專利名稱：一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軌道車輛控制系統(tǒng)及其方法，尤其是涉及一種應(yīng)用于軌道車輛，特別是電傳動地鐵工程維護(hù)車的防倒溜控制系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
軌道車輛一般包括各類軌道運(yùn)營車輛和軌道工程車輛等軌道交通車輛,廣泛應(yīng)用于鐵路、輕軌、城軌，以及地鐵運(yùn)輸和工程領(lǐng)域。以地鐵工程維護(hù)車為例，地鐵工程維護(hù)車是地鐵各項(xiàng)維護(hù)和施工作業(yè)中的重要牽引單元。隨著軌道交通技術(shù)的不斷進(jìn)步，電傳動地鐵工程維護(hù)車作為一種新車型也已投入廣泛應(yīng)用。但是，電傳動地鐵工程維護(hù)車在參與地鐵施工的材料運(yùn)輸、線路維護(hù)的作業(yè)過程中，存在車輛倒溜、危害施工人員和線路安全的風(fēng)險(xiǎn)。相應(yīng)地，其他類型的軌道車輛也都普遍存在著這一技術(shù)問題。在地鐵車輛防倒溜領(lǐng)域，目前現(xiàn)有設(shè)計(jì)書主要是使用鐵鞋和機(jī)械防溜裝置進(jìn)行車輛的防倒溜處理，也有少量使用控制系統(tǒng)進(jìn)行車輛防倒溜的設(shè)計(jì)。其中，最常用的防溜車設(shè)備防溜鐵鞋構(gòu)成可分為兩部分:底部和頭部。底部:車輪踏上鞋底后，利用頭部將車輪卡住，使鞋與車輪共同滑行而起制動作用。頭部可分為鞋頭、擋板兩部分。所謂鐵鞋防溜，就是在一根或兩根鋼軌上放置鐵鞋，向前滾動的車輪壓上鐵鞋后便沿鋼軌滑行，輪軌之間由滾動摩擦變?yōu)榛瑒幽Σ?，阻止掣輪前進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)車輛的防溜。機(jī)械防溜裝置主要是利用機(jī)械裝置實(shí)現(xiàn)車輛的防溜，如現(xiàn)有技術(shù)I為姬云東于2006年12月31日申請，并于2008年07月02日公開，公開號為CN101209713A的中國發(fā)明專利申請。該申請?zhí)峁┝艘环N軌道車輛可控永磁防溜裝置，可用于鐵路、城市地鐵等軌道車輛的減速、制動、防溜。其包括:軌道夾緊裝置、彎板、端鐵、導(dǎo)磁環(huán)、永磁體、拉桿、絲桿、電機(jī)、絲桿螺母、后蓋、底座板和外套，彎板的立板的外側(cè)面固定在軌道夾緊裝置上，外套連接在彎板的上表面，端鐵固定在外套前端內(nèi)孔處，端鐵與環(huán)套其外圓上的導(dǎo)磁環(huán)把外套的前端封閉，后蓋固定在外套的后端并將其封閉，固定在后蓋上的底座板與端鐵之間夾有永磁體且兩者分別與永磁體的磁極相接觸，電機(jī)軸穿入后蓋并與絲桿的一端相固定，絲杠螺母通過拉桿與導(dǎo)磁環(huán)相固定。該發(fā)明運(yùn)用機(jī)械傳動原理，通過電氣控制實(shí)施遠(yuǎn)距離對溜放車輛輪進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)防溜控制，但該裝置不存在制動部件與車輛上車輪的任何接觸?，F(xiàn)有技術(shù)2為沈陽鐵路局吉林科學(xué)技術(shù)研究所于2004年04月05日申請，并于2005年03月16日公開，公開號為CN2685182U的中國實(shí)用新型專利。該專利提供了一種鐵路到發(fā)線跟蹤式防溜器，其包括:與線路基本軌相接觸的軌道車；由底座上固定的電機(jī)與減速器連接，減速器與同向轉(zhuǎn)動的兩個(gè)繩輪連接，在車體上設(shè)置三個(gè)繩輪，在車體內(nèi)裝有滑板，繩索纏繞兩個(gè)同向繩輪，與三個(gè)繩輪繞接、且系于滑板的兩端組成的軌道車牽引機(jī)構(gòu)；由鉸接于車體上的一對擋車臂，在車輪內(nèi)設(shè)置四個(gè)繩輪，其中兩個(gè)繩輪與滑板連接，另兩個(gè)繩輪分別通過繩輪與各自的擋車臂連接組成的擋車臂升降機(jī)構(gòu)；在車體的兩側(cè)設(shè)置一對與線路基本軌摩擦阻尼的自 鎖機(jī)構(gòu)。使軌道車能夠沿線路基本軌移動而主動跟蹤列車進(jìn)行防溜作業(yè)?，F(xiàn)有技術(shù)3為左德建于2006年09月29日申請，并于2007年05月09日公開，公開號為CN1958368A的中國發(fā)明專利申請。該申請?zhí)峁┝艘环N鐵路車輛無源自動防溜方法及裝置，其包括:與車輛制動機(jī)構(gòu)聯(lián)接的防溜構(gòu)件；能在防溜位鎖閉防溜構(gòu)件并能在緩解位松開防溜構(gòu)件的鎖閉機(jī)構(gòu)；用以安裝防溜構(gòu)件和鎖閉機(jī)構(gòu)的安裝支架；防溜構(gòu)件能夠由車輛制動機(jī)構(gòu)帶動在安裝支架上滑動；安裝支架懸掛在車底。為能夠解除鎖閉機(jī)構(gòu)對防溜構(gòu)件的鎖閉，使防溜構(gòu)件能在車輛正常行駛狀態(tài)下，隨車輛制動機(jī)構(gòu)一起正常工作，在安裝支架上安裝有一能夠使鎖閉機(jī)構(gòu)解除對防溜構(gòu)件鎖閉的手動緩解結(jié)構(gòu)；為使車輛在正常行駛狀態(tài)下，不使鎖閉機(jī)構(gòu)鎖閉防溜構(gòu)件悶在安裝支架上，設(shè)置一能夠關(guān)閉鎖閉機(jī)構(gòu)的位置鎖閉機(jī)構(gòu)，為使鎖閉機(jī)構(gòu)不會因?yàn)榉懒飿?gòu)件運(yùn)動到防溜位而鎖閉防溜構(gòu)件，在安裝支架上安裝有一延時(shí)緩沖機(jī)構(gòu)，為方便調(diào)節(jié)防溜構(gòu)件的安裝位置，防溜構(gòu)件與車輛制動機(jī)構(gòu)之間通過位置調(diào)節(jié)構(gòu)件聯(lián)接。車輛制動后，防溜裝置進(jìn)入防溜工作狀態(tài)，車輛溜動帶動制動機(jī)構(gòu)，防溜構(gòu)件在制動機(jī)構(gòu)帶動下進(jìn)入防溜位，則鎖閉機(jī)構(gòu)鎖閉防溜構(gòu)件，進(jìn)而防止車輛溜走；車輛緩解，防溜構(gòu)件進(jìn)入緩解狀態(tài)，車輛正常行使。在采用控制系統(tǒng)進(jìn)行車輛防倒溜方面，主要通過控制算法實(shí)現(xiàn)車輛的防溜控制，如現(xiàn)有技術(shù)4為福特環(huán)球技術(shù)公司于2008年08月15日申請，并于2009年02月18日公開，公開號為CN101367339A的中國發(fā)明專利申請。該申請?zhí)峁┝艘环N混合動力電動車輛的倒溜控制。其在包括傳動連接到符合的發(fā)動機(jī)和傳動連接到該負(fù)荷的電機(jī)的動力傳動系統(tǒng)中，提供了一種控制位于斜坡上的車輛以防溜的方法包括:確定電機(jī)的當(dāng)前最大扭矩是否等于或大于所需的車輪扭矩，如果電機(jī)的當(dāng)前最大扭矩能夠產(chǎn)生所需的車輪扭矩，則使用電機(jī)產(chǎn)生所需的車輪扭矩，如果電機(jī)的當(dāng)前最大扭矩不能產(chǎn)生所需的車輪扭矩，則使用發(fā)動機(jī)產(chǎn)生所需的車輪扭矩，以此達(dá)到防溜的目的?，F(xiàn)有技術(shù)防溜措施普遍存在的技術(shù)缺陷主要有:
(1)現(xiàn)有防溜設(shè)備采購金額大，如:一個(gè)城市的地鐵車輛段往往有幾十臺地鐵工程維護(hù)車，為每臺車采購相應(yīng)鐵鞋和機(jī)械防溜設(shè)備往往需要大量資金；
(2)現(xiàn)有機(jī)械防溜設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝作業(yè)周期較長，由于機(jī)械防溜設(shè)備本身體積較大且安裝后往往需要使用一些輔助設(shè)備配合，如防溜固定枕木等，因此，機(jī)械防溜設(shè)備本身的安裝周期也會比較長；
(3)現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備和鐵鞋給車輛防溜時(shí)，人員實(shí)際操作勞動強(qiáng)度大、作業(yè)模式落后；防溜設(shè)備一般由金屬構(gòu)件組成，體積較大且質(zhì)量較重，需要人員手動操作，且善后恢復(fù)時(shí)間長，易造成操作人員過勞；由于機(jī)械設(shè)備防溜操作較復(fù)雜，常導(dǎo)致人員操作不到位，造成溜車事故,因此作業(yè)模式也落后；
(4)現(xiàn)有防溜控制系統(tǒng)不具備電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向的判定功能；
(5)現(xiàn)有防溜控制系統(tǒng)不具備車輛溜行距離計(jì)算功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)及其控制方法，該控制系統(tǒng)及其控制方法能夠有效地解決軌道車輛倒溜的技術(shù)問題。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明具體提供了一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)，包括:
模擬信號處理單元，將來自電機(jī)速度傳感器的輸入速度信號處理成速度信號處理單元能夠接收的電平信號；
速度信號處理單元，根據(jù)所述電機(jī)速度傳感器的速度信號判斷電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)向，將判斷的電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向信號傳送給嵌入式處理單元，同時(shí)對所述速度信號進(jìn)行處理，并將處理后的速度信號實(shí)時(shí)輸出至數(shù)字信號處理單元進(jìn)行控制；
嵌入式處理單元，綜合電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向信號，以及通過軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)傳送的來自司機(jī)控制臺的當(dāng)前司機(jī)方向手柄狀態(tài)信號判斷溜車信號，并將該信號傳送至數(shù)字信號處理單元；
