專利名稱：一種交流傳動軌道車的控制裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軌道車控制領(lǐng)域，尤其涉及一種交流傳動軌道車的控制裝置及方法。
背景技術(shù)：
交流傳動軌道車已成為鐵路工務(wù)系統(tǒng)的新需求，目前國內(nèi)制造的軌道車主要采用機(jī)械傳動、液力傳動、液壓傳動三種傳動方式,三種傳動方式的運(yùn)行速度都不高。隨著我國鐵路線路大范圍提速，原有軌道車很難適應(yīng)新形勢下的鐵路的需要，所以高速、節(jié)能和高可靠性的交流傳動軌道車成為鐵路工務(wù)系統(tǒng)的新需求。國內(nèi)內(nèi)燃機(jī)車都采用一套牽引系統(tǒng)，近期已研制成功國內(nèi)首臺采用雙動力系統(tǒng)運(yùn)行的交流傳動軌道車，所述軌道車前后轉(zhuǎn)向架采用兩套獨(dú)立的牽引系統(tǒng)，正常運(yùn)行時，兩套牽引系統(tǒng)可以同時投入使用，當(dāng)一套牽引系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，另一套牽引系統(tǒng)仍可以正常運(yùn)行。這同時也對與之配套的整車控制裝置提出了更高的要求。原有的整車控制裝置只適用于單一牽引系統(tǒng)的交流傳動軌道車的控制，并不能應(yīng)用于雙動力系統(tǒng)運(yùn)行的交流傳動軌道車。因此，無論從功能性還是可靠性均無法滿足雙動力系統(tǒng)運(yùn)行的交流傳動軌道車的需要。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種交流傳動軌道車的控制裝置及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中單機(jī)運(yùn)行，可靠性低的缺點(diǎn)，其具體方案如下一種交流傳動軌道車的控制裝置，包括控制第一牽引系統(tǒng)運(yùn)行的第一控制系統(tǒng)；控制第二牽引系統(tǒng)運(yùn)行的第二控制系統(tǒng)；其中，所述控制系統(tǒng)包括信號采集模塊，處理器，信號處理模塊，信號輸出模塊，所述信號采集模塊與所述牽引系統(tǒng)相連，采集所述交流傳動軌道車的信號參數(shù)，并發(fā)送至所述信號處理模塊；所述信號處理模塊與所述信號采集模塊相連，對所述接收到的信號參數(shù)進(jìn)行處理，并將所述處理后的信號參數(shù)發(fā)送至所述處理器；所述處理器接收所述參數(shù)信號，對所述參數(shù)信號進(jìn)行調(diào)控，使所述調(diào)控后的參數(shù)信號符合實際需要，并發(fā)送至所述信號輸出模塊；所述信號輸出模塊與所述處理器相連，對所述處理后的信號參數(shù)進(jìn)行輸出。進(jìn)一步的，還包括連接第一控制系統(tǒng)與第二控制系統(tǒng)，為所述第一控制系統(tǒng)與第二控制系統(tǒng)傳遞信息，使所述第一控制系統(tǒng)與第二控制系統(tǒng)互為冷備份的連接線束。進(jìn)一步的，所述控制系統(tǒng)還包括調(diào)速模塊，所述調(diào)速模塊與所述處理器相連，控制所述牽引系統(tǒng)中的柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速。
進(jìn)一步的，所述控制系統(tǒng)還包括串行數(shù)據(jù)通訊模塊MVB，所述處理器通過所述串行數(shù)據(jù)通訊模塊MVB進(jìn)行信號的傳輸，實現(xiàn)對所述信號采集模塊、信號處理模塊以及信號輸出模塊的控制。進(jìn)一步的，所述控制系統(tǒng)還包括信號傳輸模塊，存儲器，一個控制系統(tǒng)內(nèi)的所述信號傳輸模塊與另一控制系統(tǒng)通過所述連接線束相連，采集另一控制系統(tǒng)內(nèi)的信號參數(shù)，并將所述信號參數(shù)傳送至所述信號傳輸模塊所在的控制系統(tǒng)內(nèi)；所述存儲器與信號傳輸模塊以及所述處理器相連，接收所述控制系統(tǒng)內(nèi)信號傳輸模塊發(fā)送的另一控制系統(tǒng)內(nèi)的參數(shù)信號，對另一控制系統(tǒng)內(nèi)信號參數(shù)的冷備份。