一种铁路客车一体化整备综合作业系统的制作方法

本实用新型涉及铁路列车整备领域，尤其是一种针对普速客车和动力集中动车组的铁路客车一体化整备综合作业系统。

背景技术：

目前，动力集中动车组正在在逐步全面代替既有普速客车，在新旧型号列车替换时间段，要想同时兼容动力集中动车组和普速客车的整备作业，需要建立一套可兼容两种车型的新型整备设施。

现有技术方案中，仍按照普速客车的整备设施进行整备作业，该整备作业存在以下问题：

第一、既有客车整备设施没有上砂设备，无法进行动力集中动车组上砂作业，无法满足新型动力集中动车组的整备需求。

第二、既有整备棚内管道采用地下直埋敷设或综合管沟形式布置，地下直埋或综合管沟管道铺设方式存在环境潮湿易腐蚀、铺设凌乱、作业空间小不易维修、初投运行维修成本大等缺点。

第三、既有整备棚的整备设施采用移动、地上或地下固定安装的形式布置，整备设备安装在股道间地上或地下，容易因环境原因腐蚀损坏，不易维修，并且占用大量通道空间，作业过程相互干扰。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的在于：针对现有技术存在的无法进行动力集中动车组上砂作业、管线设备易被腐蚀等问题，提供一种铁路客车一体化整备综合作业系统，包含上砂、卸污、反冲洗、上水、人工补洗等整备作业，同时兼具气源供给、电源供给、安全管控等功能。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种铁路客车一体化整备综合作业系统，包括立柱、顶层作业平台、横梁，上砂设备、卸污设备、上水设备、气源供给设备、反冲洗设备、补洗设备，以及安全管控系统；

所述安全管控系统，包括安全管控中控机和plc模块；所述安全管控中控机传输作业许可信号、发送接口检测信息至所述plc模块；

所述plc模块输入输出开关量信号，控制所述上砂设备、卸污设备、上水设备、气源供给设备、反冲洗设备和补洗设备的运行或关闭；

在所述上砂设备、卸污设备、上水设备、气源供给设备、反冲洗设备和补洗设备的对应位置上分别设置有接口传感器，所述接口传感器将对应位置上接头的归位情况转换成信号反馈至所述plc模块；

所述plc模块传输所述上砂设备、卸污设备、上水设备、气源供给设备、反冲洗设备、补洗设备及所述接口传感器的故障报警信息、运行参数信息至所述安全管控中控机。

优选的，还包括固定在所述立柱上的第一综合管支架、固定在顶层作业平台下方的第三综合管支架；在所述第一综合管支架、所述第三综合管支架上安装有所述卸污设备的卸污管道。

优选的，卸污设备包括真空卸污设备、卸污管道、卸污单元，所述卸污单元吸出连接普速客车或动力集中动车组的污物，污物通过卸污管道运送至所述真空卸污设备，所述真空卸污设备将污物排进污水管网。

优选的，还包括固定在所述横梁上的第二综合管支架，所述第二综合管支架上安装有所述上水设备的给水管道、所述气源供给设备的风管气路管道、所述反冲洗设备的反冲洗管道和电缆桥架。

优选的，上水设备包括水泵机组、给水管道、上水单元，补洗设备包括水泵机组、给水管道、补洗单元，水泵机组将饮用水通过给水管道输送至上水单元和补洗单元，通过上水单元将饮用水注入普速客车或动力集中动车组的水箱进行上水，通过补洗单元将饮用水喷出进行补洗供水。

优选的，气源供给设备包括空压机设备、风管气路管道、自动风管接头，空压机设备将压缩空气通过风管气路管道输送至自动风管接头，然后通过自动风管接头连接气动工具进行检修或吹扫。

优选的，反冲洗设备包括反冲洗供水机组、反冲洗管道、反冲洗单元，反冲洗供水机组将隔离水通过反冲洗管道输送至反冲洗单元，然后通过反冲洗单元将隔离水注入普速客车或动力集中动车组的污物箱进行反冲洗。

优选的，上砂设备包括固定输砂设备、输砂管道、配砂站、自动升降砂枪，石英砂由固定输砂设备通过输砂管道送至配砂站，然后通过自动升降砂枪将石英砂注入普速客车或动力集中动车组进行上砂。

优选的，还包括信号机，安全管控中控机发送整备中信息或整备完成信息至plc模块，plc模块输入输出开关量信号，控制信号机显示整备中或整备完成。

优选的，还包括库前端设置的红外传感器和视频监视器；红外传感器采用plc输入输出开关量信号；视频监视器、plc模块采用以太网与安全管控中控机进行通讯，并采用rj45端口，使用标准为tcp/ip通信协议。

