一种电力牵引机车无线遥控系统的制作方法

1.本发明涉及机车控制技术领域，具体来说，涉及一种电力牵引机车无线遥控系统。


背景技术：

2.现有的电力牵引机车作业时，驾驶员只能在驾驶室内操作机车。在进入盾构区域后，会受到隧道施工条件的约束，车侧两边剩余宽度仅为100mm，此时严禁探身和将头伸出窗外。在电机车对接后配套车辆时，只能依靠指挥人员用对讲机发出的指令。而实际作业环境内，存在衔接的时差、噪声干扰听不清等状况，导致对接车辆存在误差，给施工带来了不安全因素，延误施工时间等问题。
3.针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

4.针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种电力牵引机车无线遥控系统，能够解决上述问题。
5.为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
6.一种电力牵引机车无线遥控系统，包括发射机和与所述发射机通信连接的接收机，其特征在于，所述接收机连接有plc，所述plc依次连接有主变频器、牵引电机和电机车，所述主变频器输入连接有锂电池组，所述主变频器输出连接有制动单元；所述锂电池组输出连接有空压机变频器，所述空压机变频器依次连接有电机和空压机，所述空压机上设置有给所述空压机变频器反馈气压信号的传感器。
7.进一步的，所述主变频器连接有两台牵引电机和一台制动单元。
8.进一步的，所述空压机变频器与所述锂电池组之间设置有第一断路器和第一熔断器。
9.进一步的，所述plc连接有第一电源模块，所述第一电源模块连接所述锂电池组，所述第一电源模块与所述锂电池组之间设置有第二断路器和第二熔断器。
10.进一步的，所述锂电池组连接有第二电源模块，所述第二电源模块与所述锂电池组之间设置有第三熔断器。
11.进一步的，所述第二电源模块连接有辅助回路。
12.进一步的，所述辅助回路包括前灯、后灯、指示灯和电磁阀。
13.进一步的，所述发射机和与所述接收机通过短波通信连接。
14.进一步的，所述接收机和所述plc之间通过can2.0b串口通讯连接。
15.本发明的有益效果：本发明设计的电力牵引机车无线遥控系统，解决了在固定驾驶室驾驶的弊端，改为驾驶员只需操作遥控发射器，在现场随机控制机车，一人独立操作即可完成作业。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是电力牵引机车无线遥控系统的控制系统框图；
18.图2是电力牵引机车无线遥控系统的主回路原理图；
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.如图1所示，根据本发明实施例所述的一种电力牵引机车无线遥控系统，包括发射机和与所述发射机通信连接的接收机，其特征在于，所述接收机连接有plc，所述plc依次连接有主变频器、牵引电机和电机车，所述主变频器输入连接有锂电池组，所述主变频器输出连接有制动单元；所述锂电池组输出连接有空压机变频器，所述空压机变频器依次连接有电机和空压机，所述空压机上设置有给所述空压机变频器反馈气压信号的传感器。
21.在本发明的一个具体实施例中，所述主变频器连接有两台牵引电机和一台制动单元。
22.在本发明的一个具体实施例中，所述空压机变频器与所述锂电池组之间设置有第一断路器和第一熔断器。
23.在本发明的一个具体实施例中，所述plc连接有第一电源模块，所述第一电源模块连接所述锂电池组，所述第一电源模块与所述锂电池组之间设置有第二断路器和第二熔断器。
24.在本发明的一个具体实施例中，所述锂电池组连接有第二电源模块，所述第二电源模块与所述锂电池组之间设置有第三熔断器。
25.在本发明的一个具体实施例中，所述第二电源模块连接有辅助回路。
26.在本发明的一个具体实施例中，所述辅助回路包括前灯、后灯、指示灯和电磁阀。
27.在本发明的一个具体实施例中，所述发射机和与所述接收机通过短波通信连接。
28.在本发明的一个具体实施例中，所述接收机和所述plc之间通过can2.0b串口通讯连接。
29.为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。
30.在具体使用时，根据本发明的一种电力牵引机车无线遥控系统，下面结合附图对本发明进行详细的描述。
