轨道车辆、基于轨道交通的工程诊断车辆控制系统及方法与流程

1.本发明涉及车辆司控技术领域，尤其涉及一种轨道车辆、基于轨道交通的工程诊断车辆控制系统及方法。


背景技术：

2.随着对公路隧道的诊断需求不断增加，推动了公路隧道工程诊断车辆的发展，如今，轨道交通隧道的诊断需求也日益增加。
3.隧道诊断是通过激光等设备对隧道进行扫描，通过分析扫描数据判断隧道的健康状态。在工程诊断车辆的运行过程中，需要以特定速度进行巡航，以满足不同诊断工况。
4.由于现有公路车辆与轨道车辆的结构不同，使得公路隧道工程诊断车辆的司控装置和相关控制策略无法应用在轨道交通工程诊断车上，目前亟需对轨道交通隧道进行诊断的车辆。


技术实现要素：

5.本发明实施例通过提供一种轨道车辆、基于轨道交通的工程诊断车辆控制系统及方法，解决了当前缺乏对轨道交通工程诊断车辆控制的技术问题。
6.第一方面，本发明通过本发明的一实施例，提供了一种基于轨道交通的工程诊断车辆控制系统，所述系统包括：
7.司控台，在所述司控台上布置有可供驾驶员操作的司控器，所述司控器用于基于驾驶员操作产生行车控制信号；
8.信号采集装置，与所述司控器连接，所述信号采集装置用于转载所述行车控制信号；
9.司控台控制器，与所述信号采集装置连接，所述司控台控制器用于向低压控制设备发送所述行车控制信号，所述低压控制设备响应所述行车控制信号使所述工程诊断车辆进入行车就绪状态；或在所述工程诊断车辆处于所述行车就绪状态时，所述低压控制设备响应所述行车控制信号以控制高压设备执行对应行车动作。
10.可选的，所述司控台上还布置有可供驾驶员操作的多种操控设备，所述多种操控设备包括启动开关、唤醒按钮以及高压按钮；所述启动开关，用于在接收到驾驶员触发的启动操作时，向所述司控器、所述信号采集装置、所述司控台控制器以及所述低压控制设备提供电能；所述唤醒按钮，用于唤醒所述司控器、所述信号采集装置、所述司控台控制器以及所述低压控制设备；所述高压按钮，用于向所述高压设备提供电能，以使所述工程诊断车辆进入行车就绪状态。
11.可选的，所述司控台上划分有多个功能区域，所述多个功能区域包括：司控功能区域，设置于所述司控台上沿所述工程诊断车辆行驶方向的右侧，用于放置所述司控器；操控设备功能区域，设置于所述司控功能区域的上侧，用于放置所述多种操控设备；监视功能区域，设置于所述操控设备功能区域的左侧，用于放置监视设备；辅助功能区域，设置于所述
司控功能区域的左侧，用于放置辅助控制设备。
12.可选的，所述监视设备，用于显示所述工程诊断车辆的工作状态参数以及行车状态参数；所述辅助控制设备，用于控制所述工程诊断车辆上设置的功能性电器。
13.可选的，所述系统还包括：舱门触摸屏，与所述工程诊断车辆的车门连接，用于控制所述车门的开启或关闭；制动控制装置，与所述工程诊断车辆的制动器连接，用于控制所述工程诊断车辆的制动；无线电台，与所述工程诊断车辆的地面控制室无线连接，用于接收所述地面控制室发送的指挥信息或向所述地面控制室发送反馈信息。
14.可选的，所述高压设备，包括：辅助逆变器，设置有用于连接动力电网的受电端，用于在所述辅助逆变器连接所述动力电网时，将所述动力电网的电能进行转换，为所述低压控制设备提供电能；牵引逆变器，设置有用于连接所述动力电网的受电端，用于在所述牵引逆变器连接所述动力电网时，向所述工程诊断车辆的牵引电机提供电能。
15.可选的，所述低压控制设备，包括：整车控制器，用于控制所述高压设备的工作状态。
16.第二方面，本发明通过本发明的一实施例，提供了一种基于轨道交通的工程诊断车辆控制方法，应用于第一方面中任一所述的系统，所述方法包括：获取所述司控器产生的行车控制信号；向所述低压控制设备发送所述行车控制信号，所述低压控制设备响应所述行车控制信号使所述工程诊断车辆进入行车就绪状态；或在所述工程诊断车辆处于所述行车就绪状态时，所述低压控制设备响应所述行车控制信号控制所述高压设备执行对应行车动作。
17.可选的，所述方法还包括：在接收到驾驶员触发的启动操作时，向所述司控器、所述信号采集装置、所述司控台控制器以及所述低压控制设备提供电能；唤醒所述司控器、所述信号采集装置、所述司控台控制器以及所述低压控制设备；向所述高压设备提供电能，以使所述工程诊断车辆进入行车就绪状态。
18.第三方面，本发明通过本发明的一实施例，提供了一种轨道车辆，包括第一方面中任一所述的工程诊断车辆控制系统。
