一种旅客列车上水自动关停系统的制作方法

本实用新型涉及列车上水控制领域，具体涉及一种旅客列车上水自动关停系统。

背景技术：

我国当前的旅客列车上水主要依靠人工实现，当上水完成后，上水工观察到列车溢水管中有水溢出，并将对应上水管的阀门关闭。这种依靠人工的上水方式不仅效率低下，安全隐患大，而且实际上水过程中，一名上水工人需负责3～5节车厢的上水任务，这导致部分车厢发生溢流时，上水工还在其他车厢操作上水管，无法及时关闭对应溢流车厢的上水阀门，从而造成水资源的浪费。

当前国内专利库中关于旅客列车上水控制技术的专利不多。发明专利201310319956.3公布了一种铁路列车上水自动关闭装置，该方法包括列车蓄水箱、发射器和接收器；所述列车蓄水箱上设置有注水管和溢水口，其工作原理是，当列车水箱注满后，水从水箱溢流管溢出，冲击位于溢流管正下方的跷跷板一端，使板体另一端翘起触发控制触点，使无线发射模块发射信号，关闭位于上水管上的电磁阀，停止上水。该方法要求列车停靠后溢水管口正对跷跷板的一端，但实际停车过程中常存在一定偏差，且不同车型溢水口位置也不相同，难以保证每节车厢溢水管口正对跷跷板，此外，车站为半露天环境，外界风荷载也有可能带动跷跷板，从而产生误操作。

随着计算机与机器人技术的发展，工业机器人在各行各业的应用越来越普遍。在铁路旅客列车上水领域，基于工业机器人的全自动上水将是未来的主要发展方向，而上水控制技术是机器人自动上水实施的关键，急需研发出一种成本低、可行性高的列车上水监控装置。

技术实现要素：

针对现有列车上水控制技术的不足，本实用新型提出一种旅客列车上水自动关停系统，适用范围广，能在水箱水满后自动关停，工作稳定可靠，本实用新型的技术方案如下：

一种旅客列车上水自动关停系统，包括车站上水管、控制器、第一电磁阀和溢流监测装置，所述车站上水管进水端与车站生活用水管道连通，所述车站上水管出水端用于与列车上的上水管连通，所述第一电磁阀安装于所述车站上水管上，用于控制所述车站上水管的通断，所述溢流监测装置安装于列车的溢流管上，用于检测溢流管的流量数据所述第一电磁阀与所述控制器电连接，所述溢流监测装置在列车上水时与所述控制器电连接。

进一步地，还包括通信装置，所述溢流监测装置为无线远传流量计，所述通信装置包括通信交换机和无线通信终端，所述无线远传流量计与所述无线通信终端无线连接，通过无线通信终端与控制器电连接，所述控制器通过通信交换机电连接到车站的控制中心。

进一步地，还包括通信装置，所述溢流监测装置为无线远传压力传感器，所述通信装置包括通信交换机和无线通信终端，所述无线远传流量计与所述无线通信终端无线连接，通过无线通信终端与控制器电连接，所述控制器通过通信交换机电连接到车站的控制中心。

进一步地，还包括位于车站的控制中心，所述控制中心包括通信服务器、网络交换机、数据服务器和监控计算机，所述控制器通过通信交换机电连接到通信服务器，所述通信服务器、数据服务器和监控计算机均与所述网络交换机电连。

进一步地，还包括回水管和第二电磁阀，所述回水管一端与所述车站上水管位于第一电磁阀后的管段连通，所述回水管另一端与所述车站给水加压站的清水池连通，所述第二电磁阀安装于所述回水管上，用于控制回水管的通断，所述第二电磁阀与所述控制器电连接。

进一步地，所述车站上水管包括上水干管、上水PE支管和上水软支管，所述上水干管的进水端连通到车站生活用水管道，所述上水干管的出水端连通到上水PE支管的进水端，所述上水PE支管的出水端连通到上水软支管的进水端，所述上水软支管的出水端用于在列车上水时与列车上的上水管连通，所述第一电磁阀安装于所述车站上水管的上水PE支管上。

进一步地，还包括手动闸阀，所述手动闸阀安装于所述车站上水管位于第一电磁阀前的管段上，用于通过手动控制所述车站上水管的通断。

进一步地，还包括用于记录上水量的有线流量计，所述有线流量计安装于所述车站上水管上且位于第一电磁阀和手动闸阀之间，所述有线流量计与所述控制器电连接。

进一步地，还包括回水管，所述第一电磁阀为电动三通电磁阀，所述电动三通电磁阀具有一个进口和两个出口，所述进口到其中一个出口间形成第一流道，所述进口到另一个出口间形成第二流道，所述进口与车站上水管的后段管段连通，其中一个出口与车站上水管的前段管段连通，另一个出口与所述回水管连通。