數(shù)字信號處理單元，接收到溜車信號后，計(jì)算車輛溜行距離是否超過規(guī)定閾值；若超過，則向所述嵌入式處理單元傳送車輛溜行距離超閾值信號，嵌入式處理單元觸發(fā)防溜激活信號，并利用該信號通過軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)觸發(fā)緊急制動信號，所述緊急制動信號傳送至制動系統(tǒng)，所述制動系統(tǒng)進(jìn)行緊急制動停車。作為本發(fā)明一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述模擬信號處理單元、速度信號處理單元、嵌入式處理單元和數(shù)字信號處理單元集成在軌道車輛的傳動控制單元中。作為本發(fā)明一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述速度信號處理單元和數(shù)字信號處理單元通過并行總線與嵌入式處理單元進(jìn)行通信。作為本發(fā)明一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述嵌入式處理單元通過MVB總線與軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進(jìn)行通信。作為本發(fā)明一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述速度信號處理單元采用可編程邏輯器件。作為本發(fā)明一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述速度信號處理單元包括電機(jī)轉(zhuǎn)向判斷單元，所述電機(jī)轉(zhuǎn)向判斷單元的輸入信號包括A相速度信號和B相速度信號，電機(jī)轉(zhuǎn)向判斷單元在A相速度信號的上升沿判斷B相速度信號的電平狀態(tài)，如果B相速度信號為高電平，則輸出“A轉(zhuǎn)向”標(biāo)志至并行總線；如果B相速度信號為低電平，則輸出“B轉(zhuǎn)向”標(biāo)志至所述并行總線。作為本發(fā)明一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述速度信號處理單元還包括電機(jī)速度選擇單元，所述電機(jī)速度選擇單元的輸入信號包括A相速度信號和B相速度信號，電機(jī)速度選擇單兀將電機(jī)速度傳感器輸出的兩路具有相位差的速度信號進(jìn)行二選一輸出，并輸出至所述數(shù)字信號處理單元進(jìn)行實(shí)時(shí)控制:
(A)當(dāng)A相速度信號輸入先到達(dá)時(shí),輸出A相速度信號,否則輸出B相速度信號；
(B)當(dāng)A相速度信號無輸入時(shí)，而B相速度信號正常時(shí)，輸出B相速度信號；
(C)當(dāng)B相速度信號無輸入時(shí),而A相速度信號正常時(shí),輸出A相速度信號。作為本發(fā)明一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述數(shù)字信號處理單元具有中斷捕捉功能，對速度方波脈沖信號的上升沿進(jìn)行捕捉并計(jì)數(shù)。作為本發(fā)明一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)所述數(shù)字信號處理單元接收到嵌入式處理單元傳送來的溜車信號后，啟動對速度信號處理單元輸出的速度方波脈沖信號上升沿的捕捉，通過溜行時(shí)捕捉到的電機(jī)速度傳感器的脈沖個(gè)數(shù)判斷溜行距離。作為本發(fā)明一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，在所述數(shù)字信號處理單元開始對速度信號處理單元傳送的速度脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)的過程中，若溜車信號消失，則速度脈沖計(jì)數(shù)清零，直到再次接收到溜車信號才重新啟動計(jì)數(shù)。作為本發(fā)明一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，在所述制動系統(tǒng)進(jìn)行緊急制動停車的同時(shí)，所述軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)將嵌入式處理單元觸發(fā)的防溜激活及緊急制動信號傳送至司機(jī)控制臺進(jìn)行顯示，并進(jìn)行故障信息存儲。作為本發(fā)明一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)軌道車輛處于停放工況時(shí)，司機(jī)控制臺的司機(jī)手柄處于方向零位且電機(jī)速度傳感器無脈沖信號；當(dāng)發(fā)生溜車時(shí)，數(shù)字信號處理單元檢測到速度信號處理單元傳送的速度脈沖信號，數(shù)字信號處理單元將該信號傳送至嵌入式處理單元；嵌入式處理單元結(jié)合軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)傳送的司機(jī)控制臺的司機(jī)手柄方向零位信號，判斷出軌道車輛在停放工況發(fā)生溜車，嵌入式處理單元將該信號送數(shù)字信號處理單元；數(shù)字信號處理單元開始對速度信號處理單元傳送的速度脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)到電機(jī)速度傳感器的脈沖個(gè)數(shù)超規(guī)定閾值時(shí)，向嵌入式處理單元發(fā)送溜車距離超規(guī)定閾值信號，嵌入式處理單元發(fā)出停放工況防溜激活信號，并將該信號傳送至軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)；軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)觸發(fā)緊急制動信號傳送至制動系統(tǒng)，制動系統(tǒng)施加緊急制動實(shí)現(xiàn)軌道車輛防倒溜，同時(shí)軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)將防溜激活信號傳送至司機(jī)控制臺進(jìn)行顯示，并存儲故障信息。作為本發(fā)明一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，在軌道車輛處于運(yùn)行工況時(shí)，當(dāng)軌道車輛的司機(jī)控制臺的司機(jī)方向手柄信號有效且處于低速運(yùn)行狀態(tài)，速度信號處理單元實(shí)時(shí)判斷電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)向并將其傳送至嵌入式處理單元；嵌入式處理單元若檢測到電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向和司機(jī)方向手柄信號不一致，則判斷出軌道車輛在運(yùn)行工況發(fā)生溜車；嵌入式處理單元將該信號送數(shù)字信號處理單元，數(shù)字信號處理單元開始對速度信號處理單元傳送的速度脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)；當(dāng)計(jì)數(shù)到電機(jī)速度傳感器的脈沖個(gè)數(shù)超規(guī)定閾值時(shí)，向嵌入式處理單元發(fā)送溜車距離超規(guī)定閾值信號，嵌入式處理單元由此判斷出軌道車輛在運(yùn)行工況下的防溜激活信號，并將該信號傳送至軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)；由軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)觸發(fā)緊急制動信號傳送至制動系統(tǒng)，制動系統(tǒng)施加緊急制動實(shí)現(xiàn)軌道車輛防倒溜，同時(shí)軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)將防溜激活信號傳送至司機(jī)控制臺進(jìn)行顯示，并存儲故障信息。作為本發(fā)明一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)應(yīng)用于電傳動地鐵工程維護(hù)車。本發(fā)明還另外具體提供了一種軌道車輛防倒溜控制方法的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，一種軌道車輛防倒溜控制方法，包括以下步驟:
501:模擬信號處理單兀將來自電機(jī)速度傳感器的輸入速度信號轉(zhuǎn)化為速度信號處理單元能夠接收的電平信號；
502:速度信號處理單元根據(jù)來自電機(jī)速度傳感器的速度信號判斷電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)向，將判斷的電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向信號傳送至嵌入式處理單元，同時(shí)對所述速度信號進(jìn)行處理，并將處理后的速度信號實(shí)時(shí)輸出至數(shù)字信號處理單元進(jìn)行控制；
503:嵌入式處理單元綜合電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向信號，以及通過軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)傳送的來自司機(jī)控制臺的當(dāng)前司機(jī)方向手柄狀態(tài)信號判斷溜車信號，并將該信號傳送至數(shù)字信號處理單元；
S04:所述數(shù)字信號處理單元接收到溜車信號后，計(jì)算車輛溜行距離是否超過規(guī)定閾值，若超過，則向所述嵌入式處理單元傳送車輛溜行距離超閾值信號，嵌入式處理單元觸發(fā)防溜激活信號，并利用該信號通過軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)觸發(fā)緊急制動信號，所述緊急制動信號傳送至制動系統(tǒng)，由所述制動系統(tǒng)進(jìn)行緊急制動停車。作為本發(fā)明一種軌道車輛防倒溜控制方法技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)所述防溜激活信號通過軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)觸發(fā)緊急制動信號，所述緊急制動信號傳送至制動系統(tǒng)時(shí)，軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)將嵌入式處理單元觸發(fā)的防溜激活及緊急制動信號傳送至司機(jī)控制臺進(jìn)行顯示，并進(jìn)行故障信息存儲。作為本發(fā)明一種軌道車輛防倒溜控制方法技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述速度信號處理單元包括電機(jī)轉(zhuǎn)向判斷單元，在所述步驟S02中，速度信號處理單元根據(jù)來自電機(jī)速度傳感器的速度信號判斷電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向的過程進(jìn)一步包括以下步驟:
所述電機(jī)轉(zhuǎn)向判斷單元的輸入信號包括A相速度信號和B相速度信號，電機(jī)轉(zhuǎn)向判斷單元在A相速度信號的上升沿判斷B相速度信號的電平狀態(tài)；