19.本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
20.由于在司控台上布置有可供驾驶员操作的司控器，因而基于驾驶员操作司控器能够产生行车控制信号；又由于信号采集装置与司控器以及司控台控制器连接，使得信号采集装置能够将行车控制信号转载给司控台控制器。通过司控台控制器向低压控制设备发送行车控制信号，低压控制设备能够响应行车控制信号使工程诊断车辆进入行车就绪状态。或在工程诊断车辆处于行车就绪状态时，低压控制设备响应行车控制信号来控制高压设备执行对应行车动作。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。
22.图1为本发明实施例中工程诊断车辆控制系统的结构示意图；
23.图2为本发明实施例中多种操控设备在一种实施方式下的结构示意图；
24.图3为本发明实施例中司控台多个功能区域在一种实施方式下的分布示意图；
25.图4为本发明实施例中工程诊断车辆控制方法的流程图。
具体实施方式
26.本发明实施例通过提供一种轨道车辆、基于轨道交通的工程诊断车辆控制系统及方法，解决了当前缺乏对轨道交通工程诊断车辆控制的技术问题。
27.本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
28.首先在工程诊断车辆上设置司控台，通过在司控台上布置有可供驾驶员操作的司控器，这样，就能够基于驾驶员的操作使司控器产生行车控制信号。将信号采集装置与司控器以及司控台控制器连接，来将行车控制信号转载给司控台控制器，并通过司控台控制器向低压控制设备发送行车控制信号，低压控制设备响应行车控制信号使工程诊断车辆进入行车就绪状态。或者在工程诊断车辆处于行车就绪状态时，低压控制设备响应行车控制信号，来控制高压设备执行对应行车动作。
29.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
30.首先说明，本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
31.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例，能够按照除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
32.第一方面，本发明通过本发明的一实施例，提供了一种基于轨道交通的工程诊断车辆控制系统，请参见如图1所示，该控制系统包括：司控台100以及设置在司控台100上的司控器101、信号采集装置102、司控台控制器103。
33.其中，信号采集装置102与司控器101电性连接，司控台控制器103与信号采集装置102电性连接。因而，司控器101能够基于驾驶员操作产生行车控制信号，信号采集装置102能够将行车控制信号转载给司控台控制器103。
34.在具体实施过程中，驾驶员可以通过操纵司控器101上的机构(例如，推杆、旋钮或按钮)，来使得司控器101产生对应的行车控制信号。
35.在具体实施过程中，司控器101产生的行车控制信号是模拟信号，信号采集装置102能够将模拟信号转换为数字信号，并将数字化的行车控制信号发送给司控台控制器103。
36.司控台控制器103能够向低压控制设备发送行车控制信号，低压控制设备能够响应行车控制信号使工程诊断车辆进入行车就绪状态；或在工程诊断车辆处于行车就绪状态时，低压控制设备响应行车控制信号来控制高压设备执行对应行车动作。
37.在具体实施过程中，行车就绪状态可以是工程诊断车辆上各电器完成上电的状态。假如工程诊断车辆没有处于行车就绪状态，则低压控制设备在响应行车控制信号时通
过控制高压设备，来对工程诊断车辆的各电器进行上电控制，进而使工程诊断车辆进入行车就绪状态。
38.假如工程诊断车辆已经处于行车就绪状态，则低压控制设备在响应行车控制信号时通过改变高压设备的工作状态，来使得高压设备执行对应行车动作。
39.具体的，低压控制设备可以包括：整车控制器(未图示)，整车控制器能够控制高压设备的工作状态。
40.低压控制设备还可以包括电池管理器(未图示)，对应的，该工程诊断车辆还设置有与电池管理器电性连接的蓄电池(未图示)，电池管理器能够控制蓄电池的充电过程或放电过程。