优选的，安全管控中控机通过直接接入plc模块，读取plc内部控制程序，通过安全管控中控机的组态软件给plc命令，plc给执行元件命令来控制各设备的运转或者停止，安全管控中控机的组态软件同时也能读取plc模块中的各种仪表或者传感器的数据等，并能同时显示各种数据和打印输出。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的一种铁路客车一体化整备综合作业系统，包含上砂、卸污、反冲洗、上水、人工补洗等整备作业，同时兼具气源供给、电源供给、安全管控等功能，能够兼容普速列车和动力集中动车组两种车型的整备作业需求。

系统将各子系统管道进行整合，采用综合管支架统一规划布局，管道铺设整齐，方便排查故障和检修。系统对设备和管线统一规划、集成布置，释放线间作业空间，增加通道通过空间，避免因设备和管线堵塞通道造成的整备车辆无法通过的问题。系统将管道系统从地下铺设提升至顶部和中部悬挂铺设，有效避免地下封闭潮湿环境对管道的腐蚀，运营期间管线维护、更换、调节、扩容方便，有效降低管线维护成本。系统将设备从地面或地下提升至顶部和中部悬挂安装布局，可有效避免地面环境对设备的腐蚀，延长设备使用寿命，降低设备的20％～40％的维护成本，可有效避免地面整备作业之间的相互干扰，节约10％～15％的作业耗时。系统减少了地下管沟土建工程、防水处理、管沟内排水通风设备等方面的投资，并且施工进度快，可节约工程投资20％～30％。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2为一体化整备综合作业系统平面布置图。

图3一体化整备综合作业系统剖视布置图。

图4一体化整备综合作业系统侧视布置图(通道①、⑤)。

图5一体化整备综合作业系统侧视布置图(通道③)。

图6一体化整备综合作业系统侧视布置图(通道②、④)。

图7上悬挂式固定输砂装置剖面布局图。

图8上悬挂式固定卸污装置剖面布局图。

图9上悬挂式反冲洗装置剖面布局图。

图10上悬挂式上水、补洗卸污装置剖面布局图。

图11风管气路和快速风管接头装置剖面布局图。

图中标记：1-整备棚，2-轨道，3-普速客车或动力集中动车组，4-砂房，5-给水泵房，6-卸污泵房，7-空压机房，8-固定输砂设备，9-水泵机组，10-真空卸污设备，11-反冲洗供水机组,12-空压机设备,13-输砂管道,14-配砂站,15-自动升降砂枪,16-风管气路管道,17-给水管道,18-卸污管道,19-反冲洗管道,20-自动风管接头,21-上水单元,22-补洗单元,23-卸污单元,24-反冲洗单元,25-第一综合管支架,26-第二综合管支架,27-电缆桥架,28-顶层作业平台,29-防护栏,30-横梁,31-立柱，32-第三综合管支架。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，一种铁路客车一体化整备综合作业系统，包括上砂设备及对应的上砂接口传感器、卸污设备及对应的卸污接口传感器、上水设备及对应的上水接口传感器、气源供给设备及对应的气源供给接口传感器、反冲洗设备及对应的反冲洗接口传感器、补洗设备及对应的补洗接口传感器，以及安全管控中控机与plc模块；并且，还包括有信号机，以及在库前端还设置有红外传感器与视频监控器。

在库前端设置红外传感器和视频监视器，列车入库时通过图像识别功能识别车体，通过红外传感器感应车体。视频监视器识别到车体后向安全管控中控机发出确认信号，同时红外传感器感应到车体后也发出确认信号。安全管控中控机识别到任何一个信号时，即认定列车入库。红外传感器采用plc输入输出开关量信号，视频监视器采用以太网接口通讯方式，rj45端口输出。

安全管控中控机认定列车入库后，向各整备作业班组发送整备作业许可信号。同时向各整备设备接口传感器发送接口检测信息，对各设备接口是否归位进行检测。接口传感器可采用红外传感器、接近开关等形式，能将各接头的归位情况转化成信号反馈至安全管控中控机。作业许可信号、检测信息发送和归位反馈信号都采用plc输入输出开关量信号传输。

整备设备将各自的运行情况参数信息实时反馈，例如电压、电流、压力、运行时间等等各种正常运行所必须的参数。当中控机识别到整备设备反馈的参数异常，或接受到整备设备自身发生故障向中控机发送故障报警信息时，中控机显示报警故障信息，同时报警灯亮起，并伴随声音报警。故障信息和运行参数信息传输采用以太网接口通讯方式，rj45端口输出，使用标准为tcp/ip通信协议。

整备完毕，安全管控中控机确认各整备设施接口归位信息正常后，向信号机发出整备完成信息(例如红色信号灯变为绿色)，表示所有整备作业完成，且各接口归位不与车辆连接干涉。整备完成信息传输采用采用plc输入输出开关量信号传输。

