一种铁路冷链物流电磁式节点换向的管道系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种铁路冷链物流电磁式节点换向的管道系统，铁路冷链物流集散基地之间和/或上下游通过冷链传输管道连接；还包括多孔转向底座，所述多孔转向底座均具有转向台，用于将冷链集装器进行转向，所述转向台构造为在不同的孔位之间可旋转地切换、接收和发射冷链集装器；所述铁路冷链物流管道系统还包括电磁加减速单元，对运行而来的冷链集装器进行电磁减速止停，对货物停放仓内待发送的冷链集装器进行电磁加速启动。各个冷链集装器通过协调与控制，实现了不同冷链集装器的路径规划，并防止了冷链集装器间发生碰撞。

A Pipeline System and Control Method of Electromagnetic Node Commutation in Railway Cold Chain Logistics

【技术实现步骤摘要】
一种铁路冷链物流电磁式节点换向的管道系统及控制方法
本专利技术属于铁路冷链物流领域，具体涉及一种铁路冷链物流电磁式节点换向的管道系统及其控制方法。
技术介绍
现代化物流技术的飞速发展给人们的生活带来便利的同时，人们的多样化需求也催生着现有物流技术的进步与新型物流技术的诞生，例如冷链物流技术。冷链物流是指冷冻物品在从供应地向接收地的实体流动过程中，将运输、储存、装卸搬运、包装、流通加工、配送、信息处理等功能有机结合起来。冷链物流比一般常温物流系统的要求更高、更复杂，建设投资也要大很多，是一个庞大的系统工程，其时效性要求冷链各环节具有更高的组织协调性，冷链物流的运作始终是和能耗成本相关联。目前主流的冷链运输形式包括：空运、海运、铁路、公路等。这些传统的运输方式中，物流运输网络庞大，运输步骤繁杂，需要经过诸多程序，人工劳动强度高、效果差，搬运时有损伤、易出差错，运输环境不稳定，运输过程影响因素众多，容易受交通拥堵和雨雪天气等影响，难以管理和掌控。而管道传输系统的产生已不仅实现了物品传送，更实现了物流管理的优化，使物流运输及管理更加便捷高效。虽然在气液运输领域，也有以管道作为媒介的，比如现有的城市自来水、暖气、煤气、石油和天然气输送管道、排污管道等。但是这类管道只能运输气液等流体物质，无法适应固体货物的运输需求。进一步的，在铁路冷链物流领域，铁路冷链物流集散基地之间和/或上下游之间，未见有采用管道运输方式的相关报道；而在传统管道运输领域，从未见有用于铁路冷链物流领域的相关应用，对铁路冷链物流管道运输中冷链传输管道分支转向等问题则更无从涉及。申请人首次提出的一种冷链物流管道运输方式以及一种铁路冷链物流电磁式节点换向的管道系统及其控制方法，旨在利用管道运输的优势，解决铁路冷链物流长期面临的问题。
技术实现思路
本专利技术认识到并提出，传统的管道物流一般从大集散地到小集散地，而且是单根管道单向传递，这种方式虽然传输速度较快，但事实上集散地较为分散，若以集散地作为中转站，将使得整个管线网络庞大且运行效率低下，在铁路冷链物流领域已不能满足复杂的调配需求；单根管道单向运输，一次只能完成一次接收或一次发送，效率低下，而且是两点之间的单线单向传递，不能实现一地发往多地或一地接收多地冷链货物的功能；传统管道在分支处的转向，没有考虑和设置减速装置，转向过程中存在不可避免的碰撞，而且由于通过平顺性、角度的要求，在直角甚至更大角度转向的情况下无法使用，转向处的管道普遍较长，系统庞大，占地多。针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本专利技术提供了一种铁路冷链物流电磁式节点换向的管道系统及其控制方法，通过冷链传输管道实现了点对点的自动化运输，高速低噪，极大的提升运输效率，有效的解决了管道系统错综繁杂，路径规划复杂、货物间易发生碰撞的难题。