41.在具体实施过程中，蓄电池与整车控制器电性连接，且蓄电池的电压可以是24v的，以便为整车控制器提供电源。
42.具体的，高压设备可以包括：辅助逆变器(未图示)和牵引逆变器(未图示)。辅助逆变器设置有用于连接动力电网的受电端，用于在辅助逆变器连接动力电网时，将动力电网的电能进行转换，为低压控制设备提供电能；牵引逆变器设置有用于连接动力电网的受电端，用于在牵引逆变器连接动力电网时，向工程诊断车辆的牵引电机提供电能。
43.举例来讲，当行车控制信号包括加速信号时，整车控制器在响应该行车控制信号时就会使得牵引逆变器执行增大输入功率的动作，进而加快工程诊断车辆的车速。
44.作为一种可选的实施方式，辅助逆变器还可以与蓄电池电性连接，以在蓄电池的荷电状态不足时，通过辅助逆变器将动力电网的电能进行转换，来为蓄电池提供充电电能。
45.为了提高对工程诊断车辆控制的安全性，保障行车过程的安全，请参见如图2所示，司控台100上还可以布置有可供驾驶员操作的多种操控设备200，多种操控设备200可以包括启动开关201、唤醒按钮202以及高压按钮203。
46.其中，启动开关201用于在接收到驾驶员触发的启动操作时，向司控器101、信号采集装置102、司控台控制器103以及低压控制设备提供电能；唤醒按钮202用于唤醒司控器101、信号采集装置102、司控台控制器103以及低压控制设备；高压按钮203用于向高压设备提供电能，以使工程诊断车辆进入行车就绪状态。
47.在具体实施过程中，启动开关201还可以是设置在司控器101的电源开关，在驾驶员使用司控器101钥匙接通司控器101的电源开关时，蓄电池就会向低压控制设备提供电源，使低压控制设备的ecu(electronic control unit，电子控制单元)通电。
48.在低压控制设备通电后，可以通过唤醒按钮202将所有ecu唤醒，并由司控台控制器103检查这些ecu的工作状态，待所有ecu工作状态正常后，通过按压高压按钮203，为高压设备上电，使工程诊断车辆进入行车就绪状态。
49.工程诊断车辆在进入行车就绪状态后，司控台控制器103除了接收基于驾驶员操作产生的行车控制信号，并将行车控制信号发送给低压控制设备之外，司控台控制器103还可以通过与低压控制设备连接的can网，实时监测低压控制设备的工作状态，并根据低压控制设备的工作状态自动生成对应的行车控制指令，通过将行车控制指令发送给低压控制设备，再由低压控制设备响应行车控制指令实现工程诊断车辆的自动行车控制。
50.为了便于驾驶员操纵，司控台100上可以划分有多个功能区域，请参见如图3所示，这多个功能区域分别包括有：司控功能区域301、操控设备功能区域302、监视功能区域303
以及辅助功能区域304。
51.司控功能区域301设置于司控台100上沿工程诊断车辆行驶方向的右侧，司控功能区域301用于放置司控器101；操控设备功能区域302设置于司控功能区域301的上侧，操控设备功能区域302用于放置多种操控设备200；监视功能区域303设置于操控设备功能区域302的左侧，监视功能区域303用于放置监视设备；辅助功能区域304设置于司控功能区域301的左侧，辅助功能区域304用于放置辅助控制设备。
52.具体的，监视设备用于显示工程诊断车辆的工作状态参数以及行车状态参数。在具体实施过程中，监视设备可以包括显示器和压力表，显示器能够将行车关键信息显示出来，便于驾驶员了解工程诊断车辆的行车状态。行车关键信息可以包括行车方向、行车速度、行车模式等信息。压力表用于指示工程诊断车辆上一些封闭管道内部的压力，例如指示空气制动器的制动压力。
53.具体的，辅助控制设备用于控制工程诊断车辆上设置的功能性电器。在具体实施过程中，辅助控制设备可以包括鸣笛控制按钮、空调控制器、灯光控制器、灭火器控制器、加热控制器以及雨刮控制器等。
54.在一些实施方式中，请继续参见图3，上述控制系统还可以包括：舱门触摸屏305、制动控制装置306以及无线电台307。其中，舱门触摸屏305与工程诊断车辆的车门连接，用于控制车门的开启或关闭。制动控制装置306与工程诊断车辆的制动器连接，用于控制工程诊断车辆的制动；无线电台307与工程诊断车辆的地面控制室无线连接，用于接收地面控制室发送的指挥信息或向地面控制室发送反馈信息。