當(dāng)B相速度信號為高電平時(shí)，則輸出“A轉(zhuǎn)向”標(biāo)志至并行總線；
當(dāng)B相速度信號為低電平時(shí)，則輸出“B轉(zhuǎn)向”標(biāo)志至所述并行總線。作為本發(fā)明一種軌道車輛防倒溜控制方法技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述速度信號處理單元還包括電機(jī)速度選擇單元，在所述步驟S02中，速度信號處理單元對速度信號進(jìn)行處理的過程進(jìn)一步包括以下步驟:
所述電機(jī)速度選擇單兀的輸入信號包括A相速度信號和B相速度信號，電機(jī)速度選擇單元根據(jù)以下規(guī)則將電機(jī)速度傳感器輸出的兩路具有相位差的速度信號進(jìn)行二選一輸出:
(A)當(dāng)A相速度信號輸入先到達(dá)時(shí),輸出A相速度信號,否則輸出B相速度信號；
(B)當(dāng)A相速度信號無輸入時(shí)，而B相速度信號正常時(shí)，輸出B相速度信號；
(C)當(dāng)B相速度信號無輸入時(shí),而A相速度信號正常時(shí),輸出A相速度信號。電機(jī)速度選擇單元同時(shí)將經(jīng)過處理的速度信號輸出至所述數(shù)字信號處理單元進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。作為本發(fā)明一種軌道車輛防倒溜控制方法技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，在所述步驟
S04中，數(shù)字信號處理單元接收到溜車信號后，計(jì)算車輛溜行距離是否超過規(guī)定閾值的過程進(jìn)一步包括以下步驟:
當(dāng)所述數(shù)字信號處理單元接收到嵌入式處理單元傳送來的溜車信號后，啟動對速度信號處理單元輸出的速度方波脈沖信號上升沿的捕捉，數(shù)字信號處理單元通過對溜行過程中捕捉到的電機(jī)速度傳感器的脈沖個(gè)數(shù)進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)，從而判斷溜行距離。作為本發(fā)明一種軌道車輛防倒溜控制方法技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，在所述數(shù)字信號處理單元開始對速度信號處理單元傳送的速度脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)的過程中，若溜車信號消失，則速度脈沖計(jì)數(shù)清零，直到再次接收到溜車信號才重新啟動計(jì)數(shù)。作為本發(fā)明一種軌道車輛防倒溜控制方法技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)軌道車輛處于停放工況，發(fā)生溜車時(shí)，防倒溜控制方法包括以下步驟: 數(shù)字信號處理單元檢測到速度信號處理單元傳送的速度脈沖信號，數(shù)字信號處理單元將該信號傳送至嵌入式處理單元；嵌入式處理單元結(jié)合軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)傳送的司機(jī)控制臺的司機(jī)手柄方向零位信號，判斷出軌道車輛在停放工況發(fā)生溜車，嵌入式處理單元將該信號傳送至數(shù)字信號處理單元；數(shù)字信號處理單元開始對速度信號處理單元傳送的速度脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)到電機(jī)速度傳感器的脈沖個(gè)數(shù)超規(guī)定閾值時(shí)，向嵌入式處理單元發(fā)送溜車距離超規(guī)定閾值信號，嵌入式處理單元發(fā)出停放工況防溜激活信號，并將該信號傳送至軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)；軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)觸發(fā)緊急制動信號傳送至制動系統(tǒng)，制動系統(tǒng)施加緊急制動實(shí)現(xiàn)軌道車輛防倒溜，同時(shí)軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)將防溜激活信號傳送至司機(jī)控制臺進(jìn)行顯示，并存儲故障信息。作為本發(fā)明一種軌道車輛防倒溜控制方法技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，在軌道車輛處于運(yùn)行工況，當(dāng)軌道車輛的司機(jī)控制臺的司機(jī)方向手柄信號有效且處于低速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，防倒溜控制方法包括以下步驟:
速度信號處理單元實(shí)時(shí)判斷電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)向并將其傳送至嵌入式處理單元；嵌入式處理單元若檢測到電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向和司機(jī)方向手柄信號不一致，則判斷出軌道車輛在運(yùn)行工況發(fā)生溜車；嵌入式處理單元將該信號傳送至數(shù)字信號處理單元，數(shù)字信號處理單元開始對速度信號處理單元傳送的速度脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)；當(dāng)計(jì)數(shù)到電機(jī)速度傳感器的脈沖個(gè)數(shù)超規(guī)定閾值時(shí)，向嵌入式處理單元發(fā)送溜車距離超規(guī)定閾值信號，嵌入式處理單元由此判斷出軌道車輛在運(yùn)行工況下的防溜激活信號，并將該信號傳送至軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)；由軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)觸發(fā)緊急制動信號傳送至制動系統(tǒng)，制動系統(tǒng)施加緊急制動實(shí)現(xiàn)軌道車輛防倒溜，同時(shí)軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)將防溜激活信號傳送至司機(jī)控制臺進(jìn)行顯示，并存儲故障信息。通過實(shí)施上述本發(fā)明一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)及其方法的技術(shù)方案，具有以下技術(shù)效果:
(1)本發(fā)明控制系統(tǒng)及其方法在軌道車輛處于停放工況和運(yùn)行工況的情況下，均可實(shí)現(xiàn)軌道車輛的防倒溜控制，由于系統(tǒng)使用高頻率系統(tǒng)時(shí)鐘對電機(jī)速度傳感器輸出的脈沖信號進(jìn)行采樣，并使用嵌入式操作系統(tǒng)做邏輯判斷，因此，控制算法實(shí)時(shí)性高，計(jì)算結(jié)果精確；
(2)本發(fā)明采用的控制系統(tǒng)架構(gòu)，能夠充分利用各個(gè)單元的特點(diǎn)，各自實(shí)現(xiàn)所擅長的功能，最后由嵌入式處理單元匯總判斷，使各單元的程序都較易實(shí)現(xiàn)，程序代碼在其它配備D⑶的電傳動車型上也易于移植；
(3)本發(fā)明控制系統(tǒng)及其方法可以精確計(jì)算車輛溜行距離，在用戶對車輛溜行達(dá)到多少距離才進(jìn)入防溜激活工況可以靈活判斷，能夠較好地滿足客戶的不同需求；
(4)本發(fā)明控制系統(tǒng)中速度信號處理單元、數(shù)字信號處理單元及嵌入式處理單元程序易于編寫，程序采用目標(biāo)代碼的方式燒寫，使固化的程序代碼難以被破譯，保密性高；
(5)本發(fā)明控制系統(tǒng)的防溜控制算法在軌道車輛的DCU中自動實(shí)現(xiàn)，DCU為車輛VVVF自帶配置設(shè)備，用戶可無需再采購額外的防溜設(shè)備進(jìn)行車輛防溜，可節(jié)省大量資金，降低人力資源的消耗。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)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(shí)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是本發(fā)明軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)一種具體實(shí)施方式
的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本發(fā)明軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)一種具體實(shí)施方式
速度信號處理單元的控制原理示意圖。圖3是本發(fā)明軌道車輛防倒溜控制方法一種具體實(shí)施方式
速度信號處理單元的A轉(zhuǎn)向控制波形圖。圖4是本發(fā)明軌道車輛防倒溜控制方法一種具體實(shí)施方式
速度信號處理單元的B轉(zhuǎn)向控制波形圖。圖5是本發(fā)明軌道車輛防倒溜控制方法一種具體實(shí)施方式
數(shù)字信號處理單元的電機(jī)速度傳感器方波脈沖捕捉波形示意圖。圖6是本發(fā)明軌道車輛防倒溜控制方法一種具體實(shí)施方式
的程序流程圖。圖中:1-軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)，2-電機(jī)速度傳感器，3-制動系統(tǒng)，4-軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，5-司機(jī)控制臺，6-MVB總線，10-嵌入式處理單元，11-模擬信號處理單元，12-速度信號處理單元，13-數(shù)字信號處理單元，14-并行總線，121-電機(jī)轉(zhuǎn)向判斷單元，122-電機(jī)速度選擇單元。
具體實(shí)施例方式為了引用和清楚起見，將下文中使用的技術(shù)名詞、簡寫或縮寫記載如下:
VVVF:即變頻調(diào)速系統(tǒng)(Variable Voltage and Variable Frequency),是一種可通過同時(shí)改變頻率和電壓達(dá)到磁通恒定和控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的設(shè)備。DQJ:即傳動控制單元(Drive Control Unit),是一種用于控制VVVF的設(shè)備。MVB:即多功能車輛總線(Multifunction Vehicle Bus),是一種主要用于對有互操作性和互換性要求的互連設(shè)備之間的串行數(shù)據(jù)通信總線。下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)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(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。如附圖1至附圖6所示，給出了本發(fā)明一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)及其控制方法的具體實(shí)施例，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。為解決軌道車輛，尤其是電傳動地鐵工程維護(hù)車倒溜的問題，本發(fā)明提出了一種利用軌道車輛的電機(jī)速度傳感器2的方向指示功能，通過車輛變頻調(diào)速系統(tǒng)(以下簡稱VVVF)的傳動控制單元(以下簡稱DCU)捕捉電機(jī)速度傳感器2的脈沖信號判斷電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向，并綜合司機(jī)方向手柄信號來判斷防溜激活信號，并將該信號傳送至軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)4，由軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)4觸發(fā)緊急制動信號傳送至制動系統(tǒng)3施加緊急制動，以防止軌道車輛在停放工況或運(yùn)行工況下溜車的控制系統(tǒng)及其控制方法。如附圖1所示的一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)的具體實(shí)施方式
，包括: 模擬信號處理單元11，將來自電機(jī)速度傳感器2的輸入速度信號處理成速度信號處理單元12能夠接收的電平信號；
速度信號處理單元12，根據(jù)電機(jī)速度傳感器2的速度信號判斷電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)向，將判斷的電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向信號傳送給嵌入式處理單元10，同時(shí)對速度信號進(jìn)行處理，并將處理后的速度信號通過硬連線實(shí)時(shí)輸出至數(shù)字信號處理單元13進(jìn)行控制；
嵌入式處理單元10，綜合電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向信號，以及通過軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)4傳送的來自司機(jī)控制臺5的當(dāng)前司機(jī)方向手柄狀態(tài)信號判斷溜車信號，并將該信號傳送至數(shù)字信號處理單元13 ；
數(shù)字信號處理單元13，接收到溜車信號后，計(jì)算車輛溜行距離是否超過規(guī)定閾值；若超過，則向嵌入式處理單元10傳送車輛溜行距離超閾值信號，嵌入式處理單元10觸發(fā)防溜激活信號，并利用該信號通過軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)4觸發(fā)緊急制動信號，緊急制動信號傳送至制動系統(tǒng)3，制動系統(tǒng)3進(jìn)行緊急制動停車。上述電機(jī)速度傳感器2通過直接或間接方式與電機(jī)相連，用于檢測電機(jī)的速度信號。需要特別指出的是，上述嵌入式處理單元10可以采用中央處理器(CPU)、嵌入式處理器、微控制器(MCU)、數(shù)字信號處理器(DSP)、單片機(jī)、片上系統(tǒng)(S0C)、可編程邏輯器件，以及本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其他形式的具有控制、處理功能的器件的方式。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，上述模擬信號處理單元11、速度信號處理單元12、嵌入式處理單元10和數(shù)字信號處理單元13集成在軌道車輛的傳動控制單元(DCU)中。DCU作為軌道車輛，尤其是電傳動地鐵工程維護(hù)車采購時(shí)配套VVVF的設(shè)備，在車輛總成時(shí)即已安裝到位，無需用戶自行安裝。由DCU實(shí)現(xiàn)軌道車輛防倒溜控制，用戶無需再采購額外的防溜設(shè)備。DCU的防倒溜控制可以通過程序自動實(shí)現(xiàn)車輛的防溜激活判斷，過程無需人工干預(yù)。DCU使用速度信號處理單元12的IO管腳捕捉電機(jī)速度傳感器2的脈沖信號判斷電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向，通過數(shù)字信號處理單元13計(jì)算軌道車輛的溜行距離，再通過嵌入式處理單元10觸發(fā)防溜激活信號，并將該信號傳送至軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)4，由軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)4觸發(fā)制動系統(tǒng)3的緊急制動實(shí)現(xiàn)軌道車輛防溜。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，在制動系統(tǒng)3進(jìn)行緊急制動停車的同時(shí)，軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)4將嵌入式處理單元10觸發(fā)的防溜激活及緊急制動信號傳送至司機(jī)控制臺5的顯示終端進(jìn)行顯示，為司機(jī)做提示說明，并進(jìn)行故障信息存儲，方便日后故障查詢。由于電機(jī)速度傳感器2的輸入電壓范圍通常是OV表不低電平，15V表不高電平的速度信號，而可編程邏輯單元只能接收電壓范圍通常是OV表示低電平，3.3V表示高電平的數(shù)字脈沖信號，所以該部分模擬電路的作用就是將輸入的電機(jī)速度傳感器2的速度信號轉(zhuǎn)化為可編程邏輯單元能接收的電平信號。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，速度信號處理單元12和數(shù)字信號處理單元13通過并行總線14與嵌入式處理單元10進(jìn)行通信。嵌入式處理單元10通過MVB總線6與軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)4進(jìn)行通信。速度信號處理單元12則可以進(jìn)一步采用可編程邏輯器件。速度信號處理單元12主要用于實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)向判斷及速度傳感器信號的二選一功能，并將兩信號分別傳送至并行總線14和數(shù)字信號處理單元13進(jìn)行實(shí)時(shí)控制使用。如附圖2、3、4所示，速度信號處理單元12進(jìn)一步包括電機(jī)轉(zhuǎn)向判斷單元121。電機(jī)轉(zhuǎn)向判斷單元121的輸入信號包括A相速度信號和B相速度信號。根據(jù)一種典型的電機(jī)速度傳感器2的技術(shù)特性可以得出，當(dāng)A相速度信號在前，B相速度信號在后時(shí)，有“A轉(zhuǎn)向”；反之有“B轉(zhuǎn)向”，如附圖4所示。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，電機(jī)轉(zhuǎn)向判斷單元121在A相速度信號的上升沿判斷B相速度信號的電平狀態(tài)，如果B相速度信號為高電平，則輸出“A轉(zhuǎn)向”標(biāo)志至并行總線14 ；如果B相速度信號為低電平，則輸出“B轉(zhuǎn)向”標(biāo)志至所述并行總線14。如附圖2所示，速度信號處理單元12還進(jìn)一步包括電機(jī)速度選擇單元122。電機(jī)速度選擇單元122實(shí)現(xiàn)速度傳感器的功能是將每個(gè)電機(jī)輸出的兩路具有相位差的速度信號進(jìn)行二選一輸出，并傳送至數(shù)字信號處理單元13進(jìn)行實(shí)時(shí)控制使用。電機(jī)速度選擇單元122的輸入信號包括A相速度信號和B相速度信號，電機(jī)速度選擇單兀122將電機(jī)速度傳感器2輸出的兩路具有相位差的速度信號進(jìn)行二選一輸出，并輸出至數(shù)字信號處理單元13進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，其工作原理如下:
(A)當(dāng)A相速度信號輸入先到達(dá)時(shí),輸出A相速度信號,否則輸出B相速度信號；
(B)當(dāng)A相速度信號無輸入時(shí)，而B相速度信號正常時(shí)，輸出B相速度信號；
(C)當(dāng)B相速度信號無輸入時(shí),而A相速度信號正常時(shí),輸出A相速度信號。如附圖5所示，D⑶主要使用數(shù)字信號處理單元13進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)。速度信號處理單元12通過硬連線將處理過的速度方波脈沖信號傳送至數(shù)字信號處理單元13進(jìn)行處理。數(shù)字信號處理單元13具有中斷捕捉功能，對速度方波脈沖信號的上升沿進(jìn)行捕捉并計(jì)數(shù)。其中，T為速度方波脈沖信號的上升沿，H為速度脈沖方波信號。當(dāng)數(shù)字信號處理單元13接收到嵌入式處理單元10傳送來的溜車信號后，啟動對速度信號處理單元12輸出的速度方波脈沖信號上升沿的捕捉，通過溜行時(shí)捕捉到的電機(jī)速度傳感器2的脈沖個(gè)數(shù)判斷溜行距離。在數(shù)字信號處理單元13開始對速度信號處理單元12傳送的速度脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)的過程中，若溜車信號消失，則速度脈沖計(jì)數(shù)清零，直到再次接收到溜車信號才重新啟動計(jì)數(shù)。

