一种动车组及电力机车登顶作业安全联锁系统的制作方法

1.本发明涉及一种动车组及电力机车登顶作业安全联锁系统，属于电力机车登顶作业配套设施领域。


背景技术：

2.目前动车组及电力机车登顶作业最主要的问题就在于登顶作业时的人身安全，保证登顶作业人员在非常安全的条件下能完成登顶作业任务。


技术实现要素：

3.本发明专利提出了一种动车组及电力机车登顶作业安全联锁系统。
4.本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：一种动车组及电力机车登顶作业安全联锁系统，其特征在于，包括隔离开关与接触网连接，接触网与接地线连接，控制系统与隔离开关连接，控制系统与接地线连接，控制系统与安全门连接，控制系统与人数计数器连接，人数计数器设置在该次登顶作业所覆盖的范围内。
5.一种动车组及电力机车登顶作业安全联锁系统的控制方法，其特征在于，当登顶作业开始前，动车组或电力机车停车且受电弓降下，此时控制系统允许隔离开关分闸，分闸到位后，控制系统允许接地线与接触网连通，这时触发控制系统允许安全门打开，登顶作业人员打开安全门后才能通往第三层平台；有人员通过安全门时，人数计数器显示三层平台的人数。当登顶作业结束并且人数计数器显示为零后反馈给控制系统，控制系统首先不再允许安全门被打开，然后允许接地线脱离接触网，接地线收纳好后控制系统允许隔离开关合闸，合闸到位后作业结束。
6.作为一种优选的技术方案，隔离开关与接触网连接，控制系统与隔离开关连接，控制系统与安全门连接，控制系统与人数计数器连接。人数计数器设置在该次登顶作业所覆盖的范围内。
7.作为一种优选的技术方案，接触网与接地线连接，控制系统与接地线连接，控制系统与安全门连接，控制系统与人数计数器连接。人数计数器设置在该次登顶作业所覆盖的范围内。
8.本发明所达到的有益效果是：保证了登顶作业人员在非常安全的条件下能够完成登顶作业任务，安全联锁的逻辑清晰明了，让安全联锁作业更加安全可靠。
附图说明
9.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1是本发明的示意图；图2是本发明的整体图；
图中：1、隔离开关；2、接地线；3、受电弓；4、动车组；5、接触网；6、安全门；7、人数计数器；8、登顶作业人员；9、登顶台。
具体实施方式
10.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
11.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
12.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
13.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
14.实施例1如图1至2所示，一种动车组及电力机车登顶作业安全联锁系统，其特征在于，包括隔离开关与接触网连接，接触网与接地线连接，控制系统与隔离开关连接，控制系统与接地线连接，控制系统与安全门连接，控制系统与人数计数器连接，人数计数器设置在该次登顶作业所覆盖的范围内。
15.工作原理：当登顶作业开始前，动车组或电力机车停车且受电弓降下，此时控制系统允许隔离开关分闸，分闸到位后，控制系统允许接地线与接触网连通，这时触发控制系统允许安全门打开，登顶作业人员打开安全门后才能通往第三层平台；有人员通过安全门时，人数计数器显示三层平台的人数。当登顶作业结束并且人数计数器显示为零后反馈给控制系统，控制系统首先不再允许安全门被打开，然后允许接地线脱离接触网，接地线收纳好后控制系统允许隔离开关合闸，合闸到位后作业结束。