進(jìn)一步的，還包括對所述第一控制系統(tǒng)和第二控制系統(tǒng)進(jìn)行切換控制的切換開關(guān)。進(jìn)一步的，還包括產(chǎn)生強(qiáng)冷風(fēng)，實現(xiàn)對控制裝置進(jìn)行散熱的風(fēng)扇。進(jìn)一步的，還包括對所述風(fēng)扇的開關(guān)進(jìn)行切換的風(fēng)扇開關(guān)。從上述技術(shù)方案可以看出，通過采用兩個控制系統(tǒng)作為交流傳動軌道車控制裝置的核心，實現(xiàn)雙套牽引系統(tǒng)同時控制機(jī)車的兩套牽引系統(tǒng)，使所述交流傳動軌道車能夠正常運(yùn)行，降低了交流傳動軌道車運(yùn)行過程中控制系統(tǒng)失效的風(fēng)險。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)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(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例公開的一種交流傳動軌道車的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例公開的一種交流傳動軌道車的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實施例公開的一種交流傳動軌道車的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明公開的交流傳動軌道車的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括第一控制系統(tǒng)11，第二控制系統(tǒng)12。第一控制系統(tǒng)11控制第一牽引系統(tǒng)運(yùn)行，第二控制系統(tǒng)12控制第二牽引系統(tǒng)運(yùn)行。兩套牽引系統(tǒng)可同時投入使用，即當(dāng)?shù)谝豢刂葡到y(tǒng)11控制第一牽引系統(tǒng)運(yùn)行時，第二控制系統(tǒng)12可同時控制第二牽引系統(tǒng)運(yùn)行。優(yōu)選的，本實施例公開的交流傳動軌道車的控制裝置還可以包括連接線束13。
連接線束13連接第一控制系統(tǒng)與第二控制系統(tǒng)，使所述第一控制系統(tǒng)與第二控制系統(tǒng)能夠傳遞信息，從而實現(xiàn)所述第一控制系統(tǒng)與第二控制系統(tǒng)互為冷備份冗余。即當(dāng)其中一套控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障而停止運(yùn)行時，會為另一控制系統(tǒng)提供完整的數(shù)據(jù)庫，使出現(xiàn)故障的控制系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)不會丟失，增加控制系統(tǒng)的可靠性。本實施例公開的交流傳動軌道車的控制裝置，通過采用兩個控制系統(tǒng)作為交流傳動軌道車控制裝置的核心，實現(xiàn)雙套牽引系統(tǒng)同時控制機(jī)車的兩套牽引系統(tǒng)，使所述交流傳動軌道車能夠正常運(yùn)行，降低了交流傳動軌道車運(yùn)行過程中控制系統(tǒng)失效的風(fēng)險。本發(fā)明公開的交流傳動軌道車的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，包括與所述牽引系統(tǒng)相連的信號采集模塊21，與所述信號采集模塊21相連的信號處理模塊22,處理器23,與所述處理器23相連的信號輸出模塊24。所述信號采集模塊21接收所述牽引系統(tǒng)發(fā)送的信號參數(shù)，并發(fā)送至所述信號處理模塊22，所述信號處理模塊22接收所述信號采集模塊21發(fā)送的信號，并對所述接收到的信號參數(shù)進(jìn)行處理，包括濾波處理、多路切換處理、A/D轉(zhuǎn)換等信號處理操作，所述信號處理模塊22將經(jīng)過處理后的信號發(fā)送至所述處理器23，所述處理器23接收所述處理后的信號參數(shù)，對所述信號參數(shù)進(jìn)行調(diào)控，如邏輯譯碼控制、程序下載控制、存儲控制，所述處理器23使所述調(diào)控后的信號參數(shù)符合實際工作的需要，并將調(diào)控后的信號發(fā)送至所述信號輸出模塊24，所述信號輸出模塊24將所述處理后的信號參數(shù)進(jìn)行輸出，以保證所述信號控制交流傳動軌道車正常運(yùn)行。