管道列车智能高速货物输送系统技术方案

本发明专利技术管道列车智能高速货物输送系统，属于物流运输领域，主要解决了全球1/3陆地运输问题。传统的路运、河运、空运投入人力物力成本过高、资源消耗大、污染环境，容易受气候和空中管制。管道列车采用灵活便捷的运输方式，能够提供快速、安全、准确的物流货运平台，满足现代化需求。管道列车可选在铁路或公路旁，敷设正反各1条单行管道，管道内安装4条铁轨，2条电源和2条信号铁轨。车头为子弹头外形，车身为筒圆形，每节车厢有2套独立电力驱动系统、3种独立控制系统、1种故障应急处理系统及通信、定位、监测、配电系统装置。列车行驶全过程由总控和分控中心监测控制运行，运行方式间隔运行，时速为300km/h-700km/h高速载货运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于物流行业货物输送系统，实现无人驾驶管道列车高速货物输送工具，能够快速、安全、准确的货物输送。具体涉及到物流行业管道列车智能高速货物输送系统、列车智能检测系统、列车控制监控系统、货物装卸分拣系统、列车故障保障系统。技术背景基于互联网电子商务发展时代，解决了人们对电子交易互通的需求，快速发展电子商务交易平台。据2013年阿里集团双十一当天，电子商务交易额突破23亿元人们币，电子商务交易额如此庞大的情况下，面临线下货物交通运输压力，涉及到跨边界、跨省份、跨区域的物流运输。传统的运输方式难于满足短时间内货物快速投送能力，运输工具容易受到交通、气候及空中管制等因素的制约，无法满足电子商务交易后的产品快速投送。目前物流行业运输结构复杂，行业主体多，各自有独立货运系统流程，同城区域内多家公司独立运营，货物配送中途多数属于重复路线运输关系，从时间、人力、物力、能源及设备等资源投入消耗大、污染环境、经济效益低，影响电子商务战略性发展趋向。使用管道列车智能高速货物输送系统，主要解决了货物运输效率低消耗成本高的问题。智能高速货物输送系统，设备性能强、灵活性高，车厢可快速组合和分离的技术手段，提高列车进站后的装卸货的流程，货物装箱简单便捷，快速完成货物装卸工作。列车可支持单节或多节车厢组合行驶，车头为列车行驶方向，子弹头外形减少风流阻力，管道内径与列车外径周围有风流空隙。车头与车厢都有2套独立的电力驱动系统，数据处理系统，时速定位系统，信号收发处理系统。列车行驶过程中采用3种系统控制方式和1种应急故障系统处理方式控制。运行列车为单行道间隔运输，提高列车的货物快速投送能力。
技术实现思路
本专利技术目的是解决物流行业货物运输问题，提供一种管道列车智能高速货物输送系统装置。本专利技术采用的技术、设备、管理、运行、保障方案如下：本专利技术所用的技术和管理，是一种管道列车智能高速货物输送系统工具，主要包括：管道敷设、列车外形设计、设备安装调试、线路综合布线、列车运行控制、系统操作管理、货物装卸及运行维护的实施过程，包括以下步骤：1)管道敷设沿着铁路或公路边，敷设正反各1条单行管道，敷设管道方式可分为，地面敷设、架空敷设、水底敷设、悬挂敷设，地埋敷设。管道制作材料使用钢筋混泥土或合成材料浇筑固定合成，管道制造可采取一次合成或上下半管对接合成。每节管道长度一般为10M-20M之间，直径内1.2M-1.7M，厚度0.08M-0.16M，两管对接口可采用加电自动焊接或人工焊接法。2)管道敷设用途可分为，列车行驶段、列车停车段、列车维修段、列车转向段、放气点、站点段、分流道、汇合道、列车装卸段及全密封段。组成列车运行管道，支撑列车在管道内运行安全稳定，快速把货物从一个区域投送到另一个区域，形成物流运输系统平台。