[发明专利]一种高速列车紧急制动性能的实验室检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种高速列车紧急制动性能的实验室检测装置及方法。该装置包括：列车紧急制动模拟装置、微波干涉雷达和上位机，微波干涉雷达包括本振、功分器、发射天线、接收天线、低噪放、混频器、中频放大器、低通滤波器、A/D采样和信号处理单元。方法为：列车紧急制动模拟装置模拟列车紧急制动过程；微波干涉雷达利用回波信号的多普勒频移，采集列车紧急制动模拟装置在紧急制动过程中的制动数据，制动数据包括启动时间、速度、加速度；并将制动数据输入上位机；上位机根据制动数据绘制制动曲线，包括速度曲线、加速度曲线。本发明能够高精度地检测紧急制动装置在紧急制动过程中的紧急制动数据并绘制紧急制动曲线，从而评定紧急制动装置的有效性。

技术领域

本发明涉及雷达探测和运动检测技术领域，特别是一种高速列车紧急制动性能的实验室检测装置及方法。

背景技术

随着高速列车使用年限的增加，各项技术性能尤其是紧急制动性能都在慢慢变差，导致高速列车制动失灵的概率大大提高。紧急制动性能作为判定高速列车安全技术状况的主要因素，能够反应高速列车紧急制动的安全性和可靠性，其评定指标包括制动响应时间、制动速度曲线和制动加速度曲线。高速列车的核心问题之一便是由于制动不同步所引起的列车纵向冲击问题，而所有的列车纵向冲击问题的分析都是以准确的制动性能为前提条件的。

目前高速列车的紧急制动性能检测方法中的人工试风作业方式精度不够高，而铁道部推广使用的列车车辆制动试验监测装置虽然具有自动化程度高、测量精度高、响应速度快等优点，但该系统也有明显的局限性：高速列车行驶途中经过的环境复杂，接触网、电力机车强磁干扰大，系统固定安装的中继设备信号覆盖容易有盲区和弱信号区。通信模块长期在各种振动撞击环境下工作使用寿命不长，容易导致通信模块个别晶振脱落，导致通信模块故障，进而导致尾部风压数据传输中断，造成无法检测紧急制动的后果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有效、精确的高速列车紧急制动性能的实验室检测装置及方法，在路试实验机会较少的情况下，在实验室中对高速列车的紧急制动性能进行检测。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种高速列车紧急制动性能的实验室检测装置，包括列车紧急制动模拟装置、微波干涉雷达和上位机，其中：

所述列车紧急制动模拟装置，用于模拟列车紧急制动过程；

所述微波干涉雷达，利用微波干涉雷达回波信号的多普勒频移，采集列车紧急制动模拟装置在紧急制动过程中的制动数据，制动数据包括启动时间、速度、加速度；并将制动数据输入上位机；

上位机，根据制动数据绘制制动曲线，包括速度曲线、加速度曲线。

进一步地，所述列车紧急制动模拟装置包括可燃气体、活塞和检测金属体，通过点火器点燃可燃气体，使气体体积迅速膨胀推动活塞运动，并进而推动检测金属体运动来模拟高速列车的紧急制动过程；

所述列车紧急制动模拟装置的点火器受控于点火信号来点燃可燃气体；活塞和装置筒壁密封可燃气体，根据可燃气体的使用量、可燃气体的不同成份以及可燃气体的不同成份所占比例，产生推动活塞的不同爆炸力来模拟列车紧急制动前的速度；活塞用于密闭可燃气体和推动检测金属体；检测金属体与列车紧急制动装置相连，在活塞的推动下沿装置筒壁滑行，在达到模拟列车紧急制动前速度时紧急制动装置开始动作；行程限位器用于限制检测金属体的运动位移，保护检测金属体不会飞出；根据检测金属体的重量和所需模拟的列车紧急制动前的速度，使用不同的可燃气体成份、不同的可燃气体所占的比例以及不同的可燃气体使用量。

进一步地，所述微波干涉雷达包括本振、功分器、发射天线、接收天线、低噪放、混频器、中频放大器、低通滤波器、A/D采样和信号处理单元；