jī)車速度運(yùn)算距下張區(qū)間卡或相點(diǎn)預(yù)告卡的距離；所述射頻定位卡安裝于鐵路沿線的接觸網(wǎng)的承力索上，存儲(chǔ)有上下行類別信息、射頻定位卡類型信息及射頻定位卡的ID序列號(hào)信息；所述射頻定位卡分為區(qū)間卡和相點(diǎn)卡兩種類型，所述相點(diǎn)卡包括預(yù)告卡、卸載卡、分主斷卡、合主斷卡；當(dāng)機(jī)車運(yùn)行到分相區(qū)域時(shí)，車載主機(jī)根據(jù)采集到的相點(diǎn)卡的定位信息，發(fā)出卸載機(jī)車牽引電流信號(hào)和分主斷信號(hào)；當(dāng)機(jī)車越過(guò)分相區(qū)域時(shí)，車載主機(jī)根據(jù)檢測(cè)到的網(wǎng)壓變化信號(hào)和采集到的相點(diǎn)卡的定位信息，發(fā)出合主斷信號(hào)和加載機(jī)車牽引電流信號(hào)；當(dāng)機(jī)車運(yùn)行到分相區(qū)域且無(wú)法采集到相點(diǎn)卡的定位信息時(shí)，車載主機(jī)根據(jù)公里標(biāo)數(shù)據(jù)信息發(fā)出卸載機(jī)車牽引電流信號(hào)和分主斷信號(hào)；當(dāng)機(jī)車越過(guò)分相區(qū)域時(shí)，車載主機(jī)根據(jù)檢測(cè)到的網(wǎng)壓變化信號(hào)和公里標(biāo)數(shù)據(jù)信息，發(fā)出合主斷信號(hào)和加載機(jī)車牽引電流信號(hào)。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述區(qū)間卡和沿線地面靜態(tài)公 里標(biāo)整數(shù)值相對(duì)應(yīng)、等間距分布。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述當(dāng)機(jī)車在區(qū)間運(yùn)行時(shí)，車 載主機(jī)根據(jù)采集到的射頻定位卡的位置信息及公里標(biāo)數(shù)據(jù)，結(jié)合當(dāng)前機(jī)車速度 運(yùn)算距下張區(qū)間卡或相點(diǎn)預(yù)告卡的距離的步驟具體為車載主機(jī)根據(jù)其內(nèi)部預(yù)植的公里標(biāo)數(shù)據(jù)與區(qū)間卡的靜態(tài)對(duì)應(yīng)關(guān)系信息，驗(yàn) 證所采集到的區(qū)間卡的位置信息的正確性，當(dāng)區(qū)間卡的位置信息正確時(shí)，車載 主機(jī)根據(jù)該位置信息和公里標(biāo)數(shù)據(jù)以及機(jī)車當(dāng)前的速度運(yùn)算出下張卡的距離。
4、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述機(jī)車采用二級(jí)線形斜率方 式卸載、加載機(jī)車牽引電 流o
5、 一種電力機(jī)車自動(dòng)過(guò)分相控制裝置，其特征在于，所述裝置包括多個(gè)安裝于鐵路沿線的接觸網(wǎng)的承力索上的射頻定位卡，其存儲(chǔ)有上下行類別信息、射頻定位卡類型信息及射頻定位卡的ID序列號(hào)信息；所述射頻定位 卡分為區(qū)間卡和相點(diǎn)卡兩種類型，所述相點(diǎn)卡包括預(yù)告卡、卸載卡、分主斷卡、 合主斷卡；安裝于車頂?shù)腞FID閱讀器，用于采集所述射頻定位卡的定位信息； 存儲(chǔ)有公里標(biāo)數(shù)據(jù)的TAX箱； 獲取機(jī)車速度的機(jī)車速度傳感器； 自動(dòng)過(guò)分相執(zhí)行單元；以及車載主機(jī)，用于當(dāng)機(jī)車在區(qū)間運(yùn)行時(shí)，根據(jù)所述RFID閱讀器采集到的所 述區(qū)間卡的位置信息及所述TAX箱的公里標(biāo)數(shù)據(jù)，結(jié)合所述機(jī)車速度傳感器獲 取的當(dāng)前機(jī)車速度運(yùn)算距下張區(qū)間卡或相點(diǎn)預(yù)告卡的距離；當(dāng)機(jī)車運(yùn)行到分相區(qū)域時(shí)，所述車載主機(jī)根據(jù)所述RFID閱讀器采集到的 所述相點(diǎn)卡的定位信息，發(fā)出卸載機(jī)車牽引電流信號(hào)和分主斷信號(hào)至所述自動(dòng) 過(guò)分相執(zhí)行單元；當(dāng)機(jī)車越過(guò)分相區(qū)域時(shí)，所述車載主機(jī)根據(jù)檢測(cè)到的網(wǎng)壓變 化信號(hào)和所述RFID閱讀器采集到的所述相點(diǎn)卡的定位信息，發(fā)出合主斷信號(hào) 和加載機(jī)車牽引電流信號(hào)至所述自動(dòng)過(guò)分相執(zhí)行單元；當(dāng)機(jī)車運(yùn)行到分相區(qū)域且無(wú)法采集到所述相點(diǎn)卡的定位信息時(shí)，所述車載 主機(jī)根據(jù)所述TAX箱的公里標(biāo)數(shù)據(jù)信息發(fā)出卸載機(jī)車牽引電流信號(hào)和分主斷 信號(hào)至所述自動(dòng)過(guò)分相執(zhí)行單元；當(dāng)機(jī)車越過(guò)分相區(qū)域時(shí)，所述車載主機(jī)根據(jù) 檢測(cè)到的網(wǎng)壓變化信號(hào)和公里標(biāo)數(shù)據(jù)信息，發(fā)出合主斷信號(hào)和加載機(jī)車牽引電 流信號(hào)至所述自動(dòng)過(guò)分相扭4于單元。
