一种撒砂控制系统、控制方法及车辆与流程

1.本发明属于撒砂控制技术领域，尤其涉及一种撒砂控制系统、控制方法及车辆。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.对于地铁车辆及高铁车辆来说，目前的撒砂方案主要包括两种，一种是固定撒砂速率方案，另一种是可变速撒砂方案。其中，固定撒砂速率在车辆速度由高到低变化时，存在以下问题：铺撒到轨面上的砂砾并不均衡；而且当车辆速度高时，轨面砂砾密度低，无法有效改善轮轨黏着；当车辆速度低时，轨面砂砾密度高，这样会造成砂砾浪费，且砂砾太多会影响轮轨之间信号传输。然而，对于可变速撒砂方案来说，目前均未对撒砂控制系统的工作状态进行及时监控，这样使得撒砂控制系统的稳定性不能得到保障，影响车辆的安全运行。


技术实现要素：

4.为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种撒砂控制系统、控制方法及车辆，其能够节约砂砾，有效改善轮轨黏着，而且可实时监测撒砂控制系统的工作状态，保障车辆的安全运行。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.本发明的第一个方面提供一种撒砂控制系统，其包括：
7.信息获取模块，其用于获取车辆运行状态信息；
8.撒砂触发模块，其用于当检测到车辆运行状态信息中存在空转或滑行信号时，立即触发撒砂动作；
9.出砂量调整模块，其用于当撒砂动作触发时，根据车辆运行状态信息中的实时车速来确定出风口风压，进而调整撒砂口出砂量；其中，实时车速、出风口风压和撒砂口出砂量三者关系根据试验确定；
10.信息检测模块，其用于实时检测出风口风压，以判断撒砂控制系统的工作状态。
11.本发明的第二个方面提供一种撒砂控制方法，其包括：
12.获取车辆运行状态信息；
13.当检测到车辆运行状态信息中存在空转或滑行信号时，立即触发撒砂动作；
14.当撒砂动作触发时，根据车辆运行状态信息中的实时车速来确定出风口风压，进而调整撒砂口出砂量；其中，实时车速、出风口风压和撒砂口出砂量三者关系根据试验确定；
15.实时检测出风口风压，以判断撒砂控制系统的工作状态。
16.本发明的第三个方面提供一种车辆，其包括如上述所述的撒砂控制系统。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18.本发明提供了一种撒砂控制系统及系统，其通过检测到车辆运行状态信息中存在空转或滑行信号判断是否触发撒砂动作，实现了根据车辆速度信号变化从而控制撒砂速率，从而对轨面上的砂砾密度进行调整，在车辆高速时，有效改善了轮轨黏着，在车辆低速时，减少了撒砂量，节约了砂砾；而且能够实时监测撒砂控制系统的工作状态，在状态异常时，向车辆网络系统及地面控制中心发出预警，使得撒砂控制系统的稳定性得到保障，提高了车辆的安全运行效率。
19.本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
20.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
21.图1是本发明实施例的撒砂控制系统结构示意图；
22.图2是本发明实施例的出风口结构示意图；
23.图3是本发明实施例的撒砂控制系统与车辆网络系统、制动系统、牵引系统及地面数据中心的连接结构示意图。
具体实施方式
24.下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
25.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
26.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
27.实施例一
28.参照图1，本实施例提供了一种撒砂控制系统，其包括信息获取模块、撒砂触发模块、出砂量调整模块和信息检测模块。
29.下面来详细给出各个模块的具体实施过程：
30.(1)信息获取模块
31.信息获取模块，其用于获取车辆运行状态信息。
32.此处需要说明的是，车辆运行状态信息包括车辆行进方向信息、速度信号、滑行信号及空转信号。
33.在一个或多个实施例中，所述信息获取模块通过车辆网络系统分别与制动系统和牵引系统相连。
34.其中，车辆行进方向信息、速度信号、滑行信号是从制动系统中获取的；空转信号是从牵引系统中获取的。
35.此处所述的制动系统和牵引系统均为现有技术，此处不再详述。
36.(2)撒砂触发模块
37.撒砂触发模块，其用于当检测到车辆运行状态信息中存在空转或滑行信号时，立即触发撒砂动作。
38.其中，单次撒砂动作的时间为预先设定好的，比如t(s)。
39.(3)出砂量调整模块
40.出砂量调整模块，其用于当撒砂动作触发时，根据车辆运行状态信息中的实时车速来确定出风口风压，进而调整撒砂口出砂量；其中，实时车速、出风口风压和撒砂口出砂量三者关系根据试验确定。
