一种地铁车辆的受流转换自动控制方法与流程

本发明涉及受流转换控制方法，属于地铁车辆列车网络控制系统技术领域。

背景技术：

目前地铁车辆受流方式主要为受电弓和受流靴两种，通常情况下车辆仅采用一种受流方式，接触网供电可以全线贯通，但三轨供电的方式因安全考虑在车辆段内通常不再布置三轨，故库内动车需要通过滑触线供电，此方式需人工操作，操作费事，出入库时需要车下人员配合，另外也存在司机误动车导致滑触线断裂情况。

部分地铁车辆会考虑蓄电池牵引方案，以满足无电区的动车需要，但此类方案都是通过按钮控制，需要司机进行多步骤操作。

另外部分地铁车辆也存在同时加装受电弓和受流器的方案，以应对库内接触网和正线三轨受流，受流转换的常规方案需要一系列开关按钮的操作，且需密切关注各操作的执行结果，司机确认后方可执行下一步操作。

地铁车辆目前的受流转换主要依赖于牵引系统受流使能状态、开关按钮、车辆继电器和接触器的逻辑动作来实现。包括受电弓模式选择电路、受流器模式选择电路、受电弓使能电路、受流器使能电路、升/降弓、升/降靴控制电路等，电路中同时需要考虑两种或多种受流方式的互锁关系。

针对正线和车辆段设置多种受流方式的情况，以在正线为受流靴接触轨受流，车辆段为受电弓接触网受流的情况为例。车辆出库时受流模式需要由受电弓模式转受流靴模式，回库时受流靴模式转受电弓模式，且仅在出入库段同时存在接触网与接触轨，车辆必须在该区间内完成受流模式的转换。故需要从受流转换的特定位置、高压隔离、转换过程、受流状态判定等方面综合考虑操作过程中的安全性，且需司机按照固定的操作流程执行，车辆电路设计较为复杂，操作流程繁琐。此过程中的各个时间节点难以把控，受机械装置动作时间不固定的影响，各流程操作需要考虑最大耗时情况，影响车辆出入库的时间，收发车效率较低。

技术实现要素：

本发明的目的主要是针对上述现有技术的问题，提供一种地铁车辆的受流转换自动控制方法，主要涉及地铁车辆受流模式出库自动转换控制方法和地铁车辆受流模式入库自动转换控制方法。该自动控制方法基于lcu逻辑控制，采集车辆转换中的各状态数据进行相应逻辑诊断和控制。

为了解决以上技术问题，本发明提供的地铁车辆受流模式出库自动转换控制方法，步骤如下：

车辆获取出库转换区域的位置信息，车辆达到出库转换区域并停车；tcms获取车辆位置信号和零速信号，且司控台上的“受流靴转受电弓模式”和“受电弓转受流靴模式”两个按钮未被按下，则ddu上显示“受电弓转受流靴模式”软按钮可用，司机按下此软按钮后，tcms向牵引辅助系统发送切除辅助逆变器信号，并将软按钮触发信号和辅助逆变器切除信号发送至lcu，lcu收到这两个信号后延时1-2s后向受电弓发送降弓指令，6-8s后若整车降弓未到位则中断切换报故障，如果整车降弓到位则lcu向牵引辅助系统发送受流靴模式位信号，驱动电动开关动作将受流主电路与受流靴连接，延时2-3s后，当检测到整车有受流靴使能信号且整车无受电弓使能信号则lcu向受流靴发送升靴指令，否则ddu提示“自动转换失败”；升靴指令发出后检测升靴到位信号，若8-10s内未检测到升靴到位信号则报故障，若8-10s内检测到升靴到位信号且高压信号存在，tcms发送启动辅助逆变器信号，受流自动转换完成，若高压信号不存在，则提示故障。