6、 如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述區(qū)間卡和沿線地面靜態(tài)公 里標(biāo)整數(shù)值相對(duì)應(yīng)、等間距分布。
7、 如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述自動(dòng)過(guò)分相執(zhí)行單元在進(jìn) 行相應(yīng)的動(dòng)作之后向所述車載主機(jī)反饋一完成信號(hào)。
8、 如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括報(bào)警器，在所述車載主機(jī)獲得卸載卡信息、發(fā)出卸載機(jī)車牽引電流信號(hào)合 分/合主斷信號(hào)時(shí)，由所述車載主機(jī)觸發(fā)報(bào)警。
9、 一種電力機(jī)車，其特征在于，所述電力機(jī)車包括安裝于車頂?shù)腞FID閱讀器，用于采集安裝于鐵路沿線的區(qū)間卡和相點(diǎn)卡 的定位信息；存儲(chǔ)有公里標(biāo)數(shù)據(jù)的TAX箱； 獲取機(jī)車速度的機(jī)車速度傳感器； 自動(dòng)過(guò)分相執(zhí)行單元；以及車載主機(jī)，用于當(dāng)機(jī)車在區(qū)間運(yùn)行時(shí)，根據(jù)所述RFID閱讀器采集到的區(qū) 間卡的位置信息及所述TAX箱的公里標(biāo)數(shù)據(jù)，結(jié)合所述機(jī)車速度傳感器獲取的 當(dāng)前機(jī)車速度運(yùn)算距下張區(qū)間卡或相點(diǎn)預(yù)告卡的距離；當(dāng)機(jī)車運(yùn)行到分相區(qū)域時(shí)，所述車載主機(jī)根據(jù)所述RFID閱讀器采集到的相點(diǎn)卡的定位信息，發(fā)出卸載機(jī)車牽引電流信號(hào)和分主斷信號(hào)至所述自動(dòng)過(guò)分 相執(zhí)行單元；當(dāng)機(jī)車越過(guò)分相區(qū)域時(shí)，所述車載主機(jī)根據(jù)檢測(cè)到的網(wǎng)壓變化信 號(hào)和所述RFID閱讀器采集到的相點(diǎn)卡的定位信息，發(fā)出合主斷信號(hào)和加載機(jī) 車牽引電流信號(hào)至所述自動(dòng)過(guò)分相執(zhí)行單元；當(dāng)機(jī)車運(yùn)行到分相區(qū)域且無(wú)法采集到相點(diǎn)卡的定位信息時(shí)，所述車載主機(jī) 根據(jù)所述TAX箱的公里標(biāo)數(shù)據(jù)信息發(fā)出卸載機(jī)車牽引電流信號(hào)和分主斷信號(hào) 至所述自動(dòng)過(guò)分相執(zhí)行單元；當(dāng)機(jī)車越過(guò)分相區(qū)域時(shí)，所述車載主機(jī)根據(jù)檢測(cè) 到的網(wǎng)壓變化信號(hào)和公里標(biāo)數(shù)據(jù)信息，發(fā)出合主斷信號(hào)和加載機(jī)車牽引電流信 號(hào)至所述自動(dòng)過(guò)分相執(zhí)行單元。
10、 如權(quán)利要求9所述的電力機(jī)車，其特征在于，所述自動(dòng)過(guò)分相執(zhí)行單 元在進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作之后向所述車載主機(jī)反饋一完成信號(hào)。全文摘要
本發(fā)明適用于鐵路電力機(jī)車領(lǐng)域，提供了一種電力機(jī)車自動(dòng)過(guò)分相控制方法、裝置及電力機(jī)車，通過(guò)在接觸網(wǎng)上安裝射頻定位卡，并在車頂安裝用于識(shí)別該射頻定位卡的RFID定位閱讀器，車載主機(jī)根據(jù)車頂RFID定位閱讀器所采集的射頻定位卡的定位信息和車載主機(jī)從TAX箱讀取的公里標(biāo)數(shù)據(jù)，結(jié)合當(dāng)前機(jī)車速度，計(jì)算、校準(zhǔn)機(jī)車距前方區(qū)間卡或相點(diǎn)預(yù)告卡的距離，并在過(guò)分相區(qū)域以射頻定位卡的定位信息為主、以公里標(biāo)數(shù)據(jù)信息為輔的方式進(jìn)行分/合主斷控制，確保運(yùn)算輸出最佳分主斷位置，降低機(jī)車速度損失，同時(shí)這種雙重定位技術(shù)的采用也保證了機(jī)車自動(dòng)過(guò)分相的安全、可靠性，避免漏檢分相點(diǎn)，并且安裝維護(hù)方便。
文檔編號(hào)B60M3/04GK101559732SQ20081021826
公開(kāi)日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2008年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月8日
發(fā)明者剛 劉, 張長(zhǎng)宇, 銳 方, 方日波, 王小可 申請(qǐng)人:深圳市豐泰瑞達(dá)實(shí)業(yè)有限公司