一种用于隧道施工电机车的溜车检测及制动系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种用于隧道施工电机车的溜车检测及制动系统，包括感知层、控制层以及执行层，所述控制层与感知层、执行层相连，用于接收感知层数据以及向执行层发送命令，所述感知层包括电机车状态检测机构和电机车行驶数据检测机构，所述控制层包括防溜车系统，所述执行层包括电机车防溜装置以及电机车刹车系统，通过获取电机车状态信息和行驶数据，制定风险等级，确认电机车当前所处风险等级，根据不同风险等级选择最合适的策略，可以最大限度地降低和减少溜车造成的损失，系统总体造价低，通过模块化设计，可以快速地对旧车进行升级改造。升级改造。升级改造。

【技术实现步骤摘要】
一种用于隧道施工电机车的溜车检测及制动系统


[0001]本技术涉及溜车检测与制动系统，尤其涉及一种用于隧道施工电机车的溜车检测及制动系统。

技术介绍

[0002]在盾构施工中，水平运输为隧洞掘进提供施工用材、运送渣土，在掘进中占有比较关键的地位，电机车是水平运输的载体，随着国内地下工程的发展，隧道坡度越来越大，电机车的安全运行成为了影响安全生产的关键因素之一。电机车编组重量大，一旦发生故障，必然造成严重的后果。电机车发生事故导致盾构机设备损毁及施工人员伤亡的事故，截止今日仍时有发生，是行业内最大的痛点问题。
[0003]电机车发生溜车时，往往存在不同的溜车状态，传统的防溜车装置防溜车手段单一，溜车发生后重新启用电机车比较麻烦，需要修复电机车和滑轨，不能根据电机车溜车的具体状态确定其属于何种溜车，也就不能够选用最合适的防溜车策略。