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种铁路冷链物流电磁式节点换向的管道系统，所述铁路冷链物流管道系统包括铁路冷链物流集散基地，铁路冷链物流集散基地之间和上下游通过冷链传输管道连接，冷链集装器运行于冷链传输管道中，所述冷链传输管道配置为所述冷链集装器的引导通道，所述冷链集装器内设冷链腔室，该冷链腔室内装载冷链货物；所述铁路冷链物流管道系统还包括多孔转向底座，分布于冷链传输管道的换向节点处；所述多孔转向底座在周向上具有多个朝向不同方向的孔位，分别与冷链传输管道的不同分支进行无缝对接；所述多孔转向底座均具有转向台，用于将冷链集装器进行转向，即从一根管道方向转换到另一根管道方向，同时作为冷链集装器的临时停放点；该转向台包括货物停放仓，用于临时停放冷链集装器，还包括监测装置，用于监测转向台内是否有冷链集装器停留；所述转向台构造为在不同的孔位之间可旋转地切换、接收和发射冷链集装器；所述铁路冷链物流管道系统还包括电磁加减速单元，其至少配置在货物停放仓的外围；所述冷链集装器安装有磁铁；所述电磁加减速单元配置为可选择性地产生与所述冷链集装器磁铁相异或相同的磁极，对运行而来的冷链集装器进行电磁减速止停，对货物停放仓内待发送的冷链集装器进行电磁加速启动。优选地，所述多孔转向底座为圆柱状结构，内部设有空腔；所述转向台为饼状，设置在所述空腔中。优选地，所述货物停放仓设置在所述转向台的直径方向上。优选地，所述电磁加减速单元包括第一环形电磁加减速器；所述第一环形电磁加减速器包括电磁线圈、电磁控制器；所述电磁线圈围绕所述货物停放仓的管壁，其构造为通入不同方向的电流，在所述电磁线圈包裹的管道区域产生不同方向的磁场，通过相反或相同的磁场对冷链集装器进行加速或减速。优选地，所述电磁加减速单元包括第二环形电磁加减速器；所述第二环形电磁加减速器包括支路管道电磁线圈、电磁控制器；所述支路管道电磁线圈设置于支路管道的两端的管壁，其构造为通入不同方向的电流，在所述支路管道电磁线圈包裹的管道区域产生不同方向的磁场，通过相反或相同的磁场对通过的冷链集装器进行加速或减速。优选地，所述货物停放仓和所述支路管道的管壁采用中空设计，包括管道内壁和管道外壁，所述电磁线圈和所述支路管道电磁线圈均设置在管道内壁和管道外壁之间。优选地，所述支路管道上还设有感应器，分布于所述支路管道电磁线圈的两侧，用于探测冷链集装器的运行速度和方向。优选地，所述冷链集装器包括轮毂，所述轮毂安装于所述冷链集装器的前后两端，所述轮毂的周向上均布有若干导向轮且通过各自的导向轮转轴固定于所述轮毂，所述轮毂通过所述导向轮滚动支撑于所述冷链传输管道中；所述冷链集装器包括还包括触发器，用于在经过所述感应器时触发该感应器。优选地，所述轮毂的外端还设置有定位装置和防碰撞装置；所述防碰撞装置包括缓冲头和缓冲弹簧，所述缓冲弹簧设置于所述缓冲头和所述轮毂之间。为实现上述目的，按照本专利技术的第二方面，还提供了一种如前所述的铁路冷链物流电磁式节点换向的管道系统的控制方法，包括如下步骤：S1、冷链集装器从铁路冷链物流集散基地的货物始发站输送到第一个转向台上；S2、通过第二个转向台上的监测装置实时传回的信号判断该转向台是否空闲；S3、若不空闲，则冷链集装器在第一个转向台上停留；S4、若空闲，则通过经由上位机计算反馈回的转向角度信息，对第一个转向台和第二个转向台进行旋转固定角度，使得两个转向台正对，同时，在第一个转向台的电磁线圈中通电，将冷链集装器电磁加速发射出去；在第二个转向台的电磁线圈中通电，将运行而来的冷链集装器电磁减速加速止停在第二转向台中；S5、冷链集装器从第二转向台重复步骤S2-S4转至下一个转向台前，通过设置在冷链集装器上的定位装置判断冷链集装器所在位置，由系统原先设定好的路径规划来决定冷链集装器的下一个转向台，直至输送到最后一个转向台，即货物达到目的地；优选地，在S4中，在冷链集装器发射后，在支路管道的前半段对冷链集装器再进行电磁加速，在支路管道的后半段对冷链集装器在到达前预先进行电磁减速。