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基于RFID的电力机车自动过分相系统方案

 一、体系布景

  GFX-3A型电力机车主动过火相体系由深圳市丰泰瑞达实业公司和北京铁路局联合研发而成,于2007年7月18日经过铁道部科技司、运送局技能评定判定。该体系针对电力机车而研发的主动过火相操控产品,其主要功用是当电力机车经过火相区时,体系根据机车速度、定位机车方位主动滑润降牵引电流、断开辅佐机组和分“主断”,经过火相区后,主动闭合主断路器、闭合辅佐机组和操控牵引电流滑润上升,完结电力机车经过火相区时操作的主动化,大大的减轻了乘务员的作业强度。

  二、体系组成:

  体系双CPU热备份结构进步体系牢靠性,主控体系具有自检预警功用和事情记载存储剖析功用。

  一起辨认网上射频卡定位信号并一起兼容地上磁定位信号,两层技能多重定位信号完结电力机车准确牢靠的主动过火相。

  电车机车主动过火相设备包含车载设备部分和沿线定位设备两大部分。车载部分包含:车载操控主机、车顶RFID阅读器、报警器(蜂鸣器、双色LED)、磁感应接纳器及衔接线缆等组成;沿线定位设备包含:触摸网上射频定位卡和磁感应设备(磁轨枕)组成。

基于RFID的电力机车自动过分相系统方案

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基于RFID的电力机车自动过分相系统方案

  1.沿线定位设备(单向一处分相)
  射频定位卡:6套
  磁感应器(磁枕):4套

  2.车顶RFID阅读器
  车顶阅读器设备于车顶I端,其功用是接纳网上射频定位卡信息,阅读器将接纳到射频卡定位信息传送给主机。

  3.报警器和投/切开关
  报警器和投/切开关规划为一体部件(也可分隔设备),设备于司机操作台前面板上,用于主动过火相的报警、声光显现、投入/切除设备。

  4. 车载磁感应接纳器
  车载磁感应接纳器设备在机车的转向架上,接纳器选用密封防水、防震规划处理,确保体系的牢靠运转。车载磁感应接纳器根据电磁感应原理,感应接纳线圈与地上感应器的磁场相结合,完结体系的定位辨认。

  三、分相定位点设备示意图

  该设备根据网上射频卡定位和地上磁铁信号两层定位机车方位技能主动过火相。机车方位辨认以网上射频卡定位为主,地上磁铁信号起备份和监督效果。在每个分相区前设置三个射频卡定位点和两个磁铁定位点,反相定位点对等设置。如下图所示:

基于RFID的电力机车自动过分相系统方案

  注:1、T1、T2、T3、T4为地上磁感应器方位,T1和T4为预告点;T2和T3为逼迫点
  2、K1~K6为网上射频定位卡设备在承力索上,各方位界说如下:
  上行方向: K6-6#(预告卡) 、K1-1#(卸载卡)、K2-2#(分主断卡)
  下行方向: K5-5#(预告卡) 、K3-3#(卸载卡)、K4-4#(分主断卡)

  四、作业原理

  机车运转至K6点时读到预告卡信号,蜂鸣器宣布蜂鸣声,提示司机间隔分相还有2Km,并开端分相前计程;机车运转至K1点时读到1#卸载卡,开端按1#卡575m方位计程,机车运转至K2点时读到2#分主断卡,开端按2#卡275m方位计程,并根据其时机车速度,宣布卸载信号开端降流,当机车电流降至“0”,宣布分主断信号。
当辨认到T1或T2磁铁信号时,若前面已辨认到1#或2#卡则不发动磁铁分主断计程,仍以射频卡分主断计程。

  若未辨认到射频卡信号,则遇到T1磁铁信号,开端T1磁铁的205m分主断计程。若未遇到T1时,当遇到T2,则进行强制分主断。

  当机车跳过无电区后,有下列条件之一即发合主断信号操控机车合主断:
  检测到网压信号由无到有信号改变;
  辨认到磁铁康复信号或反向射频卡信号;
  过无电区后计程合主断。
   
  反向行车主动过火相原理和正向行车相同,因为每处分相定位点彻底对称设备。

  该设备是根据无线射频定位技能(RFID)、磁感应技能和机车“公里标”数据(TAX2箱公共信息)定位方法相结合的车载主动过火相操控设备。

  机车在区间运转时,以公里标数据为根据,结合当时机车速度,进行机车距前方下一个相点间隔运算和校准;进入分相区前2km区域后,机车运转方位定位以RFID为主,机车公里标数据用于定位备份和毛病诊断,确保机车主动过火相的安全、牢靠性。

  五、作业准则

  体系规划准则

  设备主动操控下,手动优先分相前三个射频卡定位点和两个磁感应器定位点彼此相关验证,确保过火相的牢靠性,即便单个定位点失效,不影响正常主动过火相。若设备毛病,报警器显现红灯,蜂鸣器宣布蜂鸣声提示司机切除主动过火相,只要把操作端开关打到切除位,设备与机车操制彻底切除,投/切开关只与操作端有关,非操作端投/切开关处于任何方位都不影响。
  主控体系具有完善的自检功用,当设备正常时,报警器显现绿灯,司机能够经过投/切开投入主动过火相。
  主控体系具有完善事情存储功用,主动过火相悉数运转记载及相关毛病信息悉数记载在存储器中,便于下载剖析。
  防误动作,设备结合公里标数据判别机车运转方位,机车运转在区间时,即便因为搅扰感应到磁信号,主控体系不会宣布输出操控。
  卸载/加载机车牵引电流信号为2级线性斜率方法,合适机车各种工况(零位、牵引、电制)。

  六、技能特色

  1)机车定位技能
  机车方位定位引进射频定位卡(RFID)技能,其特色:
  结构简略、体积小、易设备、免保护,习惯恶劣作业环境。
  仅有ID序列号,不会呈现误辨认现象。
  设备在沿线触摸网的承力索上,防人为损坏。
  2)射频辨认技能且兼容地磁信号并结合公里标定位技能,进步机车方位定位的精准性。
  3)内核双CPU热备份结构,进步设备均匀无毛病运转周期。
  4)运算、输出最佳分主断方位,下降机车速度丢失。
  5)斜率电流操控技能,处理了机车过火相冲动问题。
  6)具有完好的毛病自检及报警提示功用。
  7)模块化规划,结构简略,设备保护便利。
  8)冗余规划,便于功用扩展。


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