进一步地，还包括与所述溢流管末端连通的不锈钢直管，所述溢流监测装置安装于所述不锈钢直管上。

进一步地，所述上水干管、回水支管、上水PE支管和第一电磁阀均敷设于站场排水沟内。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的提出的一种旅客列车上水自动关停系统，当列车水箱开始上水时，列车水箱水位逐渐上升，当水位达到溢流水位时，部分水从列车水箱溢流管中溢出，此时安装于溢流管上的溢流监测装置检测到溢流管中相应的流量数据，并将该流量数据通过车站的无线通信终端传输到控制器，控制器再通过通信交换机将流量数据传输到控制中心的监控计算机上，监控计算机将所述流量数据与预先设置的流量数据阈值对比，当流量值超过预先设定的某一阈值时，监控计算机发送关阀指令到控制器上，控制器控制车站上水管上的第一电磁阀关闭，上水完成，同时控制回水管上的第二电磁阀打开，列车上水管及车站上水管中的水通过回水管回流至车站加压站内的清水池中，回水完成后控制第二电磁阀关闭，从而实现全过程自动化为旅客列车上水，避免上水工人在股道间来回穿梭，提升列车上水效率，大幅降低列车上水过程中水箱溢流水量，同时对上水完成后列车上水管及上水软管中的多余水实现回流，节约水资源，采用溢流管流量监控、定时自动关停等多因素协同控制上水过程，进一步提升列车上水过程的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的旅客列车上水自动关停系统整体布置示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种车站上水管及回水支管的局部放大图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种车站上水管及回水支管局部放大图；

附图标记说明：1、上水干管，2、回水干管，3、第一电磁阀，4、上水软支管，5、1#列车上水管，6、列车水箱，7、列车溢流管，8、无线远传流量计，9、不锈钢直管，10、2#列车上水管，11、无线通信终端，12、通信电缆，13、控制器，14、通信交换机，15、Internet网络，16、通信服务器，17、网络交换机，18、数据服务器，19、监控计算机，20、控制中心，21、有线流量计，22、手动闸阀，23、第二电磁阀，24、回水支管，25、上水PE支管，26、排水沟，27、电动三通电磁阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，作为本发明的第一方面。提供一种旅客列车上水自动关停系统，包括车站上水管，控制器13、第一电磁阀3和溢流监测装置，所述车站上水管进水端与车站生活用水管道连通，所述车站上水管出水端用于与列车上的上水管连通，所述列车上的上水管包括设置于列车一侧的1#列车上水管5和设置于列车另一侧的2#列车上水管10，所述第一电磁阀3安装于所述车站上水管上，用于控制所述车站上水管的通断，所述溢流监测装置安装于列车的溢流管7上，用于检测溢流管7的流量数据，所述第一电磁阀3与所述控制器13电连接，所述溢流监测装置在列车上水时与所述控制器13电连接。

优选地，还包括通信模块，所述溢流监测装置为无线远传流量计8，所述无线远传流量计8优选安装于所述溢流管7末端，所述无线远传流量计8内置有给无线远传流量计8供电的电池，所述通信装置包括通信交换机14和无线通信终端11，所述无线远传流量计8与所述无线通信终端11无线连接，通过无线通信终端11与控制器13电连接，所述控制器13通过通信交换机14电连接到车站的控制中心20。

其中，所述控制中心20包括通信服务器16、网络交换机17、数据服务器18和监控计算机19，所述通信交换机14通过Internet网络15与通信服务器16电连接，所述控制器13通过通信交换机14电连接到通信服务器16，所述通信服务器16、数据服务器18和监控计算机19均与所述网络交换机17电连接。

其中，所述车站上水管包括上水干管1、上水PE支管25和上水软支管4，所述上水干管1的进水端连通到车站生活用水管道，所述上水干管1的出水端连通到上水PE支管25的进水端，所述上水PE支管25的出水端连通到上水软支管4的进水端，所述上水软支管4的出水端用于在列车上水时与列车上的上水管连通，所述第一电磁阀3安装于所述车站上水管的上水PE支管25上。

本发明的提出的一种旅客列车上水自动关停系统，当列车水箱6开始上水时，列车水箱6水位逐渐上升，当水位达到溢流水位时，部分水从列车水箱6溢流管7中溢出，此时安装于溢流管7末端的无线远传流量计8检测到溢流管7中相应的流量数据，并将该流量数据通过车站的无线通信终端11传输到控制器13，控制器13再通过通信交换机将流量数据传输到控制中心20的监控计算机19上，当流量值超过预先设定的某一阈值时，监控计算机19发送关阀指令到控制器13上，控制器13控制车站上水管上的第一电磁阀3关闭，上水完成。