上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：1、本专利技术在冷链物流领域，开创性地提出了一种铁路冷链物流电磁式节点换向的管道系统及其控制方法，突破了流体管道的限制，实现了冷链货物的管道传输，进一步地，冷链货物在冷链传输管道中运输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁路冷链物流电磁式节点换向的管道系统，其特征在于：所述铁路冷链物流管道系统包括铁路冷链物流集散基地，铁路冷链物流集散基地之间和上下游通过冷链传输管道连接，冷链集装器运行于冷链传输管道中，所述冷链传输管道配置为所述冷链集装器的引导通道，所述冷链集装器内设冷链腔室，该冷链腔室内装载冷链货物；所述铁路冷链物流管道系统还包括多孔转向底座，分布于冷链传输管道的换向节点处；所述多孔转向底座在周向上具有多个朝向不同方向的孔位，分别与冷链传输管道的不同分支进行无缝对接；所述多孔转向底座均具有转向台，用于将冷链集装器进行转向，即从一根管道方向转换到另一根管道方向，同时作为冷链集装器的临时停放点；该转向台包括货物停放仓，用于临时停放冷链集装器，还包括监测装置，用于监测转向台内是否有冷链集装器停留；所述转向台构造为在不同的孔位之间可旋转地切换、接收和发射冷链集装器；所述铁路冷链物流管道系统还包括电磁加减速单元，其至少配置在货物停放仓的外围；所述冷链集装器安装有磁铁；所述电磁加减速单元配置为可选择性地产生与所述冷链集装器磁铁相异或相同的磁极，对运行而来的冷链集装器进行电磁减速止停，对货物停放仓内待发送的冷链集装器进行电磁加速启动。...

【技术特征摘要】
1.一种铁路冷链物流电磁式节点换向的管道系统，其特征在于：所述铁路冷链物流管道系统包括铁路冷链物流集散基地，铁路冷链物流集散基地之间和上下游通过冷链传输管道连接，冷链集装器运行于冷链传输管道中，所述冷链传输管道配置为所述冷链集装器的引导通道，所述冷链集装器内设冷链腔室，该冷链腔室内装载冷链货物；所述铁路冷链物流管道系统还包括多孔转向底座，分布于冷链传输管道的换向节点处；所述多孔转向底座在周向上具有多个朝向不同方向的孔位，分别与冷链传输管道的不同分支进行无缝对接；所述多孔转向底座均具有转向台，用于将冷链集装器进行转向，即从一根管道方向转换到另一根管道方向，同时作为冷链集装器的临时停放点；该转向台包括货物停放仓，用于临时停放冷链集装器，还包括监测装置，用于监测转向台内是否有冷链集装器停留；所述转向台构造为在不同的孔位之间可旋转地切换、接收和发射冷链集装器；所述铁路冷链物流管道系统还包括电磁加减速单元，其至少配置在货物停放仓的外围；所述冷链集装器安装有磁铁；所述电磁加减速单元配置为可选择性地产生与所述冷链集装器磁铁相异或相同的磁极，对运行而来的冷链集装器进行电磁减速止停，对货物停放仓内待发送的冷链集装器进行电磁加速启动。2.如权利要求1所述的铁路冷链物流电磁式节点换向的管道系统，其特征在于：所述多孔转向底座为圆柱状结构，内部设有空腔；所述转向台为饼状，设置在所述空腔中。3.如权利要求2所述的铁路冷链物流电磁式节点换向的管道系统，其特征在于：所述货物停放仓设置在所述转向台的直径方向上。4.如权利要求3所述的铁路冷链物流电磁式节点换向的管道系统，其特征在于：所述电磁加减速单元包括第一环形电磁加减速器；所述第一环形电磁加减速器包括电磁线圈、电磁控制器；所述电磁线圈围绕所述货物停放仓的管壁，其构造为通入不同方向的电流，在所述电磁线圈包裹的管道区域产生不同方向的磁场，通过相反或相同的磁场对冷链集装器进行加速或减速。5.如权利要求4所述的铁路冷链物流电磁式节点换向的管道系统，其特征在于：所述电磁加减速单元包括第二环形电磁加减速器；所述第二环形电磁加减速器包括支路管道电磁线圈、电磁控制器；所述支路管道电磁线圈设置于支路管道的两端的管壁，其构造为通入不同方向的电流，在所述支路管道电磁线圈包裹的管道区域产生...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈潇，朱丹，张琨，张浩，殷勤，周明翔，刘辉，彭方进，张俊岭，孙骥，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42