55.在具体实施过程中，制动控制装置306可以包括电子制动控制器和空气制动控制器，其中，电子制动控制器可以与司控台控制器103电性连接，驾驶员可以通过司控器101产生制动信号，来使司控台控制器103控制电子制动控制器，从而实现对工程诊断车辆的制动。
56.空气制动控制器仅与制动器连接，驾驶员通过控制空气制动控制器就能够及时对工程诊断车辆进行制动，能够避免因司控器101出现故障导致制动失灵的情况，保障行车过程的安全。
57.第二方面，基于同一发明构思，本发明通过本发明的一实施例，提供了一种基于轨道交通的工程诊断车辆控制方法，应用于第一方面中任一的系统，请参见如图4所示，该控制方法可以包括如下步骤：
58.步骤s401：获取司控器产生的行车控制信号。
59.步骤s402：向低压控制设备发送行车控制信号，以通过低压控制设备使工程诊断车辆进入行车就绪状态。
60.步骤s403：在工程诊断车辆处于行车就绪状态时，通过控制低压控制设备控制高压设备执行对应行车动作。
61.作为一种可选的实施方式，还可以在接收到驾驶员触发的启动操作时，向司控器101、信号采集装置102、司控台控制器103以及低压控制设备提供电能；唤醒司控器101、信号采集装置102、司控台控制器103以及低压控制设备；向高压设备提供电能，以使工程诊断车辆进入行车就绪状态。
62.需要说明的是，上述控制方法的具体实施方式，可以参见第一方面中工程诊断车
辆控制系统的工作原理，为了说明书的简洁，在此不再一一赘述。
63.第三方面，基于同一发明构思，本发明通过本发明的一实施例，提供了一种轨道车辆，包括第一方面中任一的工程诊断车辆控制系统。
64.具体的，该轨道车辆可以设置两套第一方面中任一的工程诊断车辆控制系统，并在具体实施过程中，可以在该轨道车辆的首尾分别设置一套工程诊断车辆控制系统，以便轨道车辆由正向行驶转为逆向行驶时，驾驶员能够顺利操控。
65.上述本发明实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
66.通过在司控台上布置有可供驾驶员操作的司控器，因而基于驾驶员操作司控器能够产生行车控制信号；又由于信号采集装置与司控器以及司控台控制器连接，使得信号采集装置能够将行车控制信号转载给司控台控制器。通过司控台控制器向低压控制设备发送行车控制信号，低压控制设备能够响应行车控制信号使工程诊断车辆进入行车就绪状态。或在工程诊断车辆处于行车就绪状态时，低压控制设备响应行车控制信号来控制高压设备执行对应行车动作，有效解决了当前缺乏对轨道交通工程诊断车辆控制的技术问题。
67.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为系统、系统、或计算机产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机产品的形式。
68.本发明是参照根据本发明实施例的系统、设备(系统)、和计算机产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
69.这些计算机指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
70.这些计算机指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
71.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
72.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种基于轨道交通的工程诊断车辆控制系统，其特征在于，所述系统包括：司控台，在所述司控台上布置有可供驾驶员操作的司控器，所述司控器用于基于驾驶员操作产生行车控制信号；信号采集装置，与所述司控器连接，所述信号采集装置用于转载所述行车控制信号；司控台控制器，与所述信号采集装置连接，所述司控台控制器用于向低压控制设备发送所述行车控制信号，所述低压控制设备响应所述行车控制信号使所述工程诊断车辆进入行车就绪状态；或在所述工程诊断车辆处于所述行车就绪状态时，所述低压控制设备响应所述行车控制信号控制高压设备执行对应行车动作。