智能化電機(jī)車(chē)防撞系統(tǒng)的可行性研究(2)

2012年03月05日 10:31 來(lái)源:本站整理 作者:王曉宏,牛廣勤,郝 我要評(píng)論(0)

2) 紅外線接收器采用紅外線一體化接收頭,它是集紅外接收、信號(hào)放大、帶通濾波、比較輸出等為一體的模塊,性能穩(wěn)定、可靠。無(wú)需A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換可以直接與單片機(jī)端口連接。接收器的信號(hào)入射角為最小的4。,這樣不論是直道還是彎道,其信號(hào)接收都不會(huì)受對(duì)面鄰道相向行駛的電機(jī)車(chē)所發(fā)出的紅外線干擾,除非行駛在同一軌道。

  3) 采用單片計(jì)算機(jī)作主控芯片控制是實(shí)現(xiàn)智能化控制的真正意義所在。運(yùn)用單片計(jì)算機(jī)可使電路簡(jiǎn)化,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,功能增強(qiáng),檢測(cè)控制自動(dòng)化,工作更可靠,運(yùn)行更安全。關(guān)于單片機(jī)的程序編制和應(yīng)用不算太難,由于篇幅在此不敘。

  4) 紅外線發(fā)射器不間斷地依次向前方發(fā)射著三種不同射程不同編碼的紅外線波,以利單片控制器接收并判斷電機(jī)車(chē)當(dāng)前所處的位置,然后發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警或制動(dòng)指令。當(dāng)電機(jī)車(chē)由于某種原因在同一軌道行駛而進(jìn)入前方車(chē)輛的報(bào)警距離S1(80 m)時(shí),接收器接收到前方發(fā)出的紅外信號(hào)迅速傳送到單片機(jī),由單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,分析判斷后經(jīng)光電隔離分兩路輸出,一路接通電機(jī)車(chē)號(hào)笛和閃光信號(hào)電路,發(fā)出聲光報(bào)警,以提醒本車(chē)司機(jī)和對(duì)面電機(jī)車(chē)司機(jī),注意減速慢行,保持車(chē)距;一路迅速啟動(dòng)液壓油泵,為剎車(chē)作準(zhǔn)備。如果車(chē)輛減速,退出報(bào)警距離后,系統(tǒng)自動(dòng)解除警報(bào),斷開(kāi)液壓油泵電源。

  如果電機(jī)車(chē)沒(méi)有減速繼續(xù)前進(jìn),進(jìn)入一般制動(dòng)距離S2(50 m)時(shí),接收器把接收到的紅外信號(hào)傳送給單片機(jī),單片機(jī)識(shí)別到是制動(dòng)信號(hào)后,立即發(fā)出指令,斷開(kāi)電機(jī)車(chē)主電機(jī)的控制回路,主電機(jī)斷電,使列車(chē)處于滑行狀態(tài)。同時(shí)立即與霍爾速度傳感器反饋的當(dāng)前車(chē)速進(jìn)行運(yùn)算,對(duì)比分析,然后按照預(yù)設(shè)的制動(dòng)加速度發(fā)出制動(dòng)指令,控制電流經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換、模擬放大后調(diào)節(jié)比例電磁閥的開(kāi)啟量,自動(dòng)調(diào)整液壓泵產(chǎn)生的制動(dòng)力矩,使液壓油缸的輸出壓力逐步增加,在20 m內(nèi)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)停車(chē)。

  如果電機(jī)車(chē)在彎道或遠(yuǎn)距離視線被遮擋的情況下發(fā)現(xiàn)前方車(chē)輛時(shí),已經(jīng)進(jìn)入緊急制動(dòng)距離 ,即兩車(chē)相距7 m左右(其中R為軌道曲線半徑,按25 m計(jì)算),此時(shí)接收器接收到對(duì)方發(fā)來(lái)的緊急制動(dòng)紅外信號(hào)后,單片機(jī)立即發(fā)出緊急制動(dòng)指令,以較陡的制動(dòng)加速度來(lái)控制比例電磁閥的打開(kāi),較大的制動(dòng)力矩使列車(chē)在2 m之內(nèi)迅速剎車(chē)。同時(shí)又能防止因緊急剎車(chē)導(dǎo)致制動(dòng)閘包死現(xiàn)象。

  5) 機(jī)車(chē)制動(dòng)后需按壓復(fù)位按鈕才能使系統(tǒng)發(fā)出解除制動(dòng)指令,退出制動(dòng)狀態(tài)。本系統(tǒng)設(shè)定為手動(dòng)控制優(yōu)先于自動(dòng)控制,按壓手動(dòng)制動(dòng)按鈕就可隨時(shí)進(jìn)行一般制動(dòng),省去轉(zhuǎn)動(dòng)剎車(chē)手輪的繁瑣操作,方便快捷。

  6 結(jié)論

  要減少和避免軌道運(yùn)輸事故的發(fā)生,除了加強(qiáng)思想教育、技術(shù)培訓(xùn),提高機(jī)車(chē)司機(jī)的技能素質(zhì),加強(qiáng)責(zé)任心外,最根本的就是要完善必要的裝備,實(shí)行自動(dòng)化控制。人機(jī)雙管齊下,才能真正有效地控制機(jī)車(chē)事故的發(fā)生、實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的目標(biāo)。智能化電機(jī)車(chē)防撞系統(tǒng)的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)軌道運(yùn)輸無(wú)事故的有力技術(shù)保障措施。

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