3)列车轨道安装，管道内壁安装4条铁轨，管道直径下方2/5处左右侧安装2条主干电源动力铁轨，管道上方5/4处左右侧安装2条信号铁道，列车车轮与铁轨轨道特别制作以35度角斜面接触。使列车在高速行驶中，受力重心始终保持一条直线上平稳运行。4)列车车头为子弹头外形，一躺列车始终有一个列车头组合整条车厢运行，车头有2套独立动力系统，其余每节车厢有2套独立的列车动力系统。车厢外形为直筒圆形结构，车身有4个受力轮，上方2个为信号受力轮，下方2个为动力电力受力轮。列车高速行驶中属于受力平衡状态运行，车头和车厢运行时每节车厢至少启动一台驱动机工作，驱动机工作控制由控制中心下发指令发送列车头中央处理器，处理器进行电流电源信号处理，再把指令发送到每节车厢处理器，车厢处理器把信号转化成电流控制驱动机行驶，使车厢与车厢之间行驶速度保持一致。5)列车控制系统分为，一级有线通信控制系统、二级无线通信控制系统、三级代码嵌入式控制系统和应急电源控制系统，前3种列车控制系统对列车运行状态实时控制。当列车接收到信号时，信号排序顺序以最后接收的信号作为列车执行命令，控制系统功能一致三级控制功能采取逐级控制使用，当一级控制运行失控时，系统快速切换到二级系统控制，当二级控制系统失控，系统快速切换到三级控制，当列车一至三级控制系统都失灵时，启动应急电源控制系统，在列车运行段把列车电源切断控制，使列车快速停止工作，进行后续应急抢修工作。列车高速行驶过程中，状态属于全程监控控制范围内。6)管道列车监控系统，管道内壁及每节列车厢安装无线接收传感器及列车无线接收控制器，主要对列车运行状态检测和轨道内部环境监测，包括列车运行定位、行驶时速、运行状态，管道环境及管道结构检测，传感器把信号处理后，发送到弱电站点，最后把信号传送回控制中心，进行信号控制互通。7)列车强电控制系统，管道间隔30KM-80KM设立一个380V-110KV配电站点，配电站点配电接入管道，电力系统主要对电压、电流、线路、配电、调控等功能监控。电力系统主要由电厂配电或新能源发电站配电接入。8)列车弱电控制系统，管道内网络站点与配电站点一同布点，管道间隔30KM-80KM设立一个配弱电站点，连接所有弱电站点网络线缆信号对接，信号经过光纤链路传输到控制中心进行互通。管道内壁有线设备装置及无线设备装置连接网络，设备装置与列车总控中心或分控中心信号互相传输。9)列车智能分析系统，主要对列车行驶速度及定位位置进行分析跟踪，分析处理列车与列车之间间隔距离，当两车行驶距离小于60KM-100KM范围内，列车智能分析系统对列车位置数据分析，并发送控制指令使列车快速调节降低速度，同时把数据信息传送到控制中心，由控制中心做二次时速调节，确保列车行驶安全稳定，避免列车追尾故事。10)管道运输运行控制中心，主要对列车行驶状态进行实时监控，控制中心分为总控中心和各站点分控中心，控制列车运行、进出站、分离、汇合、抢修、装卸、调头、停车的功能监控控制及列车日常运行工作任务。11)物流运输货物控制中心，主要对货物进行装卸、分流、运输跟踪监控，监控所有货物运行状态，包括货物进站、安检、计价、分析、分流、装卸环节进行全程跟踪，确保货物运输安全，避免丢失及损坏。12)列车及轨道系统保障中心，主要保障列车、管道、轨道进行检测及维护，对列车管道故障应急抢修、恢复、新建维护保障工作，列车保障中心给予列车控制中心提供信息技术保障。作为上述步骤1)列车选址投入建设，首选公路或铁路旁边敷设运输管道(管道敷设省份、城市、城镇之间互通，形成远程、中程、短程的网状运输管道，管道敷设方式可采用架空敷设、地面敷设、悬挂敷设、水底敷设、地埋敷设)。敷设运输管道方式及外观结构设计参见图1。作为上述步骤2)列车管本文档来自技高网...