上述实施例中，所述溢流监测装置也可以为无线远传压力传感器，所述无线远传压力传感器内置有给无线远传压力传感器供电的电池，所述无线远传压力传感器末端探头应朝溢流管7轴向上方安装，当列车水箱6开始溢流时，多余的水沿溢流管7跌落，对安装于溢流管7末端的无线远传压力传感器探头产生冲击，无线远传压力传感器检测到压力数据，并将压力该数据通过车站的无线通信终端传输到控制器13，控制器13再通过通信交换机将压力数据传输到控制中心20的监控计算机19上，当压力值超过预先设定的某一阈值时，监控计算机19发送关阀指令到车站的控制器13上，控制器13控制第一电磁阀3关闭，上水完成。

优选地，如图2所示，还包括回水管和第二电磁阀23，所述回水管一端与所述车站上水管位于第一电磁阀3后的管段连通，且尽可能靠近第一电磁阀3，所述回水管另一端与所述车站给水加压站的清水池连通，所述第二电磁阀23安装于所述回水管上，用于控制回水管的通断，所述第二电磁阀23与所述控制器13电连接。

优选地，所述回水管包括回水干管2和回水支管24，所述回水支管24一端与所述车站上水管位于第一电磁阀3后的管段连通，所述回水支管24另一端通过回水干管2与所述车站给水加压站的清水池连通。

上述实施例中，当上水完成后，控制器13控制回水支管24上第二电磁阀23打开，列车上水管及车站上水管的上水软支管4中的水依次通过回水支管24、回水干管2回流至车站加压站内的清水池中，回水完成后，控制器13控制第二电磁阀23关闭。

优选地，如图3所示，所述第一电磁阀3为电动三通电磁阀27，所述电动三通电磁阀27与控制器13连接，所述电动三通电磁阀27安装于上水PE支管25与回水支管24的三通接口处，所述电动三通电磁阀27具有一个进口和两个出口，所述进口到其中一个出口间形成第一流道，所述进口到另一个出口间形成第二流道，所述进口与车站上水管的后段管段连通，其中一个出口与车站上水管的上水软支管4连通，另一个出口与所述回水支管24连通。

上述实施例中，在上水过程中，控制器13控制上水干管1流向上水软管的第一流道打开，控制回水支管24方向的第二流道切断，水流由上水干管1流向上水软管，当上水完成后，控制器13控制上水干管1流向上水软管的第一流道切断，同时控制回水支管24方向的第二流道打开，水流由上水软管流向回水支管24。

优选地，还包括与所述溢流管7末端连通的不锈钢直管9，所述溢流监测装置安装于所述不锈钢直管9上。

优选地，还包括手动闸阀22，所述手动闸阀22安装于所述车站上水管位于第一电磁阀3前的管段上，用于通过手动控制所述车站上水管的通断。

优选地，还包括用于记录上水量的有线流量计21，所述有线流量计21安装于所述车站上水管上且位于第一电磁阀3和手动闸阀22之间，所述有线流量计21与所述控制器13电连接。

优选地，所述上水干管1、回水支管24、上水PE支管25、第一电磁阀3、第二电磁阀23和回水干管2均敷设于站场排水沟26内。

优选地，所述控制器13为PLC控制器13。

优选地，所述第一电磁阀3、第二电磁阀23、电动三通电磁阀27和有线流量计21通过通信电缆12与所述控制器13电连接。

本发明的提出的一种旅客列车上水自动关停系统，当列车水箱6开始上水时，列车水箱6水位逐渐上升，当水位达到溢流水位时，部分水从列车水箱6溢流管7中溢出，此时安装于溢流管7上的溢流监测装置检测到溢流管7中相应的流量数据，并将该流量数据通过车站的无线通信终端11传输到控制器13，控制器13再通过通信交换机14和通信服务器16将流量数据传输到控制中心20的监控计算机19上，监控计算机19将所述流量数据与预先设置的流量数据阈值对比，当流量值超过预先设定的某一阈值时，监控计算机19发送关阀指令到控制器13上，控制器13控制车站上水管上的第一电磁阀3关闭，上水完成，同时控制回水支管24上的第二电磁阀23打开，列车上水管及车站上水管中的水依次通过回水支管24回流至车站加压站内的清水池中，回水完成后控制第二电磁阀23关闭，从而实现全过程自动化为旅客列车上水，避免上水工人在股道间来回穿梭，提升列车上水效率，大幅降低列车上水过程中水箱溢流水量，同时对上水完成后列车上水管及上水软管中的多余水实现回流，节约水资源，采用溢流管7流量监控、定时自动关停等多因素协同控制上水过程，进一步提升列车上水过程的可靠性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。