本发明提供的地铁车辆受流模式入库自动转换控制方法，步骤如下：

车辆获取入库转换区域的位置信息，车辆达到入库转换区域并停车；tcms获取车辆位置信号和零速信号，且司控台上的“受流靴转受电弓模式”和“受电弓转受流靴模式”两个按钮未被按下，则ddu上显示“受流靴转受电弓模式”软按钮可用，司机按下此软按钮后，tcms向牵引辅助系统发送切除辅助逆变器信号，并将软按钮触发信号和辅助逆变器切除的信号发送至lcu，lcu收到这两个信号后延时1-2s后向受电靴发送降靴指令，6-8s后若整车降靴未到位则中断切换报故障，如果整车靴降到位则lcu向牵引辅助系统发送受电弓模式位信号，驱动电动开关动作将受流主电路与受电弓连接，延时2-3s后，当检测到整车有受电弓使能信号且整车无受流靴使能信号则lcu向受电弓发送升弓指令，否则ddu提示“自动转换失败”；升弓指令发出后检测升弓到位信号，若8-10s内未检测到升弓到位信号则报故障，若8-10s内检测到升弓到位信号且高压信号存在，则tcms发送启动辅助逆变器信号，受流自动转换完成，若高压信号不存在，则提示故障。

tcms根据车辆位置信息判定转换可行性；tcms结合车辆激活、零速信号、当前受流使能信号给出可操作界面；司机操作后指令给到lcu，lcu可按规定流程执行完成受流转换（包括降靴或降弓、受电弓/受流靴降到位判定、受电弓/受流靴模式选择、受电弓/受流靴使能判定、受电弓/受流靴升、受电弓/受流靴升到位判定、判定高压、启动辅逆等），转换过程中若前一条件不满足则中断转换过程，且转换过程中两种受流方式有严格的互锁逻辑，以保证车辆受流安全。该方案操作简单，转换过程及时可靠，提高车辆出入库的效率。

附图说明

图1是地铁车辆受流模式出库自动转换流程图。

图2是地铁车辆受流模式入库自动转换流程图。

图3是受电弓升弓流程图。

图4是受电靴升靴流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做解释说明。

地铁车辆具备定位信息，通过信号系统或辅助防撞系统获取特定转换区域的位置信息，保证车辆进出库经过转换区域时可靠停车，位置信息同时能够区分需要进行的模式转换。若车辆在出库转换区域，则为受电弓转受流靴模式，若车辆在入库转换区域，则为受流靴转受电弓模式。tcms系统在ddu设置自动转换软按钮，或者也可以设置两个软按钮，分别为“受流靴转受电弓模式软按钮”和“受电弓转受流靴模式软按钮”，tcms收到位置信号后且在零速条件具备的情况下，判断软按钮的可用性并进行操作。司控台上只有两个硬按钮“受流靴转受电弓模式”和“受电弓转受流靴模式”，用于传统手动切换受流使用。

如图1所示为地铁车辆受流模式出库自动转换控制流程，步骤如下：

车辆获取出库转换区域的位置信息，车辆达到出库转换区域并停车；tcms获取车辆位置信号和零速信号，且司控台上的“受流靴转受电弓模式”和“受电弓转受流靴模式”两个按钮未被按下，则ddu上显示自动转换软按钮可用并点亮（此时若ddu未显示自动转换软按钮可用，则司机确认停车位置和司控台按钮状态），司机按下此软按钮后，tcms向牵引辅助系统发送切除辅助逆变器信号，并将软按钮触发信号和辅助逆变器切除信号发送至lcu，lcu收到这两个信号后延时1-2s后向受电弓发送降弓指令，6-8s后若整车降弓未到位则中断切换报故障，如果整车降弓到位则lcu向牵引辅助系统发送受流靴模式位信号，驱动电动开关动作将受流主电路与受流靴连接，延时2-3s后，当检测到整车有受流靴使能信号且整车无受电弓使能信号则lcu向受流靴发送升靴指令，否则ddu提示“自动转换失败”同时，提示司机查看盖板、隔离开关及电动开关状态；升靴指令发出后检测升靴到位信号，若8-10s内未检测到升靴到位信号则报故障，若8-10s内检测到升靴到位信号且高压信号存在，tcms发送启动辅助逆变器信号，受流自动转换完成，若高压信号不存在，则提示故障；升靴指令发出10s内未检测到升靴到位信号，则手动进行转换，司机按下司控台上的降靴按钮，10s后再按下升靴按钮，所有受流靴升靴到位后tcms发送启动辅助逆变器信号。

