SIL 4车轮滑动保护系统:神话还是现实?

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在铁路运输中, 车轮滑动保护系统(WSP)管理微妙的车轮到轨道的附着力问题. 在干燥的情况下,钢轮和钢轨之间的附着力本来就很低. 这种可用的附着力代表了列车制动性能的物理极限. 外部因素,如下雨, 冰, 落叶, 污染或被油或油脂污染会进一步降低可用附着力. 出于这个原因, 轨道制动器供应商, 多年来, 开发车轮滑轨保护系统. 这些系统实时监测车辆四个轴的旋转速度, 计算平均车速和车轴转速变化. 每次系统检测到轴滑动, 车轮滑动保护装置调节相应制动气缸的压力,以确保车轴不锁死, 避免轮胎漏气的风险, 火车运行中潜在的安全问题. 该系统确保每个车轴将利用可用的附着力来产生制动力.

在上面的场景中, 有一个风险,一个或多个轴可以保持在刹车释放状态,如果有任何故障在车轮滑动保护控制或如果附着力很低. 显然,松开刹车是不安全的. 这就是为什么所有的车轮滑动保护系统都包括一个独立的看门狗(WD)功能,如果车轮滑动保护命令的刹车释放时间超过设定的时间(通常是10秒),则会重新应用全力制动。. 最终, 这意味着应用刹车和风险全轴滑动是首选没有制动.

在传统的车轮滑轨保护系统中,这种看门狗功能是保证安全的关键. 看门狗是一种独立的硬件设备,一旦触发WSP功能,它就会使WSP功能失效.

在现实中, 第一代WSP系统通过在检测到滑动时完全释放制动力来避免轴滑动. 这种类型的系统的缺点是一个戏剧性的制动距离增加在退化的附着力.

第二代科进系统(90年代推出)能够完全控制每个轴的滑动, 使可用附着力得到最佳利用. 多亏了这个, 在降低附着力的制动距离大大减少, 为提高列车运行安全性做出贡献.

仍然, 一些操作人员希望提高车轮滑动保护系统的安全水平,特别是在紧急制动中使用时.

当我们开发出集成制动控制系统时 Metroflexx & Regioflexx 家庭方面,我们采用双电子架构. 一个安全完整性等级2 (SIL 2)单元执行通常的制动控制单元(BCU)功能, 和一个SIL 4单元-与SIL 4硬件和软件-执行监控和冗余功能. 这种特殊的电子结构为加强车轮滑轨保护系统的安全性创造了新的机会:

  • 一个SIL 4监测功能,通过检查每个轴(速度)的行为,连续监测车轮滑动保护, 减速, 等.),并管理制动努力,以获得最佳的减速与可用的附着力在实时.
  • 一个完全SIL 4认证的看门狗功能. 传统的看门狗功能仍然有效, 但WSP监控通过快速阻止其激活, 高精度控制. 因此,科进监测可显著降低在极低附着力条件下发生轴锁/车轮扁平的风险, 提高列车安全性和可用性.
  • 集成的SIL4车轮旋转监测(WRM)功能可用于非常高速的应用, 为汽车制造商(初始成本)和运营商(维护成本)实现大规模的系统简化。.

市场对增强安全性和性能的车轮滑动保护系统的反应非常积极,因此我们决定在传统制动系统上提供相同的技术, 采用单独的bcu和气动. 我们开发了SIL 4 明智的 将集成到我们传统的Gemini II制动控制单元(BCU)中. 明智的 是完全独立的, 专用的SIL 4硬件和软件解决方案,使用自己的电源.

与智慧 插入传统制动控制单元(BCU), 列车上的车轮滑动保护系统将包括:

  • 我们的uic批准的AEF91车轮滑动保护算法,或DistanceMaster 自适应车轮滑动保护
  • 一个认证的SIL 4看门狗功能
  • SIL 4监控功能,在极低附着条件下提供更强的弹性和更好的列车安全性 & 可用性
  • Embedded SIL 4 wheel rotation monitoring (WRM) should your train require it (speed > 200 km/h)

当配备明智的时, 你的火车可以在紧急刹车时使用车轮滑动保护,而不用担心安全问题, 多亏了它的sil4看门狗功能. SIL 4车轮滑动保护监测功能可以使您的列车在非常低的附着条件下更有弹性. 除了, 维护成本可以大大降低,因为在车轮/轨道接触点能源更好的能源管理.

所以,回到最初关于SIL 4车轮滑动保护的问题:神话还是现实? 对于大多数市场参与者来说,这当然仍将是一个神话. 但为了瓦布泰克和我们的智者 电子,它已经成为现实,具有经过验证的设计和好处.

寻找SIL 4车轮滑动保护系统和明智的更多信息 电子产品? 联络我们: brakes和couplers [at] wabtec (点) com

 

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