31.如图1所示的系统框图，包括：锂电池组、发射机，接收机、人机界面、plc、主变频器、制动单元、牵引电机、空压机变频器、空压机
32.如图2所示主回路原理图，包括锂电池组、电源总开关、制动单元、主变频器、第一
断路器、第二断路器、第一熔断器、第二熔断器、第三熔断器、空压机变频器、第一电源模块、第二电源模块、牵引电机、空压机。
33.该控制系统主要分为主回路部分和控制回路部分。
34.锂电池组是机车动力来源，输出dc544v电流，为所有器件提供电能。电源总开关在干路上，和电池组相连，起保护总电路作用，闭合后所有支路回路导通。
35.第一条支路是：主变频器、牵引电机、制动单元。主变频器分别与2台牵引电机和制动单元相连。主变频器将电池组提供的高压直流电转化为380v频率可调的交流电，并送往牵引电机处，并且能通过改变频率的大小来调节电机的转速，从而控制电机车的速度。制动单元的作用是：平衡主变频器内的直流母线电压，防止电压过高导致电制动失效。
36.第二条支路是：第一断路器、第一熔断器、空压机变频器、空压机。第一断路器和第一熔断器用来保护支路电路，当发生严重的过载或者短路及欠压时能自动切断电路；空压机变频器为空压机提供380v交流电源，起控制作用；空压机用来供气，保障机车气制动能正常作业。
37.第三条支路是：第二断路器、第二熔断器、第一电源模块。第一电源模块将电池组提供的544v高压直流电转化为24v直流电，供应给控制回路。控制回路包括：发射机、接收机、plc、人机界面。发射机和接收机之间通过短波通信；接收机和plc之间通过can串口通讯；plc和主变频器通过rs485接口通讯；人机界面和plc通过rs485接口通讯。
38.第四条支路是：第三熔断器、第二电源模块、辅助回路。辅助回路包括有：前灯、后灯、指示灯、电磁阀，用于电机车的照明灯光、风笛等功能。
39.发射机上有摇杆、各种操作按钮及对应的指示灯，内藏发射天线和锂电池。驾驶员进行启动、复位、灯光、风笛、速度调节、点动、电制动、气刹等操作。发射机将驾驶人的操作命令转换成数字信号，编码后通过无线发送装置按设定频率发射出去。无线通讯的数据使用安全加密方式传输，具有多重数位防护，抗干扰性强，杜绝产生误传输；在有同频干扰时，可以改变遥控系统使用频率，使遥控系统保证正常工作。同时，双向通讯设计，机车的运行状况可以在发射机面板上直接体现，驾驶员也能直观地看到机车的运行参数。
40.接收机和plc插接。接收机接收到发射机发射的数字信号，解码后将数字信号传输给plc，同时反馈给发射机，发射机上对应的指示灯点亮。当发射系统超出有效使用距离或者失效时，连续传送信号将中断，此时接收机将自动处于零位模式，停止设备运作。
41.plc具备功能强大，逻辑性强等特点。作为控制中枢，plc接受启动、复位、灯光、风笛、速度调节、点动、电制动、气刹等信号输入，给辅助回路输出电流，用来开启灯光、鸣笛、气刹等。plc通过改变主变频器的输出频率来改变电机转速，从而控制机车速度、点动。主变频器向牵引电机输出直流电流时，使牵引电机产生0转速电磁磁场力，电机不再旋转，达到电制动的效果，电机车稳稳地停住。
42.在对接后配套车辆时，驾驶员可以下车选择合适的地方，手持发射机。检测仪器正常后，驾驶员按下发射机上各种按钮，控制机车动作。发射机将命令通过短波通信的方式传送给接收机。接收机安装在驾驶室内，和plc之间通过can2.0b串口进行通讯。接收机接收到发射机的数字信号，解码后将命令传输给plc。plc响应后反馈到发射机上，对应的指示灯则会随动点亮。
43.plc输出控制信号操控机车。根据命令不同，plc调节主变频器的输出电流和输出
频率，从而改变牵引电机转速，进而电机车“起动”“点动”、“电制动”等。
44.当检测到气压低时，空压机变频器输出电流，空压机启动。
45.对接完成后，驾驶员回到驾驶室操作机车离开盾构区间。
46.在进出隧道时，驾驶员可以在驾驶室内驾驶。在对接作业时，驾驶员可以站在安全且视野良好的地方，远离隧道内危险区域。身背遥控发射器，在发射机上同样能实现对机车的控制，进行启动、复位、灯光、风笛、速度调节、点动、电制动、气刹等操作。所有控制掌握在驾驶员手里，操作具有连贯性，提高生产效能。操作者一人独立操作完成作业，无需其他人员指挥，节省人力资源。解除安全隐患，缩短施工时间。
47.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。