D⑶的車輛溜行距離計(jì)算方法具體為:當(dāng)數(shù)字信號處理單元13接收到嵌入式處理單元10傳送來的溜車信號后，將啟動對電機(jī)速度傳感器2輸出的脈沖信號方波上升沿的捕捉。假設(shè)電機(jī)速度傳感器2的齒數(shù)為N，則電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周(即軌道車輛的車輪旋轉(zhuǎn)一周)，數(shù)字信號處理單元13能捕捉到的速度脈沖個(gè)數(shù)為N。則假設(shè)收到溜車信號后，捕捉到的電機(jī)速度傳感器2的脈沖個(gè)數(shù)為η (表示車輪轉(zhuǎn)η/Ν周)，軌道車輛的車輪輪徑為D，此時(shí)軌道車輛溜行距離L = π *D*n/N。由此可知，在軌道車輛的電機(jī)速度傳感器2的齒數(shù)及車輪輪徑確定的情況下，軌道車輛的溜行距離與溜行時(shí)捕捉到的電機(jī)速度傳感器2的脈沖個(gè)數(shù)成正t匕，因此溜行距離規(guī)定閾值也可通過溜行時(shí)捕捉到的電機(jī)速度傳感器2的脈沖個(gè)數(shù)規(guī)定閾值來替代。當(dāng)軌道車輛處于停放工況時(shí)，司機(jī)控制臺5的司機(jī)手柄處于方向零位且電機(jī)速度傳感器2無脈沖信號；當(dāng)發(fā)生溜車時(shí)，數(shù)字信號處理單元13檢測到速度信號處理單元12傳送的速度脈沖信號，數(shù)字信號處理單元13將該信號傳送至嵌入式處理單元10。嵌入式處理單元10結(jié)合軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)4傳送的司機(jī)控制臺5的司機(jī)手柄方向零位信號，判斷出軌道車輛在停放工況發(fā)生溜車，嵌入式處理單元10將該信號送數(shù)字信號處理單元13。數(shù)字信號處理單元13開始對速度信號處理單元12傳送的速度脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)到電機(jī)速度傳感器2的脈沖個(gè)數(shù)超規(guī)定閾值時(shí)，向嵌入式處理單元10發(fā)送溜車距離超規(guī)定閾值信號，嵌入式處理單元10發(fā)出停放工況防溜激活信號，并將該信號傳送至軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)4 ;軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)4觸發(fā)緊急制動信號傳送至制動系統(tǒng)3，制動系統(tǒng)3施加緊急制動實(shí)現(xiàn)軌道車輛防倒溜，同時(shí)軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)4將防溜激活信號傳送至司機(jī)控制臺5進(jìn)行顯示，并存儲故障信息。在軌道車輛處于運(yùn)行工況時(shí)，當(dāng)軌道車輛的司機(jī)控制臺5的司機(jī)方向手柄信號有效且處于低速運(yùn)行狀態(tài)，速度信號處理單元12實(shí)時(shí)判斷電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)向并將其傳送至嵌入式處理單元10 ;嵌入式處理單元10若檢測到電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向和司機(jī)方向手柄信號不一致，則判斷出軌道車輛在運(yùn)行工況發(fā)生溜車；嵌入式處理單元10將該信號送數(shù)字信號處理單元13，數(shù)字信號處理單元13開始對速度信號處理單元12傳送的速度脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)；當(dāng)計(jì)數(shù)到電機(jī)速度傳感器2的脈沖個(gè)數(shù)超規(guī)定閾值時(shí)，向嵌入式處理單元10發(fā)送溜車距離超規(guī)定閾值信號，嵌入式處理單元10由此判斷出軌道車輛在運(yùn)行工況下的防溜激活信號，并將該信號傳送至軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)4 ;由軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)4觸發(fā)緊急制動信號傳送至制動系統(tǒng)3，制動系統(tǒng)3施加緊急制動實(shí)現(xiàn)軌道車輛防倒溜，同時(shí)軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)4將防溜激活信號傳送至司機(jī)控制臺5進(jìn)行顯示，并存儲故障信息。作為一種典型的實(shí)施方式，軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)應(yīng)用于電傳動地鐵工程維護(hù)車等軌道車輛。一種軌道車輛防倒溜控制方法的具體實(shí)施方式
，包括以下步驟:
501:模擬信號處理單元11將來自電機(jī)速度傳感器2的輸入速度信號轉(zhuǎn)化為速度信號處理單元12能夠接收的電平信號；
502:速度信號處理單元12根據(jù)來自電機(jī)速度傳感器2的速度信號判斷電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)向，將判斷的電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向信號傳送至嵌入式處理單元10，同時(shí)對所述速度信號進(jìn)行處理，并將處理后的速度信號實(shí)時(shí)輸出至數(shù)字信號處理單元13進(jìn)行控制；
503:嵌入式處理單元10綜合電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向信號，以及通過軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)4傳送的來自司機(jī)控制臺5的當(dāng)前司機(jī)方向手柄狀態(tài)信號判斷溜車信號，并將該信號傳送至數(shù)字信號處理單元13 ；
504:數(shù)字信號處理單元13接收到溜車信號后，計(jì)算車輛溜行距離是否超過規(guī)定閾值，若超過，則向嵌入式處理單元10傳送車輛溜行距離超閾值信號，嵌入式處理單元10觸發(fā)防溜激活信號，并利用該信號通過軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)4觸發(fā)緊急制動信號，緊急制動信號傳送至制動系統(tǒng)3，由制動系統(tǒng)3進(jìn)行緊急制動停車。當(dāng)防溜激活信號通過軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)4觸發(fā)緊急制動信號，緊急制動信號傳送至制動系統(tǒng)3時(shí)，軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)4將嵌入式處理單元10觸發(fā)的防溜激活及緊急制動信號傳送至司機(jī)控制臺5進(jìn)行顯示，并進(jìn)行故障信息存儲。在步驟S02中，速度信號處理單元12根據(jù)來自電機(jī)速度傳感器2的速度信號判斷電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向的過程進(jìn)一步包括以下步驟:
電機(jī)轉(zhuǎn)向判斷單元121的輸入信號包括A相速度信號和B相速度信號，電機(jī)轉(zhuǎn)向判斷單元121在A相速度信號的上升沿判斷B相速度信號的電平狀態(tài)；
當(dāng)B相速度信號為高電平時(shí)，則輸出“A轉(zhuǎn)向”標(biāo)志至并行總線14;
當(dāng)B相速度信號為低電平時(shí)，則輸出“B轉(zhuǎn)向”標(biāo)志至所述并行總線14。在步驟S02中，速度信號處理單元12對速度信號進(jìn)行處理的過程進(jìn)一步包括以下步驟: 電機(jī)速度選擇單兀122的輸入信號包括A相速度信號和B相速度信號，電機(jī)速度選擇單元122根據(jù)以下規(guī)則將電機(jī)速度傳感器2輸出的兩路具有相位差的速度信號進(jìn)行二選一輸出:
(A)當(dāng)A相速度信號輸入先到達(dá)時(shí),輸出A相速度信號,否則輸出B相速度信號；
(B)當(dāng)A相速度信號無輸入時(shí)，而B相速度信號正常時(shí)，輸出B相速度信號；
(C)當(dāng)B相速度信號無輸入時(shí),而A相速度信號正常時(shí),輸出A相速度信號。電機(jī)速度選擇單元122同時(shí)將經(jīng)過處理的速度信號輸出至數(shù)字信號處理單元13進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。在步驟S04中，數(shù)字信號處理單元13接收到溜車信號后，計(jì)算車輛溜行距離是否超過規(guī)定閾值的過程進(jìn)一步包括以下步驟:
當(dāng)數(shù)字信號處理單元13接收到嵌入式處理單元10傳送來的溜車信號后，啟動對速度信號處理單元12輸出的速度方波脈沖信號上升沿的捕捉，數(shù)字信號處理單元13通過對溜行過程中捕捉到的電機(jī)速度傳感器2的脈沖個(gè)數(shù)進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)，從而判斷溜行距離。當(dāng)車輛處于高速運(yùn)行工況時(shí)，車輛的慣性運(yùn)行方向必然與司機(jī)控制臺5的司機(jī)方向手柄一致，車輛不會發(fā)生與司機(jī)方向手柄不一致的溜車情況。故在車輛處于運(yùn)行工況時(shí)，DCU的防溜激活只需對車輛低速運(yùn)行(例如軌道車輛速度小于5km/h)的工況做判斷即可。當(dāng)軌道車輛處于運(yùn)行工況，如附圖6左半部分所示，防倒溜控制方法進(jìn)一步包括以下步驟:
510:判斷軌道車輛的司機(jī)控制臺5的司機(jī)方向手柄信號是否有效，如果有效，則執(zhí)行步驟SI I，如果無效，則繼續(xù)執(zhí)行步驟S20 ；
511:判斷軌道車輛是否處于低速運(yùn)行狀態(tài)，如果是，則執(zhí)行步驟S12，如果否，則繼續(xù)執(zhí)行步驟Sll ；
512:速度信號處理單元12實(shí)時(shí)判斷電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)向并將其傳送至嵌入式處理單元10，判斷嵌入式處理單元10檢測到電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向和司機(jī)方向手柄信號是否不一致，如果是，則執(zhí)行步驟S13，如果否，則繼續(xù)執(zhí)行步驟S12 ；
513:嵌入式處理單元10若檢測到電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向和司機(jī)方向手柄信號不一致(例如電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向?yàn)橄蚝?，司機(jī)方向手柄信號為向前)，則判斷出軌道車輛在運(yùn)行工況發(fā)生溜車，嵌入式處理單元10將該信號送數(shù)字信號處理單元13 ；
