一种装车站列车远程自动调度指挥系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种装车站列车远程自动调度指挥系统和方法，包括：安装在装车站的控速区进口处的远端测速单元，远端测速单元与中央处理单元连接，中央处理单元与安装在装车区内的近端测速单元连接；中央处理单元设有车速计算装置以及物料参数数据库、车厢参数数据库，中央处理单元还与设置在列车中的列车客户单元、安装在装车站物料输入链上的堆积参数测量单元连接。本发明专利技术通过建立一套完整的车辆和物料当前状态的检测，快速的检定各项影响装车质量的要素，根据这些要素制定列车通过装车站的车速并直观有效地传达给列车司机，据此对列车进行调度，以达到与装车站动作紧密配合的目的。实现了操作人员只需监控无需实际操作的装车完全自动化。

【技术实现步骤摘要】
一种装车站列车远程自动调度指挥系统和方法
本专利技术涉及一种装车站列车远程自动调度指挥系统和方法，是一种自动化设备的智能化控制系统和方法，是一种提高装车站自动程度的控制系统和方法。
技术介绍
现有的自动化铁路快速定量装车站已经将列车装载散装货物的过程自动化，解决了大量快速定量装载散装货物的问题。然而，在列车快速定量装车的过程中还有一些环节需要人为干预，也就是说现有的装车站还没有达到“只需监控无需操作”的地步，即没有达到操作人员只需值守监控装车过程，如无意外整个装车过程无需任何人工的操作。现有的快速定量装车站的人工干预过程主要体现在放入溜槽和适度开启卸料闸门等动作上。如果没有任何附加条件，在列车经过装车站时自动的放下溜槽并开启闸门放料，应该能够达到无需人工干预的自动化状态。但在实际中，有许多约束条件，如：列车每节车厢都要求尽量装满并避免偏载，货物顶端超过车厢帮板高度的货物应形成规整的堆积，以及充分利用车厢的装载能力等要求，使快速定量装车还不能达到完全的自动化。由于每次装载各种散装物料品种的粒径大小和干湿程度等因素不同，以及列车速度、车厢长度、容积及载重等因素的差异，使得满足上述约束条件的每次装车过程都需要装车站操作人员根据经验调整闸门的开度和放下溜槽的时间点，以及溜槽在放料过程中的抬起程度等要素，才能达到满意的装车要求。最常见的情况是：同一品种和批次的产品装载一列火车的时候(整列列车车厢型号相同或近似)，操作人员在第一、二节车厢装载时进行实验，得到需要把控的各个装车要素，在之后的车厢装车过程中，根据第一、二节车厢获得的经验就可以达到装车满载且均匀的效果。目前，已经有人开始讨论如何进行智能化装车，即：装车站在列车到了之前根据散装物料的品质和列车的各个要素事先制定装车方案，装车方案包括：溜槽放下的时间点、闸门开度、溜槽中放料过程中的动作调整等要素，当列车到来之后根据制定的计划进行装车，不需要任何试验的情况下，就可以达到满意的装车效果。根据上述设想，列车车速和位置的有效控制是实现智能化装车的关键。如何根据装车要求和列车的当前位置控制列车通过装车站的车速是一个需要解决的问题。
技术实现思路
为了克服现有技术的问题，本专利技术提出了一种装车站列车远程自动调度指挥系统和方法。所述的系统和方法通过建立一套测量堆积角和堆密度的装置对待装物料进行快速检测，并利用这些参数计算最高车速，在列车通过控速区时对车速进行调整，以符装车要求，实现装车的完全自动化。本专利技术的目的是这样实现的：一种装车站列车远程自动调度指挥系统，包括：安装在装车站的控速区进口处的远端测速单元，所述的远端测速单元与中央处理单元连接，所述的中央处理单元与安装在装车区内的近端测速单元连接；所述的中央处理单元设有车速计算装置以及物料参数数据库、车厢参数数据库，所述的中央处理单元还与设置在列车中的列车客户单元、安装在装车站物料输入链上的堆积参数测量单元连接。进一步的，所述的远端测速单元和近端测速单元的测速装置是光栅或激光雷达。进一步的，所述的远端测速单元和近端测速单元的测速装置是卫星定位测地型动态接收机。进一步的，所述的远端测速单元和近端测速单元还设有车厢型号识别装置。进一步的，所述的列车客户单元是安装在车载PC中的客户端，或安装在手机中的客户端，或为能够对讲、显示车速和声光报警的车速显示装置。进一步的，所述的堆积参数测量单元包括：样品获取装置、样品仓、样品测量平台、称重传感器、堆积物外形检测传感器、清理装置和堆积检测处理器。进一步的，所述的中央处理单元还与防偏载检测单元连接，所述的防偏载监测单元包括：安装在轨道上的多个位置传感器和质心传感器，以及防偏载处理器。一种使用上述系统的装车站列车远程自动调度指挥方法，所述方法的步骤如下：步骤1，发起装车：装车站收到装车计划指令，并接收待装车物料品种信息和待装车列车参数信息，启动装车站列车远程自动调度指挥系统，与待装列车建立无线通信联系；步骤2，判断待装列车位置：中央处理单元向远端测速单元发出待装列车当前状态的请求，远端测速单元监测并判断列车是否进入控速区，如果监测到列车已经进入控速区则将列车当前位置和当前车速数据发送至中央处理单元，同时发送获取的列车型号；步骤3，获取参数：中央控制单元根据获得的车厢型号在车厢参数数据库是寻找对应车厢的形状尺寸，根据获得的物料型号在物料参数数据库中寻找与物料型号对应的物料粒径参数，并发起当前物料的堆积参数测量；步骤4，物料参数检测：堆积参数测量单元根据中央处理单元的测量指令在当前物料的运输链中随机抽取物料样品，并在样品平台上堆积圆锥形物料堆，堆积物外形检测传感器对圆锥形物料堆进行外形尺寸的检测，同时称重传感器对圆锥形物料堆进行称重，堆积检测处理器利用圆锥形物料堆的外形尺寸和重量计算出当前输送物料的堆积角和堆密度；步骤5，计算装车参数：车速计算单元根据车厢的尺寸参数、溜槽宽度、堆密度、闸门开度计算溜槽放下位置和计算列车装车最大行进速度，并将溜槽放下位置通知装车站上位机；步骤6，调整车速：中央处理单元通过无线方式将车速计算结果发送至列车客户端，列车根据要求在控速区对列车的行进速度进行调整，达到装车的要求；步骤7，装车：近端测速单元精确测量车厢进入的位置，当达到溜槽放下的位置放下溜槽开启定量仓闸，并按要求控制闸门开度进行装车；装载过程中防偏载监测单元对装载过程进行监测是否有偏载现象，如果有偏载现象，则对溜槽位置和闸阀开度进行调整；本步骤不断循环从第一节车厢至最后一节车厢不断进行装车作业；步骤8，结束：经过步骤7的不断循环，中央处理单元根据发起装车指令中的整个列车的车厢节数监测到最后一节车厢的装车完毕，则结束本次装车过程。进一步的，所述的溜槽放下位置的计算方法，所述的溜槽放下位置用车厢前缘到溜槽放下位置时的溜槽中心线lb表达，所述的lb计算公式如下：Blb2－Alb+(V－D－Ch)＝0其中：B＝tgθ*WtC＝LtWth为物料高出车厢的高度；V为车厢满载的物料体积；θ为堆积角；Lt为车厢净长度；Ht为车厢净高度；Wt为车厢净宽度；Wc为溜槽的宽度。进一步的，所述的计算列车装车最大行进速度的计算方法：列车装车最大行进速度vmax的计算公式：其中：Q为溜槽给料速度；md为堆密度。本专利技术产生的有益效果是：本专利技术通过建立一套完整的车辆和物料当前状态的检测，快速的检定各项影响装车质量的要素，根据这些要素制定列车通过装车站的车速并直观有效地传达给列车司机，据此对列车进行调度，以达到与装车站动作紧密配合的目的。实现了操作人员只需监控无需实际操作的装车完全自动化。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术的实施例一所述的系统原理框图；图2是本专利技术的实施例一所述系统构成示意图；图3是本专利技术的实施例八所述方法的流程图；图4是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装车站列车远程自动调度指挥系统，其特征在于，包括：安装在装车站的控速区进口处的远端测速单元，所述的远端测速单元与中央处理单元连接，所述的中央处理单元与安装在装车区内的近端测速单元连接；所述的中央处理单元设有车速计算装置以及物料参数数据库、车厢参数数据库，所述的中央处理单元还与设置在列车中的列车客户单元、安装在装车站物料输入链上的堆积参数测量单元连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种装车站列车远程自动调度指挥系统，其特征在于，包括：安装在装车站的控速区进口处的远端测速单元，所述的远端测速单元与中央处理单元连接，所述的中央处理单元与安装在装车区内的近端测速单元连接；所述的中央处理单元设有车速计算装置以及物料参数数据库、车厢参数数据库，所述的中央处理单元还与设置在列车中的列车客户单元、安装在装车站物料输入链上的堆积参数测量单元连接。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的远端测速单元和近端测速单元的测速装置是光栅或激光雷达。