若ddu设置两个软按钮（“受流靴转受电弓模式软按钮”和“受电弓转受流靴模式软按钮”）的方案时，当车辆停在出库转换区域，且司控台上的“受流靴转受电弓模式”和“受电弓转受流靴模式”两个按钮未被按下，则“受电弓转受流靴模式软按钮”可用，并点亮。

如图2所示为地铁车辆受流模式入库自动转换控制流程图，步骤如下：

车辆获取入库转换区域的位置信息，车辆达到入库转换区域并停车；tcms获取车辆位置信号和零速信号，且司控台上的“受流靴转受电弓模式”和“受电弓转受流靴模式”两个按钮未被按下，则ddu上显示自动转换软按钮可用并点亮（此时若ddu未显示自动转换软按钮可用，则司机确认停车位置和司控台按钮状态），司机按下此软按钮后，tcms向牵引辅助系统发送切除辅助逆变器信号，并将软按钮触发信号和辅助逆变器切除的信号发送至lcu，lcu收到这两个信号后延时1-2s后向受电靴发送降靴指令，6-8s后若整车降靴未到位则中断切换报故障，如果整车靴降到位则lcu向牵引辅助系统发送受电弓模式位信号，驱动电动开关动作将受流主电路与受电弓连接，延时2-3s后，当检测到整车有受电弓使能信号且整车无受流靴使能信号则lcu向受电弓发送升弓指令，否则ddu提示“自动转换失败”同时，提示司机查看盖板、隔离开关及电动开关状态；升弓指令发出后检测升弓到位信号，若8-10s内未检测到升弓到位信号则报故障，若8-10s内检测到升弓到位信号且高压信号存在，则tcms发送启动辅助逆变器信号，受流自动转换完成，若高压信号不存在，则提示故障；升弓指令发出10s内未检测到升弓到位信号，则手动进行转换，司机按下司控台上的降弓按钮，10s后再按下升弓按钮，所有受电弓升弓到位后tcms发送启动辅助逆变器信号。

若ddu设置两个软按钮（“受流靴转受电弓模式软按钮”和“受电弓转受流靴模式软按钮”）的方案时，当车辆停在入库转换区域，且司控台上的“受流靴转受电弓模式”和“受电弓转受流靴模式”两个按钮未被按下，则“受流靴转受电弓模式软按钮”可用，并点亮。

如图3、图4所示，分别为人工手动模式下的升弓和升靴的逻辑判断条件。

图3流程简述如下：司机在入库转换区域停车，零速条件下按下降靴按钮，等所有靴降到位，并由整车lcu采集到此信号后发送至tcms系统，司机可在ddu上确认该信息，之后司机复位受流靴模式按钮，之后按下受电弓模式按钮，此时可驱动电动转换开关动作，开关动作到位后可给出受电弓使能信号，具备此信号后司机按下升弓按钮进行升弓。升弓到位并检测到高压后完成转换。

图4流程简述如下：司机在出库转换区停车，零速条件下按下降弓按钮，等所有弓降到位，并由整车lcu采集到此信号后发送至tcms系统，司机可在ddu上确认该信息，之后司机复位受电弓模式按钮，之后按下受流靴模式按钮，此时可驱动电动转换开关动作，开关动作到位后可给出受流靴使能信号，具备此信号后司机按下升靴按钮进行升靴。升靴到位并检测到高压后完成转换。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。