列车意外紧急制动车载实时在线监测系统、方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种列车意外紧急制动车载实时在线监测系统、方法及装置，涉及铁道客车制动系统监测技术领域。列车管压力传感器实时采集列车管压力传感器所在车厢的列车管压力数据；制动缸压力传感器实时采集制动缸压力传感器所在车厢的制动缸压力数据；各车厢设置的列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置根据列车管压力数据实时确定列车管减压速率；在列车管减压速率大于一预设减压速率阈值且制动缸压力数据大于预先设置的压力阈值时，确定列车车厢发生紧急制动，并向列车级TCDS主机发送本车厢发生紧急制动的时刻；列车级TCDS主机对各车厢发生紧急制动的时刻进行排序和判断，定位最先发生意外紧急制动的车厢，并向全列广播报警。

Train accident emergency braking vehicle on-line real-time monitoring system, method and device

The invention provides a vehicle real-time emergency braking on-line monitoring system, a method and a device thereof, relating to the monitoring technical field of the braking system of a railway passenger car. Train pipe pressure sensor real-time acquisition of train pipe pressure sensor carriage train pipe pressure data; brake cylinder pressure data of brake cylinder pressure sensor to collect brake cylinder pressure sensor carriage; the car set up train accident emergency braking vehicle real-time monitoring on line according to the host device of train pipe pressure data in real time to determine decompression rate in the train pipe; the decompression rate is larger than a preset threshold value and the decompression rate of brake cylinder pressure data is greater than the preset threshold pressure, determine the train emergency braking, and to train the TCDS host to send car emergency brake moment; train TCDS host emergency braking for each compartment and the time of sorting and judgment, the first location the unexpected emergency braking of the car, and the police to the radio.

【技术实现步骤摘要】
列车意外紧急制动车载实时在线监测系统、方法及装置
本专利技术涉及铁道客车制动系统监测
，尤其涉及一种列车意外紧急制动车载实时在线监测系统、方法及装置。
技术介绍
当前，列车制动方式一般分为“常用制动”和“紧急制动”两种：常用制动是在正常情况下为调节列车速度而施行的制动，而紧急制动是在紧急情况下为使列车尽快停车所施行的制动。目前国内铁路系统大量开行25G、25K以及25T型普速旅客列车，这些列车普遍使用配备104或F8型空气分配阀的自动式空气制动机，根据制动机紧急制动灵敏度设计，当列车管减压速率达到70～80kPa/s时，列车发生紧急制动。但是旅客列车运行中，经常出现非司机操作的意外紧急制动现象：例如，在列车运行途中，列车编组中的某节车厢发生列车管断裂或者空气分配阀误动作，造成列车管压力空气大量排向大气，根据制动机特性，当列车管减压速度达到70～80kPa/s，该车厢会首先产生紧急制动，继而随着负压波的传递导致全列制动机产生意外紧急制动。而列车一旦发生意外紧急制动，则需要临时停车，由检车人员下车逐个车厢耳听和目测检查，同时由司机配合操作进行分段制动缓解测试，定位首先发生意外紧急制动的车辆，采取措施排出故障后，方可继续运行。受列车编组长和停车环境的限制，定位故障车辆一般需花费较长时间，由于占线影响其他正线列车的运行，经常造成列车大面积晚点，严重影响旅客列车运行。而目前还没有快捷、准确的列车意外紧急制动的实时在线定位监测方法。