[发明专利]列车意外紧急制动车载实时在线监测系统、方法及装置

摘要

本发明提供了一种列车意外紧急制动车载实时在线监测系统、方法及装置，涉及铁道客车制动系统监测技术领域。列车管压力传感器实时采集列车管压力传感器所在车厢的列车管压力数据；制动缸压力传感器实时采集制动缸压力传感器所在车厢的制动缸压力数据；各车厢设置的列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置根据列车管压力数据实时确定列车管减压速率；在列车管减压速率大于一预设减压速率阈值且制动缸压力数据大于预先设置的压力阈值时，确定列车车厢发生紧急制动，并向列车级TCDS主机发送本车厢发生紧急制动的时刻；列车级TCDS主机对各车厢发生紧急制动的时刻进行排序和判断，定位最先发生意外紧急制动的车厢，并向全列广播报警。 1

主权项

1.一种列车意外紧急制动车载实时在线监测系统，其特征在于，包括：设置于列车上的列车级TCDS主机、设置于列车各节车厢的列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置、设置于所述各节车厢的列车管压力传感器和制动缸压力传感器；所述列车管压力传感器连接于列车车厢制动系统中的分配阀和支管截断塞门之间；所述制动缸压力传感器连接于列车车厢制动系统中的制动缸与缓解塞门之间；

所述列车级TCDS主机通过列车网络与各节车厢的列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置连接；所述列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置和与其位于同一车厢的列车管压力传感器和制动缸压力传感器分别连接；

所述列车管压力传感器，用于实时采集列车管压力传感器所在车厢的列车管压力数据，并将所述列车管压力数据发送给所述列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置；

所述制动缸压力传感器，用于实时采集制动缸压力传感器所在车厢的制动缸压力数据，并将所述制动缸压力数据发送给所述列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置；

各车厢设置的所述列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置，用于根据所述列车管压力数据实时确定列车管减压速率；实时监测所述列车管减压速率，在所述列车管减压速率大于一预设减压速率阈值且所述制动缸压力数据大于预先设置的压力阈值时，确定列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置所处的列车车厢发生紧急制动，并记录发生紧急制动的时刻；通过列车级TCDS主机设置的时间基准，通过所述列车网络向全列广播发送所述发生紧急制动的时刻；

所述列车级TCDS主机，用于确定全列各车厢的时间基准，并在接收到各车厢发生紧急制动的时刻后进行排序和判断，定位最先发生意外紧急制动的车厢，并向全列广播报警。

2.根据权利要求1所述的列车意外紧急制动车载实时在线监测系统，其特征在于，所述列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置包括中央处理芯片电路、声光报警电路、存储器、列车网络接口、列车管压力传感器接口、制动缸压力传感器接口；

所述中央处理芯片电路通过所述列车管压力传感器接口与所述列车管压力传感器连接；所述中央处理芯片电路通过所述制动缸压力传感器接口与所述制动缸压力传感器连接；所述中央处理芯片电路通过列车网络接口与所述列车网络连接；所述中央处理芯片电路还分别与所述声光报警电路和存储器连接。

3.根据权利要求1所述的列车意外紧急制动车载实时在线监测系统，其特征在于，所述列车网络为BPSK列车网络、OFDM列车网络或者LonWorks列车网络。

4.一种列车意外紧急制动车载实时在线监测方法，其特征在于，应用于权利要求1至3任一项所述的列车意外紧急制动车载实时在线监测系统，所述方法包括：

实时接收列车管压力传感器实时采集的列车管压力数据以及制动缸压力传感器实时采集的制动缸压力数据；

根据所述列车管压力数据实时确定列车管减压速率，并实时监测所述列车管减压速率；

在所述列车管减压速率大于一预设减压速率阈值且所述制动缸压力数据大于预先设置的压力阈值时，确定列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置自身所处的列车车厢发生紧急制动，并记录发生紧急制动的时刻；

通过列车级TCDS主机设置的时间基准，通过所述列车网络向全列广播发送所述发生紧急制动的时刻，以使得所述列车级TCDS主机根据各节车厢的列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置对应的发生紧急制动的时刻进行排序和判断，定位最先发生意外紧急制动的车厢，并向全列广播报警。

5.根据权利要求4所述的列车意外紧急制动车载实时在线监测方法，其特征在于，还包括：

接收列车级TCDS主机以预设广播频率发送的对时报文；所述对时报文包括列车级TCDS主机的标准时刻；

判断列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置的当前时刻与所述列车级TCDS主机的标准时刻的误差是否大于一预先设置的时刻误差阈值；

若所述列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置的当前时刻与所述列车级TCDS主机的标准时刻的误差大于所述时刻误差阈值，则将所述列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置的当前时刻更改为所述列车级TCDS主机的标准时刻。

6.根据权利要求5所述的列车意外紧急制动车载实时在线监测方法，其特征在于，在实时接收列车管压力传感器实时采集的列车管压力数据以及制动缸压力传感器实时采集的制动缸压力数据之后，包括：

判断所述列车管压力数据是否大于预先设置的第一故障阈值或者小于预先设置的第二故障阈值；

若所述列车管压力数据大于所述第一故障阈值，则确定所述列车管压力传感器发生短路故障；

若所述列车管压力数据小于所述第二故障阈值，则确定所述列车管压力传感器发生开路故障；

判断所述制动缸压力数据是否大于预先设置的第三故障阈值或者小于预先设置的第四故障阈值；

若所述制动缸压力数据大于所述第三故障阈值，则确定所述制动缸压力传感器发生短路故障；

若所述制动缸压力数据小于所述第四故障阈值，则确定所述制动缸压力传感器发生开路故障。

7.根据权利要求6所述的列车意外紧急制动车载实时在线监测方法，其特征在于，根据所述列车管压力数据实时确定列车管减压速率，并实时监测所述列车管减压速率，包括：

根据预先设置的采样频率，采用每n个采样点取一个中值数据，从所述列车管压力数据中获取列车管压力中值数据；其中n小于等于10；

根据所述列车管压力中值数据生成列车管压力传播波形；

实时监测所述列车管压力传播波形的斜率，并以所述列车管压力传播波形的斜率表示列车管减压速率。

8.根据权利要求7所述的列车意外紧急制动车载实时在线监测方法，其特征在于，还包括：

根据所述预先设置的采样频率，采用每n个采样点取一个中值数据，从所述制动缸压力数据中获取制动缸压力中值数据；其中n小于等于10；

将所述列车管压力中值数据和制动缸压力中值数据存储于预先设置的数据库中。

9.根据权利要求8所述的列车意外紧急制动车载实时在线监测方法，其特征在于，通过列车级TCDS主机设置的时间基准，通过所述列车网络向全列广播发送所述发生紧急制动的时刻，以使得所述列车级TCDS主机根据各节车厢的列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置对应的发生紧急制动的时刻进行排序和判断，定位最先发生意外紧急制动的车厢，并向全列广播报警，包括：

通过列车网络向列车级TCDS主机发送携带有所述发生紧急制动的时刻的广播报文；

所述广播报文被所述列车级TCDS主机用于解析出所述广播报文携带的发生紧急制动的时刻，并将各节车厢的列车意外紧急制动车载实时在线监测主机装置对应的发生紧急制动的时刻进行排序和判断，定位最先发生意外紧急制动的车厢，并向全列广播报警；

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