16.隔离开关是可以将分断绝缘器两端的接触网上的电断开、连通的装置，其动作有分闸、合闸，合闸后分断绝缘器两端接触网等电位，提供合闸到位信号，分闸后分断绝缘器两端接触网绝缘，闸刀分开后接地，即与闸刀相连的一侧接触网接地，并且提供分闸到位信号；隔离开关有手动控制、电动控制，手动控制是指通过摇把旋转作用带动带电触头分开和连接的一种控制方式，电动控制是指通过电机带动带电触头分开和连接的一种控制方式，其中电动控制还分为现场控制和远程控制，现场控制是在隔离开关控制箱上按分闸、合闸按钮控制，远程控制是通过远程控制信号控制分闸、合闸，远程控制信号可以是计算机发出的指令，也可以是可编程控制器发出的指令，也可以是其他控制装置（例如：单片机）发出的指令。
17.接地线包括挂接机构（绝缘杆）和接地线，接地线是一根接地的金属导线一端与钢
轨连接，另一端与挂接机构勾头连接；接地线工作时，将勾头挂接到要接地的线路或者设备上，那么该线路或者设备就与钢轨等电位了，接地线是保证接地后勾头连接的接触网上与钢轨等电位，挂接后提供挂地线信号，脱离接触网后提供收回接地线信号；接地线分为手动挂接和电动挂接，手动挂接是人工将接有接地线的接地杆挂接到接触网上，或者从接触网上摘下来，电动挂接是指通过电动装置带动接地线挂接到接触网上或者从接触网上摘下来；接地线的接地方式在实际应用中根据应用场合分为是单端接地，和双端接地，单端接地应用场合是指要接地的区域接触网一端是接触网的尽头，那么将靠近分断绝缘器一侧接地即可，双端接地是指接触网要接地部分与其连接的带电部分通过两个分段绝缘器分割开来，那么该接触网的接地需要在两个分断绝缘器内侧分别接两根接地线。
18.登顶台是登顶作业人员进入动车组及电力机车车顶的作业平台，通常建成三层平台，第一层是地面，第二层是车内是人员下车使用，第三层是进入车顶使用；登顶台可以是连续的，也可以是分段的，连续的登顶台和单节动车组及电力机车的长度相近，基本覆盖了单节动车组或电力机车的车顶，连续的登顶台上设置了多个上下车顶的通道，同时也设置了多个安全门，分段的登顶台是指登顶台是不连续的，一节动车组或电力机车可以设置多个独立登顶平台，登顶平台上设置各自的安全门。
19.安全门是分布在登顶台上的门控系统，登顶人员通过安全门后就可以进入登顶台的第三层平台，直接进入动车组或电力机车的车顶。该门控系统可以在控制系统的授权下打开门，并且可以准确记录经过安全门的人数（进门的时候记录进门的人数和出门的时候记录出门的人数），在紧急的时刻安全门可以打开；安全门打开关闭方式为阻挡方式的，例如旋转门、平移门、伸缩门、道闸门、摆闸门等；安全门打开方式可以是机械钥匙打开，可以是远程控制打开，可以智能控制打开（ic卡，指纹识别，虹膜识别，人脸识别，及其他身份识别开门），安全门的打开是在系统的授权下对特定的人员打开，例如机械钥匙控制，是发给特定人员钥匙；智能控制是提前在系统中录入特定人员的相应信息，然后在得到授权后利用相应的信息开启安全门；例如指纹识别开门，在登顶作业之前准备登顶的人员需要提前录入登顶人员的指纹信息到系统中，建立系统指纹数据库，登顶作业时在允许登顶的时候，登顶人员首先要申请登顶作业，就是在控制主机一侧首先进行指纹识别，在指纹数据库中得到相应登顶人员的信息，审核通过，批准登顶，这样登顶人员就可以进入到指定安全门区域，安全门口会有相应的指纹采集装置，采集到的信息与申请人的指纹信息一致则打开安全门，不一致则不打开安全门。出门方式相同。
20.准确记录经过安全门的人数，可以是单向防尾随门（三辊闸），可以是全自动防尾随门，可以是互锁双门，这些门禁都可以实现每次只通过一个人，这样控制系统通过统计开门的顺序或者开门的方向就可以得到进入该门的人数和出来该门的人数，进门加一，出门减一，最终可以得到门里面的人数；例如三辊闸通过滚动的方向知道是进门还是出门，通过滚动的次数得到人数；互锁双门，两个门不能同时打开，锁上一个门之后才能打开另一个门，通过打开先后次序得出进门或者出门，通过次数得到人数。