【技术保护点】
物流行业一种管道列车智能高速货物输送系统，涉及到管道线缆敷设、管道轨道安装、列车外观设计、列车控制系统、货物监控系统、列车保障系统的实施，包含如下：1)管道敷设沿着铁路或公路旁，敷设正反向各1条单行管道，管道可分为柱子架空敷设、地面敷设、悬挂敷设、水底敷设、地埋敷设，采用混泥土材料或合成材料浇筑固定合成，管道接口之间采用加电自动焊接法或人工焊接法对接。2)管道列车全程运输路线，可分为全密封运行段，放气点、维修段、汇合段、分流段、站点段，列车站点段又分为装卸区、组合区、车头区、维修区和停车区。管道功能由此支撑列车运行安全和保障可靠，管道直径1.2M‑1.7M，后续根据投资成本管道直径方可加到2M，管道厚度0.05M‑0.18M之间。3)列车铁轨安装，需在管道内壁安装4条铁轨，管道直径下方2/5处左右侧敷设2条主干动力电源铁轨；管道上方4/5处左右侧敷设2条信号铁道。4条铁轨斜面为35°角与车轮斜面为35°角吻合行驶，列车在铁轨上行驶，始终保持受力均衡状态。轨道外形为半圆形，铁轨宽度0.16M‑0.26M，铁轨厚度0.020M‑0.010M。4)列车车头为子弹头外形，在高速行驶过程中减少风流阻力，平衡管道内压强。车头设主备2套独立动力控制系统，每套配系统有2个动力轮和2个信号轮。车头内部结构设主备动力控制系统、中央数据处理控制系统，有线信号处理系统、无线信号处理系统、嵌入式数据处理系统，系统之间数据互相关联，其列车定位、速度、检测、自动对接组合，形成车头数据处理系统。列车车头设为列车行驶方向，可支持多种运行模式，独立运行、牵引运行，车头转向。车头长度3M‑5M，车头外径与管道内径小于0.10M‑0.25M之间，车头直径与车身直径一样大小。5)列车车身为圆筒形，每节车厢头尾设1套独立电力驱动系统，每套驱动系统分为2个动力轮和2个信号轮，车厢支持多种运行模式，可独立运行、组合运行。列车组合后每节车厢把信号传送到车头数据处理系统，由车头统一配发运行信号指令，控制每节车厢运行速度保持一致。每节车厢设有中央控制系统，有线系统、无线系统、嵌入式系统、定位系统、检测控制系统及车厢自动对接系统。车厢身外形为直筒圆形结构，每节车厢车门从列车2侧往上打开，车身长度8M‑15M，车厢中每节货箱长度1.5M‑3M，车身外径与管道内径小于0.10M‑0.25M直径与车头一样。车厢区域分为，自动对接区、动力区、信号处理检测区、货箱区。6)列车特制车轮，车轮直径0.40M‑0.60M，车轮厚度0.04M‑0.06M，(车轮内侧边缘直径0.6M的，外侧边缘直径为0.55M，内缘径为0.6M，外径斜35°宽度0.025，内径水平面平行，宽度0.015M)，列车专特制车轮。7)列车控制系统，分为3种控制功能，一级有线控制系统，二级无线控制系统，三级代码嵌入式控制系统，另1种应急故障处理系统为电力控制系统，前3种控制系统，属于实时对列车运行状态监控控制。应急故障控制系统，当列车3种控制功能失控后，快速启用应急电力控制系统进行电力控制。8)列车监控系统，采用无线装置和有线感应装置进行检测，对管道内部设备、列车定位、列车数据及视频监控的功能。9)列车控制中心，对列车运行、提速、降低、出站、进站、汇合道、分流道、维修、组合、掉头、装货的功能控制，是列车重要的控制数据处理中心。10)物流运输控制中心，对运输货物系统跟踪，监控所有货物运行状态、运达地点、货流时间，货物进站、安检、计价、分流、装卸、分拣、遗漏、损坏、丢失的系统跟踪，确保物品运输过程中安全、稳定、快速运达目的地。11)列车系统保障中心，保障列车、管道、轨道、控制系统的所有设施设备日常维护管理。监控管道列车设施设备性能指标。当管道列车设施设备发生报警故障时，第一时间启动应急故障抢修预案，快速调配资源进行抢修恢复。...

