[发明专利]制动管充气监测系统及方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2009年10月22日提交的申请号为61/253,993的美国临时专利申请，本专利申请要求该临时专利申请的优先权，并且该临时专利申请通过引用的方式整体并入于此。

技术领域

本公开内容大致涉及列车控制系统领域，尤其涉及一种用于显示列车内预测的制动管压力梯度的车头显示器。

背景技术

目前，货运列车具有制动管，该制动管穿过每节车厢并且耦接在车厢之间以沿着列车的长度方向持续延伸。通常，由车头上的压缩机在首端向制动管充入压缩空气。该压缩空气不仅提供各车厢处的气动制动力，而且还用作通信链路，经由该通信链路，通过增大和减小制动管压力，机车可以控制车厢的制动。

当将列车制动管完全充气至车头制动阀设备的压力设定时，由于泄露以及需要压力来维持制动阀的功能，因而在制动管中通常存在自然的压力梯度。假设车头制动阀被设置为将制动管充气至90psi，由于泄露以及随着用来维持制动阀(而制动阀试图维持泄露)的压力而产生的流动阻力，从列车前部到尾部每一节车厢的压力都将会有少许压力下降。为了获得与车头处制动管压力的应用一致的自然压力梯度，从前部到后部，制动管压力将逐渐上升。

用来确定沿着制动管的实际压力下降的测试需要大量时间和资源。制动管泄露测试可以确定从头部制动管到尾部制动管的实际压力下降(梯度)。该制动管泄露测试通常是通过用压力调节器将空气制动系统充气至使得列车运行的压力来进行的。当列车末端的压力处于和使得列车运行的压力相差15psi的范围内但是不小于75psi时，认为要向制动管充气。压力计或列车末端(EOT)单元被用来测量列车尾部的压力。如果制动管泄露小于5psi每分钟，则认为通过制动管泄露测试。通常，为了进行制动管泄露测试，需要两个操作员。第一操作员需要位于制动管的第一末端以便操作压力调节器，该压力调节器将腔内压力调节至使得列车运行的压力。第二操作员需要位于制动管的第二末端，以便使用位于与压力调节器相对的制动管末端的压力计来读取压力值。位于制动管末端的操作员测量制动管末端的压力，以确保制动管末端的压力位处于与预定水平相差15psi的范围内但是不小于75psi。

第二种测试是气流方法(AFM)测试。当车头配备有26-L制动阀或等同的压力维持车头制动阀时，铁路可以使用AFM测试作为制动管泄露测试的替代方法。为了进行AFM测试，将空气制动系统充气至使得列车运行的压力。当列车尾部的压力处于和使得列车运行的压力相差15psi的范围内但是不小于75psi时，如本文所述通过列车尾部精密测量仪器或EOT设备，操作员可以如本文所述使用校正后的AFM测试指示器来测量空气流速。测量的空气流速不能超过每分钟60立方英尺(CFM)。

当列车包括EOT单元时，该EOT单元位于与压力调节器的位置相对的列车末端，并且该EOT单元用来获取制动管末端的压力测量值。该EOT单元还可以将该测量值传递给车头内控制压力调节器的操作员，以便例如允许该操作员监测列车末端的制动管压力。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种方法，用于预测从头端设备到列车末端设备延伸的铁路列车制动管的自然压力梯度。该方法包括：输入多个列车制动管阈值；从所述头端单元开始向所述制动管充气。接下来，该方法包括报告列车末端制动管数据。然后，该方法包括通过在设定时间段之后将所述列车末端制动管数据与所述多个阈值比较来确定压力梯度，以及只有当所述列车的预测制动管压力梯度不符合要求时进行告警。所述设定时间段可以是当具有所述列车末端设备的车厢达到第一压力水平时或在持续一段时间之后。

该方法还包括基于参考列车报告的测量值形成所述多个制动管阈值，所述参考列车报告的测量值包括最终自然梯度、空气流速测量值以及制动管压力增长率的测量值。所述参考列车以与正在运行的列车相同的配置运行。所述列车末端设备包括空气流速传感器或制动管压力增长率传感器。如果预测制动管压力的预测梯度大于15psi，则可以认为列车符合要求。

该方法还包括监测并向所述头端设备报告所述列车末端设备处制动管压力增长率。如果所述增长率大于阈值，则所述列车符合要求，或者增长率阈值是.7psi/分钟。该EOT设备监测并向所述头端设备报告所述列车末端设备处的空气流速。如果所述空气流速小于阈值速率，则所述列车符合要求，空气流速阈值可以是小于70SCFM。此外，如果空气流速小于阈值或者增长率大于阈值，则所述列车符合要求。所述列车末端设备可以位于任意一节车厢，但是在一个实施例中是位于列车的最后一节车厢。