514:數(shù)字信號處理單元13開始對速度信號處理單元12傳送的速度脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)(若溜車信號消失，則速度脈沖計(jì)數(shù)清零，直到再次接收到溜車信號才重新計(jì)數(shù))，當(dāng)計(jì)數(shù)到電機(jī)速度傳感器2的脈沖個(gè)數(shù)超規(guī)定閾值時(shí)，向嵌入式處理單元10發(fā)送溜車距離超規(guī)定閾值信號，并執(zhí)行步驟S15，若脈沖個(gè)數(shù)未超規(guī)定閾值，則繼續(xù)執(zhí)行步驟S14 ；
515:嵌入式處理單元10判斷軌道車輛在運(yùn)行工況下的防溜激活信號，并將該信號傳送至軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)4，并執(zhí)行步驟S30，若未接收到該信號，則繼續(xù)執(zhí)行步驟S15 ；
S30:由軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)4觸發(fā)緊急制動信號傳送至制動系統(tǒng)3，制動系統(tǒng)3施加緊急制動，實(shí)現(xiàn)軌道車輛防倒溜，同時(shí)軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)4將防溜激活信號傳送至司機(jī)控制臺5進(jìn)行顯示，并存儲故障信息。當(dāng)軌道車輛處于停放工況，如附圖6右半部分所示。車輛停放時(shí)，司機(jī)控制臺5的司機(jī)手柄必然處于方向零位且速度傳感器無脈沖信號。當(dāng)發(fā)生溜車時(shí)，防倒溜控制方法進(jìn)一步包括以下步驟: 520:判斷司機(jī)方向手柄信號是否零位，如果是，則執(zhí)行步驟S21，如果否，則執(zhí)行步驟
SlO ；
521:判斷軌道車輛速度是否大于Okm/h，如果是，則執(zhí)行步驟S22，如果否，則繼續(xù)執(zhí)行步驟S21 ；
522:數(shù)字信號處理單元13檢測到速度信號處理單元12傳送的速度脈沖信號，數(shù)字信號處理單元13將該信號傳送至嵌入式處理單元10 ;嵌入式處理單元10結(jié)合軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)4傳送的司機(jī)控制臺5的司機(jī)手柄方向零位信號，判斷出軌道車輛在停放工況發(fā)生溜車，速度信號處理單元12將該信號送數(shù)字信號處理單元13 ；
523:數(shù)字信號處理單元13開始對速度信號處理單元12傳送的速度脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)(若溜車信號消失，則速度脈沖計(jì)數(shù)清零，直到再次接收到溜車信號才重新計(jì)數(shù))，當(dāng)計(jì)數(shù)到電機(jī)速度傳感器2的脈沖個(gè)數(shù)超規(guī)定閾值時(shí)，向嵌入式處理單元10發(fā)送溜車距離超規(guī)定閾值信號，并執(zhí)行步驟S24，否則繼續(xù)執(zhí)行步驟S23 ；
524:如果嵌入式處理單元10判斷溜車距離超規(guī)定閾值，則嵌入式處理單元10發(fā)出停放工況防溜激活信號，并將該信號傳送至軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)4，并執(zhí)行步驟S30，若未接收到該信號，則繼續(xù)執(zhí)行步驟S24 ；
S30:軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)4觸發(fā)緊急制動信號傳送至制動系統(tǒng)3，制動系統(tǒng)3施加緊急制動，實(shí)現(xiàn)軌道車輛防倒溜，同時(shí)軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)4將防溜激活信號傳送至司機(jī)控制臺5進(jìn)行顯示，并存儲故障信息。在數(shù)字信號處理單元13開始對速度信號處理單元12傳送的速度脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)的過程中，若溜車信號消失，則速度脈沖計(jì)數(shù)清零，直到再次接收到溜車信號才重新啟動計(jì)數(shù)。本發(fā)明通過采用可編程邏輯器件的速度信號處理單元12實(shí)現(xiàn)了電機(jī)速度傳感器2信號二選一，以及電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向判斷功能；通過數(shù)字信號處理單元13實(shí)現(xiàn)了電機(jī)速度傳感器2的脈沖捕捉計(jì)數(shù)、車輛溜行距離計(jì)算功能；通過嵌入式處理單元10實(shí)現(xiàn)了軌道車輛溜車信號、防溜激活信號的邏輯判斷功能，并通過軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)4生成緊急制動信號送制動系統(tǒng)3，對軌道車輛施加緊急制動來阻止溜車。本發(fā)明在軌道車輛停放工況和運(yùn)行工況下，均可實(shí)現(xiàn)軌道車輛的防倒溜控制。由于系統(tǒng)采用高頻率系統(tǒng)時(shí)鐘對輸入電機(jī)速度傳感器2的脈沖信號進(jìn)行采樣并使用嵌入式處理單元10進(jìn)行邏輯判斷，控制方法實(shí)時(shí)性高，計(jì)算結(jié)果精確。采用嵌入式處理單元10、模擬信號處理單元11、速度信號處理單元12和數(shù)字信號處理單元13組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，充分利用各單元的特點(diǎn)，各自實(shí)現(xiàn)所擅長的功能，最后由嵌入式處理單元10進(jìn)行匯總和判斷，使各單元程序都較易實(shí)現(xiàn)，程序代碼在其它配備DCU的電傳動車型上也易于移植。同時(shí)，本發(fā)明控制方法可精確計(jì)算軌道車輛的溜行距離，在用戶對軌道車輛溜行達(dá)到多少距離才進(jìn)入防溜激活工況可靈活判斷，能較好滿足客戶不同需求。采用可編程邏輯器件的速度信號處理單元12、數(shù)字信號處理單元13及嵌入式處理單元10的程序易于編寫，程序采用目標(biāo)代碼的方式燒寫，使固化的程序代碼難以被破譯，保密性高。本發(fā)明防溜控制方法在電傳動地鐵工程維護(hù)車的DCU中自動實(shí)現(xiàn)，DCU為車輛VVVF自帶配置設(shè)備，用戶可無需再采購額外的防溜設(shè)備進(jìn)行軌道車輛防溜，可節(jié)省大量資金，降低人力資源的消耗。上述嵌入式處理單元10、速度信號處理單元12的控制芯片也可改成其他處理器的形式，所以使用其他處理器也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。上述控制方法中對溜行距離的計(jì)算，也可以通過嵌入式處理單元10對處理過的電機(jī)速度傳感器2的信號進(jìn)行積分計(jì)算得出，但由于嵌入式處理單元10的程序運(yùn)行周期較數(shù)字信號處理單元13的程序慢，故計(jì)算結(jié)果實(shí)時(shí)性會較數(shù)字信號處理單元13要差。上述并行總線14還可以采用其它專用并行總線或其他高速總線替代，所以使用其他高速總線進(jìn)行通信也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實(shí)施例公開的方法而言，由于其與實(shí)施例公開的裝置相對應(yīng)，反之亦然，所以相關(guān)部分的相應(yīng)描述可以相互參見即可。本發(fā)明說明書中雖然僅以地鐵工程維護(hù)車為例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行闡述，但是本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員可以知曉，本發(fā)明除了應(yīng)用于地鐵工程維護(hù)車之外，還可以應(yīng)用于包括軌道運(yùn)營車輛和軌道工程車輛等在內(nèi)的各類電傳動軌道交通車輛。本發(fā)明可以廣泛地應(yīng)用在包括鐵路、輕軌、城軌，以及地鐵等在內(nèi)的運(yùn)輸和工程領(lǐng)域。專業(yè)人員還可以進(jìn)一步意識到，結(jié)合本發(fā)明中所公開的實(shí)施例描述的各示例的單元及步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來實(shí)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(jì)約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對每個(gè)特定的應(yīng)用來使用不同方法來實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)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(shí)施例描述的方法或算法可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實(shí)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、各種可編程邏輯器件、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM、或本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其他形式的存儲介質(zhì)中。執(zhí)行軟件模塊的處理器可以是中央處理器(CPU)、嵌入式處理器、微控制器(MCU)、數(shù)字信號處理器(DSP)、單片機(jī)、片上系統(tǒng)(S0C)、可編程邏輯器件，以及本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其他形式的具有控制、處理功能的器件。