41.在具体实施中，当撒砂动作触发时，需要根据实时车速v(km/h)调整出风口风压p(kpa)。
42.具体地，在试验阶段确认风压p(kpa)与撒砂口出砂量m(g/s)的关系，以保证车辆运行过程中每米轨道铺设砂砾量m(g/m)，满足车辆适应的设计标准要求。
43.例如：英标gmrt2461要求：撒砂器可以保持铺砂密度不超过7.5g/m/轨道：
44.某撒砂装置在风压为300kpa时，单个出砂口每10s的出砂量为700g，即出砂速率为70g/s；
45.当车辆速度为36km/h(即10m/s)，每米轨道上运行时间为0.1s，则每米轨道上的铺砂量m为7g/m；
46.当车辆速度为72km/h(即20m/s)，每米轨道上运行时间为0.05s，为了保证每米轨道上的铺砂量m为7g/m，则需要调整到合适的风压，将出砂口的出砂速率控制在140g/s。
47.(4)信息检测模块
48.信息检测模块，其用于实时检测出风口风压，以判断撒砂控制系统的工作状态。
49.在具体实施中，所述信息检测模块包括第一压力检测元件和第二压力检测元件，所述第一压力检测元件用于检测出风口内的电空转换阀的工作状态，所述第二压力检测元件用于检测出风口内的中继阀的工作状态，如图2所示。
50.在图2中，第一压力检测元件为压力传感器1，第二压力检测元件为压力传感器2。
51.在其他实施例中，第二压力检测元件也可采用压力开关来代替。
52.在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，如可以在本结构的基础上，增加在图2所示风源部分增加溢流阀、减压阀或者塞门等。
53.在其他实施例中，所述信息检测模块还用于：检测砂箱内的温度、湿度及砂位状态信息。
54.在一个或多个实施例中，所述信息检测模块通过车辆网络系统与地面数据中心通信，如图3所示。
55.这样当检测到砂箱湿度或温度信号异常时，车辆网络系统向车辆监控屏幕及地面数据中心发出撒砂系统故障等提示信息，车辆需及时进行检修。当检测到砂箱砂位处于低砂位时，车辆网络系统向车辆监控屏幕及地面数据中心发出需加砂等提示信息，车辆需及时进行检修。
56.本实施例结合制动系统、牵引系统的空转滑行检测，及结合车辆实时速度有针对性的进行撒砂动作。车辆网络系统作为传输媒介进行信号传输及预警。
57.实施例二
58.本实施例提供了一种撒砂控制方法，其包括：
59.步骤1：获取车辆运行状态信息。
60.此处需要说明的是，车辆运行状态信息包括车辆行进方向信息、速度信号、滑行信号及空转信号。
61.步骤2：当检测到车辆运行状态信息中存在空转或滑行信号时，立即触发撒砂动作。
62.步骤3：当撒砂动作触发时，根据车辆运行状态信息中的实时车速来确定出风口风压，进而调整撒砂口出砂量；其中，实时车速、出风口风压和撒砂口出砂量三者关系根据试验确定。
63.在具体实施中，当撒砂动作触发时，需要根据实时车速v(km/h)调整出风口风压p(kpa)。
64.具体地，在试验阶段确认风压p(kpa)与撒砂口出砂量m(g/s)的关系，以保证车辆运行过程中每米轨道铺设砂砾量m(g/m)，满足车辆适应的设计标准要求。
65.例如：英标gmrt2461要求：撒砂器可以保持铺砂密度不超过7.5g/m/轨道：
66.某撒砂装置在风压为300kpa时，单个出砂口每10s的出砂量为700g，即出砂速率为70g/s；
67.当车辆速度为36km/h(即10m/s)，每米轨道上运行时间为0.1s，则每米轨道上的铺砂量m为7g/m；
68.当车辆速度为72km/h(即20m/s)，每米轨道上运行时间为0.05s，为了保证每米轨道上的铺砂量m为7g/m，则需要调整到合适的风压，将出砂口的出砂速率控制在140g/s。
69.步骤4：实时检测出风口风压，以判断撒砂控制系统的工作状态。
70.在一个或多个实施例中，所述撒砂控制方法还包括：
71.检测出风口内的电空转换阀的工作状态，以及检测出风口内的中继阀的工作状态。
72.在一个或多个实施例中，所述撒砂控制方法还包括：
73.检测砂箱内的温度、湿度及砂位状态信息。
74.在一个或多个实施例中，所述撒砂控制方法还包括：
75.将判断的撒砂控制系统的工作状态通过车辆网络系统发送至地面数据中心。
76.这样当检测到砂箱湿度或温度信号异常时，车辆网络系统向车辆监控屏幕及地面数据中心发出撒砂系统故障等提示信息，车辆需及时进行检修。当检测到砂箱砂位处于低砂位时，车辆网络系统向车辆监控屏幕及地面数据中心发出需加砂等提示信息，车辆需及时进行检修。当判断撒砂控制系统的工作状态存在故障信息时，可以将故障信息反馈车辆网络系统。
77.实施例三
78.本实施例提供了一种车辆，其包括如上述所述的撒砂控制系统。
79.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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。