21.安全门的进门和出门可以是同一个门，也可以是不同的门，如果是不同的门，那么安全门就只能接受一个方向打开，进门方向或者出门方向，那么进门只统计进门的人数，出门只统计出门的人数，这样统计三层平台上的人数时，需要进门的人数减去出门的人数；如果是进、出是同一个门，则按照进、出方向的不同统计三层平台的人数。
22.紧急时刻安全门可以打开，在发生意外或者灾难的时候，安全门可以从里面打开，包括机械方式打开和电气方式打开，机械方式打开例如机械钥匙或者其他机械开门机构，电气方式打开例如紧急开关。
23.人数计数器是具有计数进入三层平台的人数的装置，并且将人数显示在该次作业所能涉及的范畴里。
24.人数计数器可以是一个实物，例如一台计算机，可以是一个可编程控制器或者是简单的机械计数装置，也可以是复杂的智能装置；人数计数器可以是一个装置通过网络传输或者其他媒介传输到各个安全门上记录它们的人数，也可以分散到所有安全门上，记录各个安全门经过的人数，然后汇总到中心计数器上得到人数，作用就是可以记录经过在系统授权下的任意安全门经过的人数，进门方向经过一个人计数器加一，出门方向经过一个人计数器减一；人数计数器也可以是执行计数功能的一堆代码，通过各种传感器采集人员经过的信息，得到经过的人数。
25.实物计数器例如双向门计数器，安装在该门附近。每进入三层平台方向一个人，计数器加1，每离开安全门方向一个人，计数器减1。计数器上的值就是该门进入三层平台的人数。
26.人数计数器人数的计算，在登顶作业中，作业的范围是可以按照实际需求自己定义的，例如：一列动车组的范围；或者一个联挂动车组（两列动车组收尾连接在一起，形成一个整体）的范围；一个安全门的范围；几个安全门的范围等等按照使用场合来划分。
27.比如一列动车组的范围，假定登顶台上连续的，一列动车组范围内的安全门有三个，并且所有的门都允许进出，所有安全门都可以准确记录经过的人数，三层平台与动车车顶等高，进入三层平台即可以进入车顶，在允许登顶的条件下，登顶人员通过身份认证信息可以在三个门中的任何一个门进入三层平台，也可以在任何一个门离开三层平台，计数器一，计数器二，计数器三作用是当有登顶人员通过该门进入三层平台时，人数加一，通过该门离开三层平台时，人数减一，那么该次登顶作业三层平台上的人数计数器的人数=计数器一 计数器二 计数器三，这里人数计数器涉及的范畴就是这列动车组所涉及三个安全门的范围。
28.登顶作业结束的标志，当登顶人员返回到控制中心，交出相应的授权则判定登顶作业结束，例如交出机械钥匙、指纹识别结束作业、虹膜识别结束作业、人脸识别结束作业等智能识别结束作业方式交出授权，系统回收授权后要检查所有使用的安全门的状态是否正常（安全门关闭），人数计数器是否正常（人数计数器为0表示正常），如果有不正常的设备，则需要检查设备情况，直到正常才能解除授权，进行下一步操作。
29.授权解除后，控制系统允许撤地线，手动撤地线是将接地线从接触网上摘下，放入相应的收纳处，并且返回收纳好状态给控制系统；自动撤地线则是电动将地线撤除到安全位置，返回给控制系统撤到位状态。
30.合闸，地线撤除好后，控制系统允许隔离开关进行合闸动作，合闸后给控制系统返回合闸到位状态。
31.控制系统收到合闸到位状态后，作业结束。
32.实施例2一种动车组及电力机车登顶作业安全联锁系统，其特征在于，包括隔离开关与接
触网连接，控制系统与隔离开关连接，控制系统与安全门连接，控制系统与人数计数器连接。人数计数器设置在该次登顶作业所覆盖的范围内。
33.实施例3一种动车组及电力机车登顶作业安全联锁系统，其特征在于，包括接触网与接地线连接，控制系统与接地线连接，控制系统与安全门连接，控制系统与人数计数器连接。人数计数器设置在该次登顶作业所覆盖的范围内。
34.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。