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种列车意外紧急制动车载实时在线监测系统、方法及装置，以满足目前现有技术中还没有快捷、准确的列车意外紧急制动的实时在线定位监测方法的问题。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种列车意外紧急制动车载实时在线监测系统，包括：设置于列车上的列车级TCDS主机、设置于列车各节车厢的列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置、设置于所述各节车厢的列车管压力传感器和制动缸压力传感器；所述列车级TCDS主机通过列车网络与各节车厢的列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置连接；所述列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置和与其位于同一车厢的列车管压力传感器和制动缸压力传感器分别连接；所述列车管压力传感器，用于实时采集列车管压力传感器所在车厢的列车管压力数据，并将所述列车管压力数据发送给所述列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置；所述制动缸压力传感器，用于实时采集制动缸压力传感器所在车厢的制动缸压力数据，并将所述制动缸压力数据发送给所述列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置；各车厢设置的所述列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置，用于根据所述列车管压力数据实时确定列车管减压速率；实时监测所述列车管减压速率，在所述列车管减压速率大于一预设减压速率阈值且所述制动缸压力数据大于预先设置的压力阈值时，确定列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置所处的列车车厢发生紧急制动，并记录发生紧急制动的时刻；通过列车级TCDS主机设置的时间基准，通过所述列车网络向全列广播发送所述发生紧急制动的时刻；所述列车级TCDS主机，用于确定全列各车厢的时间基准，并在接收到各车厢发生紧急制动的时刻后进行排序和判断，定位最先发生意外紧急制动的车厢，并向全列广播报警。具体的，所述列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置包括中央处理芯片电路、声光报警电路、存储器、列车网络接口、列车管压力传感器接口、制动缸压力传感器接口；所述中央处理芯片电路通过所述列车管压力传感器接口与所述列车管压力传感器连接；所述中央处理芯片电路通过所述制动缸压力传感器接口与所述制动缸压力传感器连接；所述中央处理芯片电路通过列车网络接口与所述列车网络连接；所述中央处理芯片电路还分别与所述声光报警电路和存储器连接。具体的，所述列车管压力传感器连接于列车车厢制动系统中的分配阀和支管截断塞门之间；所述制动缸压力传感器连接于列车车厢制动系统中的制动缸与缓解塞门之间。具体的，所述列车网络为BPSK列车网络、OFDM列车网络或者LonWorks列车网络。一种列车意外紧急制动车载实时在线监测方法，应用于上述的列车意外紧急制动车载实时在线监测系统，所述方法包括：实时接收列车管压力传感器实时采集的列车管压力数据以及制动缸压力传感器实时采集的制动缸压力数据；根据所述列车管压力数据实时确定列车管减压速率，并实时监测所述列车管减压速率；在所述列车管减压速率大于一预设减压速率阈值且所述制动缸压力数据大于预先设置的压力阈值时，确定列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置自身所处的列车车厢发生紧急制动，并记录发生紧急制动的时刻；通过列车级TCDS主机设置的时间基准，通过所述列车网络向全列广播发送所述发生紧急制动的时刻，以使得所述列车级TCDS主机根据各节车厢的列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置对应的发生紧急制动的时刻进行排序和判断，定位最先发生意外紧急制动的车厢，并向全列广播报警。进一步的，该列车意外紧急制动车载实时在线监测方法，还包括：接收列车级TCDS主机以预设广播频率发送的对时报文；所述对时报文包括列车级TCDS主机的标准时刻；判断列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置的当前时刻与所述列车级TCDS主机的标准时刻的误差是否大于一预先设置的时刻误差阈值；若所述列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置的当前时刻与所述列车级TCDS主机的标准时刻的误差大于所述时刻误差阈值，则将所述列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置的当前时刻更改为所述列车级TCDS主机的标准时刻。