技术实现思路

[0004]鉴于目前隧道施工电机车的溜车检测系统存在的上述不足，本技术提供一种用于隧道施工电机车的溜车检测及制动系统，能够将系统分为感知层、控制层与执行层，各层相互配合，在电机车发生溜车时控制层能够获取并判断感知层的数据选用合适的制动策略由执行层执行。
[0005]为达到上述目的，本技术的实施例采用如下技术方案：
[0006]一种用于隧道施工电机车的溜车检测及制动系统，包括感知层、控制层以及执行层，所述感知层包括电机车状态检测机构和电机车行驶数据检测机构，所述控制层包括防溜车系统，所述控制层通过防溜车系统连接感知层以及执行层，所述防溜车系统连接电机车状态检测机构与电机车行驶数据机构，用于获取电机行驶状态与行驶数据，所述执行层包括电机车防溜装置以及电机车刹车系统防溜车系统还连接有电机车防溜装置与电机车刹车系统，用于向电机车防溜装置与电机车刹车系统发送命令。
[0007]依照本技术的一个方面，所述防溜车系统为单片机。
[0008]依照本技术的一个方面，求1所述的一种用于隧道施工电机车的溜车检测及制动系统，其特征在于，所述电机车行驶数据检测机构通过通信、模拟量以及数字量连接电机车，用于获取电机车的行驶数据。
[0009]依照本技术的一个方面，所述电机车行驶信息包括档位信息、制定状态、运行状态、运行数据、报警状态。
[0010]依照本技术的一个方面，所述电机车状态检测机构包括安装在电机车身上的辅助检测装置。
[0011]依照本技术的一个方面，所述辅助检测装置包括速度传感器、加速度传感器以及定位装置。
[0012]依照本技术的一个方面，所述机车防溜装置包括气动卧闸，捕车爪以及缓冲器。
[0013]依照本技术的一个方面，所述机车刹车系统包括鼓式刹车器以及盘式刹车器。
[0014]本技术实施的优点：本技术提供了一种用于隧道施工电机车的溜车检测及制动系统，包括感知层、控制层以及执行层，所述感知层包括电机车状态检测机构和电机车行驶数据检测机构，所述控制层包括防溜车系统，所述控制层通过防溜车系统连接感知层以及执行层，所述防溜车系统连接电机车状态检测机构与电机车行驶数据机构，用于获取电机行驶状态与行驶数据，所述执行层包括电机车防溜装置以及电机车刹车系统防溜车系统还连接有电机车防溜装置与电机车刹车系统，用于向电机车防溜装置与电机车刹车系统发送命令，通过获取电机车状态信息和行驶数据，制定风险等级，确认电机车当前所处风险等级，根据不同风险等级选择最合适的策略，可以最大限度地降低和减少溜车造成的损失，系统总体造价低，通过模块式设计，可以快速地对旧车进行升级改造。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本技术所述的一种用于隧道施工电机车的溜车检测及制动系统的系统组成示意图。
具体实施方式
[0017]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0018]如图1所示，一种用于隧道施工电机车的溜车检测及制动系统，包括感知层、控制层以及执行层，所述感知层包括电机车状态检测机构和电机车行驶数据检测机构，所述控制层包括防溜车系统，所述控制层通过防溜车系统连接感知层以及执行层，所述防溜车系统连接电机车状态检测机构与电机车行驶数据机构，用于获取电机行驶状态与行驶数据，所述执行层包括电机车防溜装置以及电机车刹车系统防溜车系统还连接有电机车防溜装置与电机车刹车系统，用于向电机车防溜装置与电机车刹车系统发送命令。
[0019]在实际应用中，防溜车系统一般可以使用单片机，通过根据各传感器接口以及计算过程编写程序并烧录至单片机，程序测试成功后可以做到用于隧道施工电机车的溜车检测及制动系统的批量生产。
[0020]在实际应用中，防溜车系统还可以使用PLC，工业上使用的可编程逻辑控制器已经相当或接近于一台紧凑型电脑的主机，其在扩展性和可靠性方面的优势使其被广泛应用于各类工业控制领域。
[0021]在实际应用中，电机车行驶数据检测机构通过通信、模拟量以及数字量连接电机车，用于获取电机车的行驶数据。
[0022]在实际应用中，电机车的行驶数据包括档位信息、制定状态、运行状态、运行数据、报警状态。
[0023]在实际应用中，电机车状态检测机构包括安装在电机车身上的辅助检测装置。
[0024]在实际应用中，辅助检测装置包括用于获取电机车的车速的速度传感器、加速度传感器以及电机车在隧道的位置定位装置，速度传感器一般使用直接测速的磁电速度传感器、霍尔速度传感器与光电速度传感器，定位装置可以使用UWB室内定位系统，也可以设计基于蓝牙信标和定位基站的定位系统进行精确定位。
[0025]在实际应用中，机车防溜装置包括气动卧闸，捕车爪以及缓冲器。
[0026]在实际应用中，机车刹车系统包括鼓式刹车器以及盘式刹车器。
[0027]在实际应用中，防溜车系统具体工作流程如下：
[0028]制定溜车风险等级，风险等级一般设置为两级，包括滑动溜车与滚动溜车；
[0029]获取感知层各机构检测数据；根据检测数据判断当前溜车风险等级；
[0030]根据当前溜车风险等级制定防溜策略，包括滑动溜车防溜车策略以及滚动溜车防溜车策略；
[0031]滑动溜车防溜车策略为：防溜车系统判断为滑动溜车，触发电机车防溜装置；
[0032]滚动溜车防溜车策略为：防溜车系统判断为滚动溜车，触发电机车刹车系统，感知层获取电机车数据并判断本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于隧道施工电机车的溜车检测及制动系统，包括感知层、控制层以及执行层，其特征在于，所述感知层包括电机车状态检测机构和电机车行驶数据检测机构，所述控制层包括防溜车系统，所述控制层通过防溜车系统连接感知层以及执行层，所述防溜车系统连接电机车状态检测机构与电机车行驶数据机构，用于获取电机行驶状态与行驶数据，所述执行层包括电机车防溜装置以及电机车刹车系统防溜车系统还连接有电机车防溜装置与电机车刹车系统，用于向电机车防溜装置与电机车刹车系统发送命令。2.根据权利要求1所述的一种用于隧道施工电机车的溜车检测及制动系统，其特征在于，所述防溜车系统为单片机。3.根据权利要求1所述的一种用于隧道施工电机车的溜车检测及制动系统，其特征在于，所述电机车行驶数据检测机构通过通信、模拟量以及数字量连接电机车，用于获取电...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢培涛，张刚排，
申请(专利权)人：业超电气传动技术上海有限公司，
类型：新型
国别省市：