本實施例公開的交流傳動軌道車的控制裝置，第一控制系統(tǒng)控制第一牽引系統(tǒng)，第二控制系統(tǒng)控制第二牽引系統(tǒng)。其中，第一控制系統(tǒng)和第二控制系統(tǒng)內(nèi)部均包括信號采集模塊、信號處理模塊、處理器、信號輸出模塊。優(yōu)選的，所述交流傳動軌道車的控制裝置還包括信號傳輸模塊25，與處理器23以及信號傳輸模塊相連的存儲器26。所述信號傳輸模塊25與另一控制系統(tǒng)通過所述連接線束相連，采集另一控制系統(tǒng)內(nèi)的信號參數(shù)，并將所述信號參數(shù)傳送至所述信號傳輸模塊所在的控制系統(tǒng)內(nèi)的存儲器26，所述控制系統(tǒng)通過其內(nèi)部設(shè)置的存儲器26實現(xiàn)對另一控制系統(tǒng)內(nèi)信號參數(shù)的冷備份。即所述第一控制系統(tǒng)內(nèi)的信號參數(shù)需要第二控制系統(tǒng)冷備份存儲時，第二控制系統(tǒng)內(nèi)的存儲器用來實現(xiàn)第一控制系統(tǒng)內(nèi)的信號參數(shù)的冷備份存儲；相應(yīng)的，所述第二控制系統(tǒng)內(nèi)的信號參數(shù)需要第一控制系統(tǒng)冷備份存儲時，第一控制系統(tǒng)內(nèi)的存儲器用來實現(xiàn)第二控制系統(tǒng)內(nèi)的信號參數(shù)的冷備份存儲。進(jìn)一步的，所述交流傳動軌道車的控制裝置還包括切換開關(guān)27。所述切換開關(guān)27用來實現(xiàn)對第一控制系統(tǒng)和第二控制系統(tǒng)進(jìn)行的切換控制。即當(dāng)?shù)谝豢刂葡到y(tǒng)出現(xiàn)故障時，第二控制系統(tǒng)的存儲器26冷備份存儲第一控制系統(tǒng)內(nèi)的信號參數(shù)，通過切換開關(guān)的切換，實現(xiàn)第一控制系統(tǒng)停止運(yùn)行，第二控制系統(tǒng)代替第一控制系統(tǒng)運(yùn)行，降低了控制系統(tǒng)失效造成的風(fēng)險，保障交流傳動軌道車的正常運(yùn)行。本實施例公開的交流傳動軌道車的控制裝置，通過信號采集模塊、信號處理模塊、處理器以及信號輸出模塊的配合操作，實現(xiàn)了控制系統(tǒng)通過牽引系統(tǒng)的牽引對交流傳動軌道車的控制。進(jìn)一步的，增加了存儲器，實現(xiàn)了兩套控制系統(tǒng)互為冷備份存儲的功能，從而降低了控制系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險。進(jìn)一步的，增加了切換開關(guān)，實現(xiàn)了一套控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，另一套控制系統(tǒng)可通過切換繼續(xù)工作，從而保障了交流傳動軌道車的正常運(yùn)行。本發(fā)明公開的交流傳動軌道車的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，包括信號采集模塊31，與所述信號采集模塊31相連的信號處理模塊32，與所述信號處理模塊32相連的處理器33，與所述處理器33相連的調(diào)速模塊34，與所述處理器33相連的信號輸出模塊35，所述信號采集模塊31、信號處理模塊32、調(diào)速模塊34以及信號輸出模塊35通過串行數(shù)據(jù)通信模塊MVB36與所述處理器33相連。所述信號采集模塊31接收所述牽引系統(tǒng)發(fā)送的信號參數(shù)，并發(fā)送至所述信號處理模塊32，所述信號處理模塊32接收所述信號采集模塊31發(fā)送的信號，并對所述接收到的信號參數(shù)進(jìn)行處理，包括濾波處理、多路切換處理、A/D轉(zhuǎn)換等信號處理操作，所述信號處理模塊32將經(jīng)過處理后的信號發(fā)送至所述處理器33，所述處理器33接收所述處理后的信號參數(shù)，對所述信號參數(shù)進(jìn)行調(diào)控，如邏輯譯碼控制、程序下載控制、存儲控制，所述處理器33使所述調(diào)控后的信號參數(shù)符合實際工作的需要，并將調(diào)控后的信號發(fā)送至所述信號輸出模塊35，所述信號輸出模塊35將所述處理后的信號參數(shù)進(jìn)行輸出，以保證所述信號控制交流傳動軌道車正常運(yùn)行。