3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的远端测速单元和近端测速单元的测速装置是卫星定位测地型动态接收机。


4.根据权利要求1-3之一所述的系统，其特征在于，所述的远端测速单元和近端测速单元还设有车厢型号识别装置。


5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述的列车客户单元是安装在车载PC中的客户端，或安装在手机中的客户端，或为能够对讲、显示车速和声光报警的车速显示装置。


6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述的堆积参数测量单元包括：样品获取装置、样品仓、样品测量平台、称重传感器、堆积物外形检测传感器、清理装置和堆积检测处理器。


7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述的中央处理单元还与防偏载检测单元连接，所述的防偏载监测单元包括：安装在轨道上的多个位置传感器和质心传感器，以及防偏载处理器。


8.一种使用权利要求7所述系统的装车站列车远程自动调度指挥方法，其特征在于，所述方法的步骤如下：
步骤1，发起装车：装车站收到装车计划指令，并接收待装车物料品种信息和待装车列车参数信息，启动装车站列车远程自动调度指挥系统，与待装列车建立无线通信联系；
步骤2，判断待装列车位置：中央处理单元向远端测速单元发出待装列车当前状态的请求，远端测速单元监测并判断列车是否进入控速区，如果监测到列车已经进入控速区则将列车当前位置和当前车速数据发送至中央处理单元，同时发送获取的列车型号；
步骤3，获取参数：中央控制单元根据获得的车厢型号在车厢参数数据库是寻找对应车厢的形状尺...

【专利技术属性】
技术研发人员：席启明，武徽，肖雅静，姚树楷，郭欣，闫艳，蒋亚琪，
申请(专利权)人：天地科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11