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述司控台上还布置有可供驾驶员操作的多种操控设备，所述多种操控设备包括启动开关、唤醒按钮以及高压按钮；所述启动开关，用于在接收到驾驶员触发的启动操作时，向所述司控器、所述信号采集装置、所述司控台控制器以及所述低压控制设备提供电能；所述唤醒按钮，用于唤醒所述司控器、所述信号采集装置、所述司控台控制器以及所述低压控制设备；所述高压按钮，用于向所述高压设备提供电能，以使所述工程诊断车辆进入行车就绪状态。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述司控台上划分有多个功能区域，所述多个功能区域包括：司控功能区域，设置于所述司控台上沿所述工程诊断车辆行驶方向的右侧，用于放置所述司控器；操控设备功能区域，设置于所述司控功能区域的上侧，用于放置所述多种操控设备；监视功能区域，设置于所述操控设备功能区域的左侧，用于放置监视设备；辅助功能区域，设置于所述司控功能区域的左侧，用于放置辅助控制设备。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述监视设备，用于显示所述工程诊断车辆的工作状态参数以及行车状态参数；所述辅助控制设备，用于控制所述工程诊断车辆上设置的功能性电器。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：舱门触摸屏，与所述工程诊断车辆的车门连接，用于控制所述车门的开启或关闭；制动控制装置，与所述工程诊断车辆的制动器连接，用于控制所述工程诊断车辆的制动；无线电台，与所述工程诊断车辆的地面控制室无线连接，用于接收所述地面控制室发送的指挥信息或向所述地面控制室发送反馈信息。6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述高压设备，包括：辅助逆变器，设置有用于连接动力电网的受电端，用于在所述辅助逆变器连接所述动力电网时，将所述动力电网的电能进行转换，为所述低压控制设备提供电能；牵引逆变器，设置有用于连接所述动力电网的受电端，用于在所述牵引逆变器连接所述动力电网时，向所述工程诊断车辆的牵引电机提供电能。7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述低压控制设备，包括：整车控制器，用于控制所述高压设备的工作状态。
8.一种基于轨道交通的工程诊断车辆控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-7中任一所述的系统，所述方法包括：获取所述司控器产生的行车控制信号；向所述低压控制设备发送所述行车控制信号，所述低压控制设备响应所述行车控制信号使所述工程诊断车辆进入行车就绪状态；或在所述工程诊断车辆处于所述行车就绪状态时，所述低压控制设备响应所述行车控制信号控制所述高压设备执行对应行车动作。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：在接收到驾驶员触发的启动操作时，向所述司控器、所述信号采集装置、所述司控台控制器以及所述低压控制设备提供电能；唤醒所述司控器、所述信号采集装置、所述司控台控制器以及所述低压控制设备；向所述高压设备提供电能，以使所述工程诊断车辆进入行车就绪状态。10.一种轨道车辆，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一所述的工程诊断车辆控制系统。

技术总结
本发明实施例提供了一种轨道车辆、基于轨道交通的工程诊断车辆控制系统及方法，其中，控制系统包括：司控台、信号采集装置以及司控台控制器。由于在司控台上布置有可供驾驶员操作的司控器，因而基于驾驶员操作司控器能够产生行车控制信号；又由于信号采集装置与司控器以及司控台控制器连接，使得信号采集装置能够将行车控制信号转载给司控台控制器。通过司控台控制器向低压控制设备发送行车控制信号，低压控制设备能够响应行车控制信号使工程诊断车辆进入行车就绪状态。或在工程诊断车辆处于行车就绪状态时，低压控制设备响应行车控制信号来控制高压设备执行对应行车动作，能够对轨道交通工程诊断车辆进行行车控制。道交通工程诊断车辆进行行车控制。道交通工程诊断车辆进行行车控制。


技术研发人员：苏利杰 王俊芳 郑鹏 宋少波 陈治国
受保护的技术使用者：中车长江运输设备集团有限公司
技术研发日：2022.11.10
技术公布日：2023/1/5