調(diào)速模塊34控制所述牽引系統(tǒng)中的柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速。所述信號采集模塊31采集檔位編碼信號，發(fā)送至所述信號處理模塊32，所述信號處理模塊32將所述檔位編碼信號轉(zhuǎn)換為柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信號，并經(jīng)由處理器發(fā)送至所述調(diào)速模塊34，所述調(diào)速模塊調(diào)節(jié)所述牽引系統(tǒng)中柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速，使所述柴油機(jī)轉(zhuǎn)速與所述檔位編碼信號保持一致?？刂撇裼蜋C(jī)的柴油機(jī)控制器與所述控制裝置采用CAN通訊連接。當(dāng)處理器33持續(xù)一定時間未檢測到柴油機(jī)控制器的檔位編碼信號，則處理器33判斷所述控制裝置與柴油機(jī)控制器存在CAN通訊故障。此時，轉(zhuǎn)為故障調(diào)速模式，處理器33控制柴油機(jī)進(jìn)入故障調(diào)速模式，保持一個固定轉(zhuǎn)速運(yùn)行。同時，處理器33根據(jù)檔位編碼信號進(jìn)行軌道車牽引力等控制。 所述控制系統(tǒng)內(nèi)各模塊通過所述串行數(shù)據(jù)通訊模塊MVB36與所述處理器33相連?？刂葡到y(tǒng)中使用串行數(shù)據(jù)通訊模塊MVB能夠使所述交流傳動軌道車的數(shù)據(jù)傳輸更高效、可
O優(yōu)選的，所述交流傳動軌道車的控制裝置還包括與所述處理器33相連的風(fēng)扇37。所述風(fēng)扇37能夠產(chǎn)生強(qiáng)冷風(fēng)，實現(xiàn)對整個裝置的散熱功能。所述風(fēng)扇37可以采用背扣式，若采用3個風(fēng)扇，則對應(yīng)設(shè)置3個風(fēng)扇狀態(tài)指示燈，以顯示風(fēng)扇的當(dāng)前狀態(tài)。進(jìn)一步的，還可以設(shè)置風(fēng)扇開關(guān)。當(dāng)檢測到處理器33傳遞出的控制裝置內(nèi)溫度較低的信號時時，可以關(guān)斷風(fēng)扇37，以節(jié)約電能。本實施例公開的交流傳動軌道車的控制裝置，通過串行數(shù)據(jù)通訊模塊MVB實現(xiàn)對控制裝置中各模塊的操作，使所述交流傳動軌道車的數(shù)據(jù)傳輸更高效、可靠，另外，增加調(diào)速模塊，以保持所述柴油機(jī)轉(zhuǎn)速與所述檔位編碼信號的一致。本說明書中各個實施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個實施例重點(diǎn)說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。
專業(yè)人員還可以進(jìn)一步意識到，結(jié)合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來實現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對每個特定的應(yīng)用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。結(jié)合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實施。軟件模塊可以置于隨機(jī)存儲器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲介質(zhì)中。