【技术特征摘要】
1.物流行业一种管道列车智能高速货物输送系统，涉及到管道线缆敷设、管道轨道安装、列车外观
设计、列车控制系统、货物监控系统、列车保障系统的实施，包含如下：
1)管道敷设沿着铁路或公路旁，敷设正反向各1条单行管道，管道可分为柱子架空敷设、地面敷设、
悬挂敷设、水底敷设、地埋敷设，采用混泥土材料或合成材料浇筑固定合成，管道接口之间采用加电自动
焊接法或人工焊接法对接。
2)管道列车全程运输路线，可分为全密封运行段，放气点、维修段、汇合段、分流段、站点段，列
车站点段又分为装卸区、组合区、车头区、维修区和停车区。管道功能由此支撑列车运行安全和保障可靠，
管道直径1.2M-1.7M，后续根据投资成本管道直径方可加到2M，管道厚度0.05M-0.18M之间。
3)列车铁轨安装，需在管道内壁安装4条铁轨，管道直径下方2/5处左右侧敷设2条主干动力电源
铁轨；管道上方4/5处左右侧敷设2条信号铁道。4条铁轨斜面为35°角与车轮斜面为35°角吻合行驶，
列车在铁轨上行驶，始终保持受力均衡状态。轨道外形为半圆形，铁轨宽度0.16M-0.26M，铁轨厚度
0.020M-0.010M。
4)列车车头为子弹头外形，在高速行驶过程中减少风流阻力，平衡管道内压强。车头设主备2套独
立动力控制系统，每套配系统有2个动力轮和2个信号轮。车头内部结构设主备动力控制系统、中央数据
处理控制系统，有线信号处理系统、无线信号处理系统、嵌入式数据处理系统，系统之间数据互相关联，
其列车定位、速度、检测、自动对接组合，形成车头数据处理系统。列车车头设为列车行驶方向，可支持
多种运行模式，独立运行、牵引运行，车头转向。车头长度3M-5M，车头外径与管道内径小于0.10M-0.25M
之间，车头直径与车身直径一样大小。
5)列车车身为圆筒形，每节车厢头尾设1套独立电力驱动系统，每套驱动系统分为2个动力轮和2
个信号轮，车厢支持多种运行模式，可独立运行、组合运行。列车组合后每节车厢把信号传送到车头数据
处理系统，由车头统一配发运行信号指令，控制每节车厢运行速度保持一致。每节车厢设有中央控制系统，
有线系统、无线系统、嵌入式系统、定位系统、检测控制系统及车厢自动对接系统。车厢身外形为直筒圆
形结构，每节车厢车门从列车2侧往上打开，车身长度8M-15M，车厢中每节货箱长度1.5M-3M，车身外径
与管道内径小于0.10M-0.25M直径与车头一样。车厢区域分为，自动对接区、动力区、信号处理检测区、
货箱区。
6)列车特制车轮，车轮直径0.40M-0.60M，车轮厚度0.04M-0.06M，(车轮内侧边缘直径0.6M的，外侧

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明秀，陈明春，
申请(专利权)人：陈明秀，陈明春，
类型：发明
国别省市：广东;44