一种铁路过分相自动控制方式及装置，在机车上设有过分相区信息获取装置，并通过过分相区信息获取装置获取分相区信息，在机车上设置有自动过分相控制装置，通过分相区信息获取装置获取分相区信息，并将柱上开关分相点位置进行标记；当机车接近柱上开关分相点时，分相区信息获取装置发出约定代码，并通知自动过分相控制装置，后者即认为下一分相区为柱上开关式，并采取相应的控制模式；若未收到代码，则认为下一分相区为地面埋点分相，装置按车上自动断电控制方案进行控制。自动过分相控制系统至少包括三个部分，即一个两种模式的识别部分，一个车上自动控制断电过分相部分和一个柱上开关自动断电过分相部分。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种铁路机车的微机控制系统及装置，尤其是指一种应用于电力机车的、基 于网络的微机控制系统及装置。
技术介绍
我国西部地区由于地理原因，铁道线路的弯道多、坡度大，电力机车在通过分相区采用 人工手动操作时，动力损失较大，特别对重载货运列车影响很大，容易造成坡停等事故，限 制了线路的通过能力，影响了运输效率。为此铁路部门为提高运输效率，在部分线路上采用了自动过分相方式。所述的自动过分 相方式是为使电力系统三相负荷尽可能平衡，电气化铁道的接触网采用分段换相供电。为防 止相间短路，在不同相供电臂之间的连接处用绝缘装置分割，形成了二个供电臂之间绝缘分 割区域，称为分相区。电力机车在进入分相区前，通过"人控"(司机操作)或者"机控" (设备控制)2种方法，切断机车用电负载，使电力机车受电弓在无电流情况下通过分相区 后，再恢复机车用电负载。目前的自动过分相有两种不同的模式，即在线路分相区安装了地面感应器的断电过分相 模式和部分大坡道分相区安装柱上开关的带电过分相模式。一、 机车自动控制断电方案该方案已在国内京广、京哈等干线上投入使用。其原理是在电力机车进出分相区之前 的线路上安装地面磁感应器。当机车从A相区驶来达到磁钢处时，通过车载设备接受地面信 息，并延时断开机车主断路器，使机车惰行通过无电区。在通过无电区后，机车接受到地面 另一个磁钢信号，再自动闭合主断路器，进入B相区行驶。其控制过程完全由车载设备完成。该种方式一般是在分相区前后按要求埋设四个地面感应器。机车上安装四个感应接收器T1 T4，其中T2与T4， Tl与T3相互备份。当机车向前方向运行，通过地面感应器T1时， 车载设备接收到地面信号，自动对机车设备进行相关操作，在到达分相区T3时断开机车的 主断路器。机车通过分相区、接收到另一端的地面信号后，自动闭合主断路器，对机车设备进行恢 复操作，机车恢复至过分相前的工况，继续行驶。该技术方案的优点是投资费用低，列车冲动小；地面设备不需要维护。 该技术方案的缺点是机车断电时间较长，在大坡道区段列车牵引力损失大。二、 柱上开关自动断电方案该方案目前主要在兰州、昆明使用。工作原理如下-首先对分相区内的接触网进行改造，分割出七个区段。电力机车运行至a -b间时，左侧开关装置接触器吸合，开关闭合使c-d段有电。机车 运行至c-d段，接触器释放、开关断开，使c-d-e-f-g为无电区。机车继续运行至g-h间，右侧开关装置接触器得电，开关闭合，运行到h-i间时，开关 断开，两组开关回到初始状态。这套装置以柱上开关代替机车的主断路器，实现了不需人工操作的自动过分相。该技术方案的优点是断电时间短，机车牵引力损失小。该技术方案的缺点是开关长期带负荷分断，易损坏，需要经常维护；列车冲动大。 三、两种方案的比较两种方式各有优缺点，但由于原理不同、控制对象不同，对机车的控制要求差异很大。 电力机车在过分相时若不能区分这两种模式的情况下，无法兼容，是无法做到一起使用的。这给在部分线路上安装了这两种自动过分相设备的运用部门带来的不便。因此很有必要对此加以改进。
技术实现思路