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)和技術(shù)方案的情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同替換、等效變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 模擬信號處理單元(11 )，將來自電機(jī)速度傳感器(2 )的輸入速度信號處理成速度信號處理單元(12)能夠接收的電平信號； 速度信號處理單元(12)，根據(jù)所述電機(jī)速度傳感器(2)的速度信號判斷電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)向，將判斷的電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向信號傳送給嵌入式處理單元(10)，同時(shí)對所述速度信號進(jìn)行處理，并將處理后的速度信號實(shí)時(shí)輸出至數(shù)字信號處理單元(13)進(jìn)行控制； 嵌入式處理單元(10)，綜合電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向信號，以及通過軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(4)傳送的來自司機(jī)控制臺(5)的當(dāng)前司機(jī)方向手柄狀態(tài)信號判斷溜車信號，并將該信號傳送至數(shù)字信號處理單元(13)； 數(shù)字信號處理單元(13)，接收到溜車信號后，計(jì)算車輛溜行距離是否超過規(guī)定閾值；若超過，則向所述嵌入式處理單元(10)傳送車輛溜行距離超閾值信號，嵌入式處理單元(10)觸發(fā)防溜激活信號，并利用該信號通過軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(4)觸發(fā)緊急制動信號，所述緊急制動信號傳送至制動系統(tǒng)(3)，所述制動系統(tǒng)(3)進(jìn)行緊急制動停車。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)，其特征在于:所述模擬信號處理單元(11)、速度信號處理單元(12)、嵌入式處理單元(10)和數(shù)字信號處理單元(13)集成在軌道車輛的傳動控制單元中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)，其特征在于:所述速度信號處理單元(12)和數(shù)字信號處理單元(13)通過并行總線(14)與嵌入式處理單元(10)進(jìn)行通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)，其特征在于:所述嵌入式處理單元(10)通過M VB總線(6)與軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(4)進(jìn)行通信。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4中任一權(quán)利要求所述的一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)，其特征在于:所述速度信號處理單元(12)采用可編程邏輯器件。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)，其特征在于:所述速度信號處理單元(12)包括電機(jī)轉(zhuǎn)向判斷單元(121)，所述電機(jī)轉(zhuǎn)向判斷單元(121)的輸入信號包括A相速度信號和B相速度信號，電機(jī)轉(zhuǎn)向判斷單元(121)在A相速度信號的上升沿判斷B相速度信號的電平狀態(tài)，如果B相速度信號為高電平，則輸出“A轉(zhuǎn)向”標(biāo)志至并行總線(14);如果B相速度信號為低電平，則輸出“B轉(zhuǎn)向”標(biāo)志至所述并行總線(14)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)，其特征在于:所述速度信號處理單元(12)還包括電機(jī)速度選擇單元(122)，所述電機(jī)速度選擇單元(122)的輸入信號包括A相速度信號和B相速度信號，電機(jī)速度選擇單兀(122)將電機(jī)速度傳感器(2)輸出的兩路具有相位差的速度信號進(jìn)行二選一輸出，并輸出至所述數(shù)字信號處理單元(13)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制: (A)當(dāng)A相速度信號輸入先到達(dá)時(shí),輸出A相速度信號,否則輸出B相速度信號； (B)當(dāng)A相速度信號無輸入時(shí)，而B相速度信號正常時(shí)，輸出B相速度信號； (C)當(dāng)B相速度信號無輸入時(shí),而A相速度信號正常時(shí),輸出A相速度信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)字信號處理單元(13)具有中斷捕捉功能，對速度方波脈沖信號的上升沿進(jìn)行捕捉并計(jì)數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)，其特征在于:當(dāng)所述數(shù)字信號處理單元(13)接收到嵌入式處理單元(10)傳送來的溜車信號后，啟動對速度信號處理單元(12)輸出的速度方波脈沖信號上升沿的捕捉，通過溜行時(shí)捕捉到的電機(jī)速度傳感器(2)的脈沖個(gè)數(shù)判斷溜行距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)，其特征在于:在所述數(shù)字信號處理單元(13)開始對速度信號處理單元(12)傳送的速度脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)的過程中，若溜車信號消失，則速度脈沖計(jì)數(shù)清零，直到再次接收到溜車信號才重新啟動計(jì)數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、6-10中任一權(quán)利要求所述的一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)，其特征在于:在所述制動系統(tǒng)(3)進(jìn)行緊急制動停車的同時(shí)，所述軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(4)將嵌入式處理單元(10)觸發(fā)的防溜激活及緊急制動信號傳送至司機(jī)控制臺(5)進(jìn)行顯示，并進(jìn)行故障信息存儲。
12.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、6-10中任一權(quán)利要求所述的一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)，其特征在于:當(dāng)所述軌道車輛處于停放工況時(shí)，所述司機(jī)控制臺(5)的司機(jī)手柄處于方向零位且所述電機(jī)速度傳感器(2)無脈沖信號；當(dāng)發(fā)生溜車時(shí)，所述數(shù)字信號處理單元(13)檢測到所述速度信號處理單元(12)傳送的速度脈沖信號，數(shù)字信號處理單元(13)將該信號傳送至所述嵌入式處理單元(10);嵌入式處理單元(10)結(jié)合所述軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(4)傳送的司機(jī)控制臺(5)的司機(jī)手柄方向零位信號，判斷出軌道車輛在停放工況發(fā)生溜車，嵌入式處理單元(1 0 )將該信號送數(shù)字信號處理單元(13);數(shù)字信號處理單元(13)開始對速度信號處理單元(12)傳送的速度脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)到電機(jī)速度傳感器(2)的脈沖個(gè)數(shù)超規(guī)定閾值時(shí)，向嵌入式處理單元(10)發(fā)送溜車距離超規(guī)定閾值信號，嵌入式處理單元(10)發(fā)出停放工況防溜激活信號，并將該信號傳送至軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(4);軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(4)觸發(fā)緊急制動信號傳送至所述制動系統(tǒng)(3)，制動系統(tǒng)(3)施加緊急制動，實(shí)現(xiàn)軌道車輛防倒溜。
13.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、6-10中任一權(quán)利要求所述的一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)，其特征在于:在所述軌道車輛處于運(yùn)行工況時(shí)，當(dāng)軌道車輛的司機(jī)控制臺(5)的司機(jī)方向手柄信號有效且處于低速運(yùn)行狀態(tài)，所述速度信號處理單元(12)實(shí)時(shí)判斷電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)向并將其傳送至嵌入式處理單元(10);所述嵌入式處理單元(10)若檢測到電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向和司機(jī)方向手柄信號不一致，則判斷出軌道車輛在運(yùn)行工況發(fā)生溜車；嵌入式處理單元(10)將該信號送所述數(shù)字信號處理單元(13)，數(shù)字信號處理單元(13)開始對速度信號處理單元(12)傳送的速度脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)；當(dāng)計(jì)數(shù)到所述電機(jī)速度傳感器(2)的脈沖個(gè)數(shù)超規(guī)定閾值時(shí)，向嵌入式處理單元(10)發(fā)送溜車距離超規(guī)定閾值信號，嵌入式處理單元(10)由此判斷出軌道車輛在運(yùn)行工況下的防溜激活信號，并將該信號傳送至所述軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(4);由軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(4)觸發(fā)緊急制動信號傳送至所述制動系統(tǒng)(3)，制動系統(tǒng)(3)施加緊急制動，實(shí)現(xiàn)軌道車輛防倒溜。
14.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、6-10中任一權(quán)利要求所述的一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)，其特征在于:所述軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)應(yīng)用于電傳動地鐵工程維護(hù)車。