另外，在实时接收列车管压力传感器实时采集的列车管压力数据以及制动缸压力传感器实时采集的制动缸压力数据之后，包括：判断所述列车管压力数据是否大于预先设置的第一故障阈值或者小于预先设置的第二故障阈值；若所述列车管压力数据大于所述第一故障阈值，则确定所述列车管压力传感器发生短路故障；若所述列车管压力数据小于所述第二故障阈值，则确定所述列车管压力传感器发生开路故障；判断所述制动缸压力数据是否大于预先设置的第三故障阈值或者小于预先设置的第四故障阈值；若所述制动缸压力数据大于所述第三故障阈值，则确定所述制动缸压力传感器发生短路故障；若所述制动缸压力数据小于所述第四故障阈值，则确定所述制动缸压力传感器发生开路故障。具体的，根据所述列车管压力数据实时确定列车管减压速率，并实时监测所述列车管减压速率，包括：根据预先设置的采样频率，采用每n个采样点取一个中值数据，从所述列车管压力数据中获取列车管压力中值数据；其中n小于等于10；根据所述列车管压力中值数据生成列车管压力传播波形；实时监测所述列车管压力传播波形的斜率，并以所述列车管压力传播波形的斜率表示列车管减压速率。进一步的，该列车意外紧急制动车载实时在线监测方法，还包括：根据所述预先设置的采样频率，采用每n个采样点取一个中值数据，从所述制动缸压力数据中获取制动缸压力中值数据；其中n小于等于10；将所述列车管压力中值数据和制动缸压力中值数据存储于预先设置的数据库中。具体的，通过列车级TCDS主机设置的时间基准，通过所述列车网络向全列广播发送所述发生紧急制动的时刻，以使得所述列车级TCDS主机根据各节车厢的列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种列车意外紧急制动车载实时在线监测系统，其特征在于，包括：设置于列车上的列车级TCDS主机、设置于列车各节车厢的列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置、设置于所述各节车厢的列车管压力传感器和制动缸压力传感器；所述列车级TCDS主机通过列车网络与各节车厢的列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置连接；所述列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置和与其位于同一车厢的列车管压力传感器和制动缸压力传感器分别连接；所述列车管压力传感器，用于实时采集列车管压力传感器所在车厢的列车管压力数据，并将所述列车管压力数据发送给所述列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置；所述制动缸压力传感器，用于实时采集制动缸压力传感器所在车厢的制动缸压力数据，并将所述制动缸压力数据发送给所述列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置；各车厢设置的所述列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置，用于根据所述列车管压力数据实时确定列车管减压速率；实时监测所述列车管减压速率，在所述列车管减压速率大于一预设减压速率阈值且所述制动缸压力数据大于预先设置的压力阈值时，确定列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置所处的列车车厢发生紧急制动，并记录发生紧急制动的时刻；通过列车级TCDS主机设置的时间基准，通过所述列车网络向全列广播发送所述发生紧急制动的时刻；所述列车级TCDS主机，用于确定全列各车厢的时间基准，并在接收到各车厢发生紧急制动的时刻后进行排序和判断，定位最先发生意外紧急制动的车厢，并向全列广播报警。...

【技术特征摘要】
1.一种列车意外紧急制动车载实时在线监测系统，其特征在于，包括：设置于列车上的列车级TCDS主机、设置于列车各节车厢的列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置、设置于所述各节车厢的列车管压力传感器和制动缸压力传感器；所述列车级TCDS主机通过列车网络与各节车厢的列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置连接；所述列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置和与其位于同一车厢的列车管压力传感器和制动缸压力传感器分别连接；所述列车管压力传感器，用于实时采集列车管压力传感器所在车厢的列车管压力数据，并将所述列车管压力数据发送给所述列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置；所述制动缸压力传感器，用于实时采集制动缸压力传感器所在车厢的制动缸压力数据，并将所述制动缸压力数据发送给所述列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置；各车厢设置的所述列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置，用于根据所述列车管压力数据实时确定列车管减压速率；实时监测所述列车管减压速率，在所述列车管减压速率大于一预设减压速率阈值且所述制动缸压力数据大于预先设置的压力阈值时，确定列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置所处的列车车厢发生紧急制动，并记录发生紧急制动的时刻；通过列车级TCDS主机设置的时间基准，通过所述列车网络向全列广播发送所述发生紧急制动的时刻；所述列车级TCDS主机，用于确定全列各车厢的时间基准，并在接收到各车厢发生紧急制动的时刻后进行排序和判断，定位最先发生意外紧急制动的车厢，并向全列广播报警。