[发明专利]一种列车中首先发生紧急制动作用的车辆快速定位方法

权利要求书

1.一种列车中首先发生紧急制动作用的车辆快速定位方法，其特征在于，由以下步骤实现：

(1)、安装设备：方法是，首部车辆制动管通过风带软管与试风柜的执行器连接，尾部车辆接制动管安装电子风表，计算机安装在值班室里，试风柜与矮柱尾压中转站设置在动力电缆与通信电缆线路间，试风柜在发车端，矮柱尾压中转站在尾部脱轨器近处，执行器与计算机通过第一串行口1、CAN转换器、通信电缆实现有线通信，电子风表与矮柱尾压中转站无线通信，矮柱尾压中转站与值班室计算机通过第二串行口2、CAN转换器、通信电缆实现有线通信，试风柜接电缆盒，并经执行器与风源储气罐相连通，执行器与电子风表时间统一到5ms，二者通过各自的压力传感器、A/D转换分别实时高速记录车辆首、尾部制动管压力；

(2)、定位测量：方法是，设备安装完毕后，再通过以下定位公式实现：

N=M-Lf-(t2-t1)V2]]>

其中，N为突然大量排气的紧急制动车辆B点距第1辆端部之间制动管长度；M为全列车制动管长度；L_f为风带软管长度，固定安装在执行器上，长度是一定的，通过对风管的直接测量获得，长度≤20m；V为紧急制动波速，为270-280m/s，分为紧急制动车辆B点传递至执行器的速度V₁，计算公式是和从紧急制动车辆B点传递至电子风表的速度V₂，计算公式是t₁为执行器记录的紧急制动作用引起的拐点时刻；t₂为电子风表记录的紧急制动作用引起的拐点时刻，t₀为紧急制动车辆B点突然大量排气的时刻；

通过上述计算，获得每辆车的换长，换长×11m+1m，就是该车辆制动管长度，可以得到M，t₁与t₂通过计算机模糊识别执行器、电子风表压力拐点获得，从而得到N，计算机自动得出首先发生紧急制动作用车辆顺位。

2.根据权利要求1所述的列车中首先发生紧急制动作用的车辆快速定位方法，其特征在于，由以下步骤实现：

(1)、安装设备：首部车辆制动管通过风带软管(1)与试风柜(6)的执行器(2)连接，尾部车辆接制动管安装电子风表(3)，计算机(5)安装在值班室里，试风柜(6)与矮柱尾压中转站(4)设置在动力电缆与通信电缆线路间，试风柜(6)在发车端，矮柱尾压中转站(4)在尾部脱轨器近处，执行器(2)与计算机(5)通过第一串行口1、CAN转换器、通信电缆实现有线通信，电子风表(3)与矮柱尾压中转站(4)无线通信，矮柱尾压中转站(4)与值班室计算机(5)通过第二串行口2、CAN转换器、通信电缆实现有线通信，试风柜(6)接电缆盒，并经执行器与风源储气罐相连通，执行器(2)与电子风表(3)时间统一到5ms，二者通过各自的压力传感器、A/D转换分别实时高速记录车辆首、尾部制动管压力；

所述的执行器，为整个试验提供风源，并执行整个试验，包括通信部分、执行部分和检测部分，对外通过风带软管连接首部车辆制动管，通过总风源管道连接储气罐，执行器和值班室计算机实时通信，接收计算机控制命令，上传(采样间隔10ms)首部车辆制动管压力；

所述的电子风表，通过矮柱尾压中转站无线中转，实现与计算机通信，电子风表接收计算机控制命令，每间隔10ms上传一次尾部车辆制动管压力；

所述的矮柱尾压中转站用于实现值班室计算机与电子风表之间的无线数据中转，提高通信的稳定性；

所述的值班室计算机用于完成试验数据的分析和显示，控制整个试验过程，快速精确给出首先发生紧急制动作用车辆顺位；

(2)、定位测量：方法是，如图1所示，设备安装完毕后，当列车中的紧急制动车辆B点突然大量排气的时刻记为t₀，紧急制动将以相对恒定的波速V顺着制动管向列车首部、尾部同时传递，从而引起全列车辆发生紧急制动作用，在首部车辆、尾部车辆的列车制动主管上分别安装一台执行器和电子风表，时间统一到5ms，列车发生紧急制动作用时，微机控制列车制动机试验系统的执行器、电子风表快速采集的压力都将出现拐点，计算机自动分析查找出压力拐点，这两个时刻分别记为t₁、t₂；

从紧急制动车辆B点传递至执行器的速度V₁为公式1，从紧急制动车辆B点传递至电子风表的速度V₂为公式2：

V1=N+Lft1-t0---(1)]]>

V2=M-Nt2-t0---(2)]]>

其中，

L_f：风带软管长度；

M：全列车制动管长度；

N：突然大量排气的紧急制动车辆B点距第1辆端部之间制动管长度；

V：紧急制动波速，120阀的紧急制动波速为270～280m/s，测试条件是120辆C63A，104阀的紧急制动波速为196～207m/s，每个执行器或机车制动阀的排气速度不同，引起紧急制动波速存在一定变化范围；

t₁：执行器记录的紧急制动作用引起的拐点时刻；

t₂：电子风表记录的紧急制动作用引起的拐点时刻；

t₀：紧急制动车辆B点突然大量排气的时刻，可能是减压时安定性不良的车辆发生意外紧急制动作用，也可能是制动管折断，因为紧急制动车辆B点是一恒定的速度V，同时向执行器和电子风表传递，因此，V₁＝V₂＝V，合并公式1、公式2，消掉t₀，则为公式3：

N=M-Lf-(t2-t1)V2---(3)]]>

公式3中，V、L_f都是已知量，计算机与车号设备、HMIS、KMIS联网，获得每辆车的换长，得到M，t₁与t₂通过计算机模糊识别执行器、电子风表压力拐点获得，从而，获得N，进而计算机自动得出首先发生紧急制动作用车辆顺位。