为了克服现有自动过分相装置不能很好相互兼容的不足，本专利技术提供一种能有效综合 利用现有两种过分相技术的特点，根据机车实际情况，能够在电力机车到达分相区前准确识 别到分相区段的模式，并根据分相区的具体模式自动选择合适的控制措施的自动过分相方式 及装置。本专利技术采用如下技术方案 一种自动过分相控制方式，在机车上设有过分相区信息获取装置，并通过过分相区信息获取装置获取分相区信息，并在机车上设置自动过分相控制装置，并通过分相区信息获取装置获取分相区信息，将柱上开关分相点位置进行标记。当机车接近柱上开关分相点时，分相区信息获取装置发出约定代码，并通知自动过分相控制装置，后者即认为下一分相区为柱上开关式，并采取相应的控制模式。若未收到代码，则认为下一分相区为地面埋点分相，装置按车上自动断电控制方案进行控制。所述的自动过分相控制系统至少包括三个部分，即一个两种模式的识别部分， 一个车上自动控制断电过分相部分和一个柱上开关自动断电过分相部分。自动过分相控制装置实现三部分功能不同分相区的识别与两种控制模式的协调、柱上开关过分相模式下的逻辑控制和车上自动控制断电过分相模式下的 逻辑控制。其中一、两种模式的识别部分所述的两种模式的识别是通过修改过分相信号采集装置里的数据，将柱上开关分相区位 置进行标记。当机车接近柱上开关分相区时，过分相信号采集装置发出约定代码，并通知自 动过分相控制装置，后者即认为下一分相区为柱上开关式，并采取相应的控制模式。若未收 到代码，则认为下一分相区为地面埋点分相，自动过分相控制装置按车上自动断电控制方案 进行控制。二、车上自动控制断电过分相部分所述的车上自动控制断电过分相是自动过分相控制装置采取车上自动控制断电过分相 方式后，会根据车感器送来的信号，结合机车运行状态信号进行判断，生成"过分相预告"、 "强迫断"和"恢复"信号。同时根据机车速度控制司机指令，按固定速率或者在预定的时 间内将电机电流平稳降至0，发出辅机和主断控制指令。在机车通过无电区后，根据车载感 应器送来的信号，发出辅机和主断控制指令，将指令恢复。三、柱上开关自动断电过分相部分所述的柱上开关自动断电过分相是自动过分相控制装置确定分相区安装了柱上开关后， 装置实时监测网压变化，当网压低于设定值时，认为机车进入无电区，网压判断为低后自动 过分相控制装置立即采取如下措施切断指令，封锁整流桥脉冲；断开部分辅机控制回路。 自动过分相控制装置检测到网压恢复到设定值以上时，自动过分相控制装置采取如下措施 恢复指令，恢复电流；恢复辅机控制回路。根据所述的自动过分相控制方式所提出的自动过分相控制装置是在机车上至少有一个 存储地面信息数据的地面信息存储装置和一个将所存储的地面信息数据通过通讯总线发送 给相关车载设备的信息传输装置，在机车控制系统中还设置有自动过分相控制装置，且自动 过分相控制装置分别与地面信息存储装置和信息传输装置电连接，并对地面信息存储装置里 的数据进行修改，将柱上开关分相点位置进行标记；自动过分相控制装置通过通讯总线从信 息传输装置中获取该标记信息；当机车接近柱上开关分相点时，地面信息存储装置发出约定 代码，信息传输装置收到后通知自动过分相控制装置，自动过分相控制装置即认为下一分相 区为柱上开关式，并采取相应的控制模式；若未收到代码，则认为下一分相区为地面埋点分 相，装置按车上自动断电控制方案进行控制。本专利技术的优点在于完全兼容电力机车车上自动控制断电过分相和柱上开关自动断电过 分相两种方式，而且可根据每个分相区的具体情况采取最优的控制措施。在列车运行的平稳 性与效率方面找到最合适的平衡点，在保证列车平稳运行的同时又减少了牵引力损失，提高了铁路运输效率，同时减轻了乘务员的劳动强度，降低了机车通过分相区时的事故风险。附图说明图1为本专利技术的系统框图2为本专利技术的RS-485通讯电路图3为本专利技术的过分相模式识别与优选程序框图4为本专利技术的机车状态信号获取电路原理图5为本专利技术的车感器信号处理电路原理图6为本专利技术的速度信号处理电路原理图7为本专利技术的辅机控制电路原理图8为本专利技术的指令控制电路原理图9本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铁路过分相自动控制方式，在机车上设有过分相区信息获取装置，并通过过分相区信息获取装置获取分相区信息，其特征在于：在机车上设置有自动过分相控制装置，通过分相区信息获取装置获取分相区信息，并将柱上开关分相点位置进行标记；当机车接近柱上开关分相点时，分相区信息获取装置发出约定代码，并通知自动过分相控制装置，后者即认为下一分相区为柱上开关式，并采取相应的控制模式；若未收到代码，则认为下一分相区为地面埋点分相，装置按车上自动断电控制方案进行控制。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李小平，李鹏，蔡杰，曹伟宸，
申请(专利权)人：株洲南车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]
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