2.根据权利要求1所述的列车意外紧急制动车载实时在线监测系统，其特征在于，所述列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置包括中央处理芯片电路、声光报警电路、存储器、列车网络接口、列车管压力传感器接口、制动缸压力传感器接口；所述中央处理芯片电路通过所述列车管压力传感器接口与所述列车管压力传感器连接；所述中央处理芯片电路通过所述制动缸压力传感器接口与所述制动缸压力传感器连接；所述中央处理芯片电路通过列车网络接口与所述列车网络连接；所述中央处理芯片电路还分别与所述声光报警电路和存储器连接。3.根据权利要求1所述的列车意外紧急制动车载实时在线监测系统，其特征在于，所述列车管压力传感器连接于列车车厢制动系统中的分配阀和支管截断塞门之间；所述制动缸压力传感器连接于列车车厢制动系统中的制动缸与缓解塞门之间。4.根据权利要求1所述的列车意外紧急制动车载实时在线监测系统，其特征在于，所述列车网络为BPSK列车网络、OFDM列车网络或者LonWorks列车网络。5.一种列车意外紧急制动车载实时在线监测方法，其特征在于，应用于权利要求1至4任一项所述的列车意外紧急制动车载实时在线监测系统，所述方法包括：实时接收列车管压力传感器实时采集的列车管压力数据以及制动缸压力传感器实时采集的制动缸压力数据；根据所述列车管压力数据实时确定列车管减压速率，并实时监测所述列车管减压速率；在所述列车管减压速率大于一预设减压速率阈值且所述制动缸压力数据大于预先设置的压力阈值时，确定列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置自身所处的列车车厢发生紧急制动，并记录发生紧急制动的时刻；通过列车级TCDS主机设置的时间基准，通过所述列车网络向全列广播发送所述发生紧急制动的时刻，以使得所述列车级TCDS主机根据各节车厢的列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置对应的发生紧急制动的时刻进行排序和判断，定位最先发生意外紧急制动的车厢，并向全列广播报警。6.根据权利要求5所述的列车意外紧急制动车载实时在线监测方法，其特征在于，还包括：接收列车级TCDS主机以预设广播频率发送的对时报文；所述对时报文包括列车级TCDS主机的标准时刻；判断列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置的当前时刻与所述列车级TCDS主机的标准时刻的误差是否大于一预先设置的时刻误差阈值；若所述列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置的当前时刻与所述列车级TCDS主机的标准时刻的误差大于所述时刻误差阈值，则将所述列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置的当前时刻更改为所述列车级TCDS主机的标准时刻。7.根据权利要求6所述的列车意外紧急制动车载实时在线监测方法，其特征在于，在实时接收列车管压力传感器实时采集的列车管压力数据以及制动缸压力传感器实时采集的制动缸压力数据之后，包括：判断所述列车管压力数据是否大于预先设置的第一故障阈值或者小于预先设置的第二故障阈值；若所述列车管压力数据大于所述第一故障阈值，则确定所述列车管压力传感器发生短路故障；若所述列车管压力数据小于所述第二故障阈值，则确定所述列车管压力传感器发生开路故障；判断所述制动缸压力数据是否大于预先设置的第三故障阈值或者小于预先设置的第四故障阈值；若所述制动缸压力数据大于所述第三故障阈值，则确定所述制动缸压力传感器发生短路故障；若所述制动缸压力数据小于所述第四故障阈值，则确定所述制动缸压力传感器发生开路故障。8.根据权利要求7所述的列车意外紧急制动车载实时在线监测方法，其特征在于，根据所述列车管压力数据实时确定列车管减压速率，并实时监测所述列车管减压速率，包括：根据预先设置的采样频率，采用每n个采样点取一个中值数据，从所述列车管压力数据中获取列车管压力中值数据；其中n小于等于10；根据所述列车管压力中值数据生成列车管压力传播波形；实时监测所述列车管压力传播波形的斜率，并以所述列车管压力传播波形的斜率表示列车管减压速率。9.根据权利要求8所述的列车意外紧急制动车载实时在线监测方法，其特征在于，还包括：根据所述预先设置的采样频率，采用每n个采样点取一个中值数据，从所述制动缸压力数据中获取制动缸压力中值数据；其中n小于等...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞芳，延九磊，申宇燕，刘峰，丁瑞志，王兴华，史稷，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院，北京纵横机电技术开发公司，中国铁道科学研究院机车车辆研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11