15.一種軌道車輛防倒溜控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 501:模擬信號處理單兀(11)將來自電機(jī)速度傳感器(2)的輸入速度信號轉(zhuǎn)化為速度信號處理單元(12)能夠接收的電平信號； 502:速度信號處理單元(12)根據(jù)來自電機(jī)速度傳感器(2)的速度信號判斷電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)向，將判斷的電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向信號傳送至嵌入式處理單元(10)，同時(shí)對所述速度信號進(jìn)行處理，并將處理后的速度信號實(shí)時(shí)輸出至數(shù)字信號處理單元(13)進(jìn)行控制； 503:嵌入式處理單元(10)綜合電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向信號，以及通過軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(4)傳送的來自司機(jī)控制臺(5)的當(dāng)前司機(jī)方向手柄狀態(tài)信號判斷溜車信號，并將該信號傳送至數(shù)字信號處理單元(13); 504:所述數(shù)字信號處理單元(13)接收到溜車信號后，計(jì)算車輛溜行距離是否超過規(guī)定閾值，若超過，則向所述嵌入式處理單元(10)傳送車輛溜行距離超閾值信號，嵌入式處理單元(10)觸發(fā)防溜激活信號，并利用該信號通過軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(4)觸發(fā)緊急制動信號，所述緊急制動信號傳送至制動系統(tǒng)(3)，由所述制動系統(tǒng)(3)進(jìn)行緊急制動停車。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的一種軌道車輛防倒溜控制方法，其特征在于:當(dāng)所述防溜激活信號通過軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(4)觸發(fā)緊急制動信號，所述緊急制動信號傳送至制動系統(tǒng)(3)時(shí)，軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(4)將嵌入式處理單元(10)觸發(fā)的防溜激活及緊急制動信號傳送至司機(jī)控制臺(5)進(jìn)行顯示，并進(jìn)行故障信息存儲。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的一種軌道車輛防倒溜控制方法，其特征在于，所述速度信號處理單元(12)包括電機(jī)轉(zhuǎn)向判斷單元(121)，在所述步驟S02中，速度信號處理單元(12)根據(jù)來自電機(jī)速度傳感器(2)的速度信號判斷電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向的過程進(jìn)一步包括以下步驟: 所述電機(jī)轉(zhuǎn)向判斷單兀(121 )的輸入信號包括A相速度信號和B相速度信號，電機(jī)轉(zhuǎn)向判斷單元(121)在A相速度信號的上升沿判斷B相速度信號的電平狀態(tài)； 當(dāng)B相速度信號為高電平時(shí)，則輸出“A轉(zhuǎn)向”標(biāo)志至并行總線(14); 當(dāng)B相速度信號為低電平時(shí)，則輸出“B轉(zhuǎn)向”標(biāo)志至所述并行總線(14)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的一種軌道車輛防倒溜控制方法，其特征在于，所述速度信號處理單元(12)還包括電機(jī)速度選擇單元(122)，在所述步驟S02中，速度信號處理單元(12)對速度信號進(jìn)行處理的過程進(jìn)一步包括以下步驟: 所述電機(jī)速度選擇單兀(122)的輸入信號包括A相速度信號和B相速度信號，電機(jī)速度選擇單元(122)根據(jù)以下規(guī)則將電機(jī)速度傳感器(2)輸出的兩路具有相位差的速度信號進(jìn)行二選一輸出: (A)當(dāng)A相速度信號輸入先到達(dá)時(shí),輸出A相速度信號,否則輸出B相速度信號； (B)當(dāng)A相速度信號無輸入時(shí)，而B相速度信號正常時(shí)，輸出B相速度信號； (C)當(dāng)B相速度信號無輸入時(shí),而A相速度信號正常時(shí),輸出A相速度信號； 電機(jī)速度選擇單元(122)同時(shí)將經(jīng)過處理的速度信號輸出至所述數(shù)字信號處理單元(13)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。
19.根據(jù)權(quán)利要求15、16、18中任一權(quán)利要求所述的一種軌道車輛防倒溜控制方法，其特征在于，在所述步驟S04中，數(shù)字信號處理單元(13)接收到溜車信號后，計(jì)算車輛溜行距離是否超過規(guī)定閾值的過程進(jìn)一步包括以下步驟: 當(dāng)所述數(shù)字信號處理單元(13)接收到嵌入式處理單元(10)傳送來的溜車信號后，啟動對速度信號處理單元(12)輸出的速度方波脈沖信號上升沿的捕捉，數(shù)字信號處理單元(13)通過對溜行過程中捕捉到的電機(jī)速度傳感器(2)的脈沖個(gè)數(shù)進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)，從而判斷溜行距離。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的一種軌道車輛防倒溜控制方法，其特征在于:在所述數(shù)字信號處理單元(13)開始對速度信號處理單元(12)傳送的速度脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)的過程中，若溜車信號消失，則速度脈沖計(jì)數(shù)清零，直到再次接收到溜車信號才重新啟動計(jì)數(shù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求15、16、18、20中任一權(quán)利要求所述的一種軌道車輛防倒溜控制方法，其特征在于:當(dāng)所述軌道車輛處于停放工況，發(fā)生溜車時(shí)，防倒溜控制方法包括以下步驟: 所述數(shù)字信號處理單元(13)檢測到所述速度信號處理單元(12)傳送的速度脈沖信號，數(shù)字信號處理單元(13)將該信號傳送至所述嵌入式處理單元(10);嵌入式處理單元(10)結(jié)合所述軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(4)傳送的所述司機(jī)控制臺(5)的司機(jī)手柄方向零位信號，判斷出軌道車輛在停放工況發(fā)生溜車，嵌入式處理單元(10)將該信號傳送至數(shù)字信號處理單元(13);數(shù)字信號 處理單元(13)開始對速度信號處理單元(12)傳送的速度脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)到電機(jī)速度傳感器(2)的脈沖個(gè)數(shù)超規(guī)定閾值時(shí)，向嵌入式處理單元(10)發(fā)送溜車距離超規(guī)定閾值信號，嵌入式處理單元(10)發(fā)出停放工況防溜激活信號，并將該信號傳送至軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(4);軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(4)觸發(fā)緊急制動信號傳送至所述制動系統(tǒng)(3)，制動系統(tǒng)(3)施加緊急制動，實(shí)現(xiàn)軌道車輛防倒溜。
22.根據(jù)權(quán)利要求15、16、18、20中任一權(quán)利要求所述的一種軌道車輛防倒溜控制方法，其特征在于:在所述軌道車輛處于運(yùn)行工況，當(dāng)軌道車輛的所述司機(jī)控制臺(5)的司機(jī)方向手柄信號有效且處于低速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，防倒溜控制方法包括以下步驟: 所述速度信號處理單元(12)實(shí)時(shí)判斷電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)向并將其傳送至所述嵌入式處理單元(10);嵌入式處理單元(10)若檢測到電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向和司機(jī)方向手柄信號不一致，則判斷出軌道車輛在運(yùn)行工況發(fā)生溜車；嵌入式處理單元(10)將該信號傳送至所述數(shù)字信號處理單元(13)，數(shù)字信號處理單元(13)開始對速度信號處理單元(12)傳送的速度脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)；當(dāng)計(jì)數(shù)到所述電機(jī)速度傳感器(2)的脈沖個(gè)數(shù)超規(guī)定閾值時(shí)，向嵌入式處理單元(10)發(fā)送溜車距離超規(guī)定閾值信號，嵌入式處理單元(10)由此判斷出軌道車輛在運(yùn)行工況下的防溜激活信號，并將該信號傳送至所述軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(4);由軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(4)觸發(fā)緊急制動信號傳送至所述制動系統(tǒng)(3)，制動系統(tǒng)(3)施加緊急制動，實(shí)現(xiàn)軌道車輛防倒溜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種軌道車輛防倒溜控制系統(tǒng)及其方法，模擬信號處理單元將輸入速度信號轉(zhuǎn)化為速度信號處理單元能夠接收的電平信號；速度信號處理單元根據(jù)速度信號判斷電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)向，并將其傳送至嵌入式處理單元，同時(shí)將處理后的速度信號輸出至數(shù)字信號處理單元；嵌入式處理單元綜合電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)向信號，以及司機(jī)控制臺的當(dāng)前司機(jī)方向手柄狀態(tài)信號判斷溜車信號，并將其傳送至數(shù)字信號處理單元；數(shù)字信號處理單元收到溜車信號后，計(jì)算車輛溜行距離是否超過閾值，若超過，則向嵌入式處理單元傳送車輛溜行距離超閾值信號，嵌入式處理單元觸發(fā)防溜激活信號送軌道車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，控制制動系統(tǒng)進(jìn)行緊急制動停車。本發(fā)明能夠有效解決軌道車輛的倒溜問題。
文檔編號B61H13/00GK103213600SQ20131009992
公開日2013年7月24日 申請日期2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月27日
發(fā)明者黃浩, 王永通, 董平, 劉良杰, 曹霄, 姚中紅, 何偉, 陳新濺 申請人:株洲南車時(shí)代電氣股份有限公司