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種交流傳動軌道車的控制裝置，其特征在于，包括 控制第一牽引系統(tǒng)運(yùn)行的第一控制系統(tǒng)； 控制第二牽引系統(tǒng)運(yùn)行的第二控制系統(tǒng)； 其中，所述控制系統(tǒng)包括信號采集模塊，信號處理模塊，處理器，信號輸出模塊， 所述信號采集模塊與所述牽引系統(tǒng)相連，采集所述交流傳動軌道車的信號參數(shù)，并發(fā)送至所述信號處理模塊； 所述信號處理模塊與所述信號采集模塊相連，對所述接收到的信號參數(shù)進(jìn)行處理，并將所述處理后的信號參數(shù)發(fā)送至所述處理器； 所述處理器接收所述信號參數(shù)，對所述信號參數(shù)進(jìn)行調(diào)控，使所述調(diào)控后的信號參數(shù)符合實際需要，并發(fā)送至所述信號輸出模塊； 所述信號輸出模塊與所述處理器相連，對所述處理后的信號參數(shù)進(jìn)行輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于，還包括 連接第一控制系統(tǒng)與第二控制系統(tǒng)，為所述第一控制系統(tǒng)與第二控制系統(tǒng)傳遞信息，使所述第一控制系統(tǒng)與第二控制系統(tǒng)互為冷備份的連接線束。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括調(diào)速模塊，所述調(diào)速模塊與所述處理器相連，控制所述牽引系統(tǒng)中的柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括串行數(shù)據(jù)通訊模塊MVB，所述處理器通過所述串行數(shù)據(jù)通訊模塊MVB進(jìn)行信號的傳輸，實現(xiàn)對所述信號采集模塊、信號處理模塊以及信號輸出模塊的控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制裝置，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括信號傳輸模塊，存儲器， 一個控制系統(tǒng)內(nèi)的所述信號傳輸模塊與另一控制系統(tǒng)通過所述連接線束相連，采集另一控制系統(tǒng)內(nèi)的信號參數(shù)，并將所述信號參數(shù)傳送至所述信號傳輸模塊所在的控制系統(tǒng)內(nèi)； 所述存儲器與信號傳輸模塊以及所述處理器相連，接收所述控制系統(tǒng)內(nèi)信號傳輸模塊發(fā)送的另一控制系統(tǒng)內(nèi)的參數(shù)信號，對另一控制系統(tǒng)內(nèi)信號參數(shù)的冷備份存儲。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于，還包括 對所述第一控制系統(tǒng)和第二控制系統(tǒng)進(jìn)行切換控制的切換開關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于，還包括 產(chǎn)生強(qiáng)冷風(fēng)，實現(xiàn)對控制裝置進(jìn)行散熱的風(fēng)扇。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制裝置，其特征在于，還包括 對所述風(fēng)扇的開關(guān)進(jìn)行切換的風(fēng)扇開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種交流傳動軌道車的控制裝置，包括控制第一牽引系統(tǒng)運(yùn)行的第一控制系統(tǒng)，控制第二牽引系統(tǒng)運(yùn)行的第二控制系統(tǒng)。通過采用兩個控制系統(tǒng)作為交流傳動軌道車控制裝置的核心，實現(xiàn)雙套牽引系統(tǒng)同時控制機(jī)車的兩套牽引系統(tǒng)，使所述交流傳動軌道車能夠正常運(yùn)行，降低了交流傳動軌道車運(yùn)行過程中控制系統(tǒng)失效的風(fēng)險。
文檔編號B61C17/00GK103057554SQ20131000383
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月6日
發(fā)明者李瑋斌, 張東方, 班立權(quán), 劉智聰, 趙軍偉, 周少云, 劉松柏 申請人:株洲南車時代電氣股份有限公司