其中，具体的结构构成如图2所示，配砂站14布置在①、②、③、④、⑤通道，通过输砂管道13和砂房4内的固定输砂设备8连接；卸污单元23布置在①、③、⑤通道，通过卸污管道18和卸污泵房6内的真空卸污设备10连接；反冲洗单元24布置在①、③、⑤通道，通过反冲洗管道19和卸污泵房6内的反冲洗供水机组11连接；上水单元21布置在①、③、⑤通道，补洗单元22布置在②、④通道，上水单元21和补洗单元22通过给水管道17与给水泵房5内的水泵机组9连接；自动风管接头20布置在①、③、⑤通道，通过风管气路管道16和空压机房7内的空压机设备12连接；

如图3、图4、图5、图6所示，第一综合管支架25使用螺栓固定在钢结构立柱31上，卸污管道18安装在第一综合管支架25上；第二综合管支架26使用螺栓固定正在①、③、⑤通道钢结构横梁30上，风管气路管道16、给水管道17、反冲洗管道19、电缆桥架27安装在第二综合管支架26上；第三综合管支架32使用螺栓固定在③通道顶层作业平台28的下方，卸污管道18安装在第三综合管支架32上；

配砂站14使用螺栓固定在①、②、③、④、⑤通道顶部钢结构横梁30上；在①、⑤通道，卸污单元23、反冲洗单元24、上水单元21、自动风管接头20使用螺栓固定在钢结构立柱31上；在③通道，卸污单元23、反冲洗单元24、上水单元21、自动风管接头20使用螺栓固定在第三综合管支架32上；在②、④通道，补洗单元22使用螺栓固定在防护栏29外侧，给水管道17安装在防护栏29外侧。

安全管控中控机通过电连接与固定输砂设备8、真空卸污设备10、反冲洗供水机组11、水泵机组9、空压机设备12连接，由安全管控中控机对其他设备发送管理信号，并接收运行反馈信号。

具体的，各个设备的功能：

如图7，固定输砂设备8、输砂管道13、配砂站14、自动升降砂枪15用来实现上砂功能，石英砂由固定输砂设备8通过输砂管道13送至配砂站14，然后通过自动升降砂枪15将石英砂注入普速客车或动力集中动车组3进行上砂；

如图8，真空卸污设备10、卸污管道18、卸污单元23用来实现卸污功能，连接普速客车或动力集中动车组3的污物由卸污单元23吸出，通过卸污管道18将污物运送至真空卸污设备10，再由真空卸污设备10排进污水管网；

如图9，反冲洗供水机组11、反冲洗管道19、反冲洗单元24用来实现反冲洗功能，反冲洗供水机组11将隔离水通过反冲洗管道19输送至反冲洗单元24，然后通过反冲洗单元24将隔离水注入普速客车或动力集中动车组3的污物箱进行反冲洗；

如图10，水泵机组9、给水管道17、上水单元21、补洗单元22用来实现上水和补洗功能，水泵机组9将饮用水通过给水管道17输送至上水单元21和补洗单元22，通过上水单元21将饮用水注入普速客车或动力集中动车组3的水箱进行上水，通过补洗单元22将饮用水喷出进行补洗供水；

如图11，空压机设备12、风管气路管道16、自动风管接头20用来实现气源供给，空压机设备12将压缩空气通过风管气路管道16输送至自动风管接头20，然后通过自动风管接头20连接气动工具进行检修或吹扫；第一综合管支架25、第二综合管支架26、第三综合管支架32、电缆桥架27用来实现电源供给；

安全管控中控机、固定输砂设备8、真空卸污设备10、反冲洗供水机组11、水泵机组9、空压机设备12用来实现安全管控系统，安全管控中控机接列车入库信息，然后对其他设备发整备作业送管理信号，指挥整备作业进程，同时接收各设备的运行反馈信息，监测运行是否正常，在列车整备完毕且设备运行信息无异常时，向外部发送整备完成信号。

总的工作流程为：

当普速客车或动力集中动车组3进入整备棚1时，该发明系统开始运行工作。安全管控系统监测入库信息，正确进入整备台位并确认无误后，向子系统发送整备作业开始信号。收到信号后子系统各设备开始对目标列车进行上砂、卸污、反冲洗、上水、补洗作业，并同时提供整备所需的气源、电源供给。

上砂设备对动力车进行上砂作业，卸污、反冲洗、上水设备对拖车进行卸污、反冲洗、上水作业，补洗设备为人工补洗提供水源供给，风管气路、自动风管接头为检修和吹扫作业提供气源供给，综合管支架、电缆桥架上的电缆给整备提供电源供给。

整备作业期间，安全管控系统全程进行运行参数检测。整备作业完成以后，安全管控系统发出检查指令，确认各子系统反馈信号是否正常。待确认无异常后，安全管控系统向外部发送整备完成信号，系统工作完成。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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