智能化电机车防撞系统的可行性研究

　　2）考虑到煤矿井下环境潮湿，特别是夏季轨道面黏着系数更低很容易打滑，所以电机列车的制动距离设定为报警、20m、2m三种，这样列车制动后仍留有一定的缓冲距离，防止打滑影响机车的制动效果。根据三角函数公式α=2arctan（a/b）（其中a为最大光束半径，b为光束射程即最大发射距离）算出红外线管发射角度分别为44‘，68’和8°，即每个发射管的最大射程为80m、50m、7m时最大光束直径均为1m（电机车的宽度），光束正好覆盖了电机车端面，又不影响到其它车辆，保证了灵敏度和可靠性。
　　3） 根据单片机每一时刻只能处理一路信号的特点，须将每个发射管的高频调制脉冲的占空比控制在1／3以下，使其依次轮流工作，既减小了工作电流，降低了功耗，又不使信号相互干扰，造成误测，提高系统的可靠性。
　　4）一体电感根据《煤矿安全规程》井下最高限速直行道5m／s，弯道2m／s的规定，在程序参数设定时要求：当电机车进入设定的制动距离时，单片机按公式a=V2／2L计算刹车加速度（其中V为当前车速，为最大制动距离），即单片机将刹车加速度自动控制在0．6～4m／s2之间，并发出制动指令，调节比例电磁阀控制制动压力，使列车在规定位移内平稳地制动停车。
5 工作原理
智能化电机车防撞系统原理，见图1。

1） 红外线发射单元的编码调制器的三种不同编码信号对38 kHz的载波信号进行调制，产生三种不同频率的调制信号送至放大器以驱动三个红外发射管，发射出三种不同编码的红外线。根据单片机每一时刻只能处理一路信号的特点，三路放大器由电子开关控制其依次导通，保证每一时刻只有一路发射管工作，这样既减小了工作电流，降低了功耗，又避免了信号相互干扰，造成接收器误测。
　　通过对发射管选型和调整放大器发射功率使发射距离分别为S1=80m，S2=50m，S3=7m；通过调整各自透镜组的焦距使光束射角分别为α1=44仅α2=68’，仅α3=8°，使每个发射距离的临界处光束直径都是1m，正好覆盖住电机列车的端面，既保证了接收又防止了对相邻车道车辆的干扰。发射单元安装在电机车的照明大灯下方和列车尾灯下方适当位置，由于井下轨道运输电机车、列车双向行驶不分头尾，所以机车和列车（矿车）两端都分别安装红外发射器。红外接收头安装在电机车头与发射单元正对的位置。
　　2） 红外线接收器采用红外线一体化接收头，它是集红外接收、信号放大、带通滤波、比较输出等为一体的模块，性能稳定、可靠。无需A／D转换器转换可以直接与单片机端口连接。接收器的信号入射角为最小的4。，这样不论是直道还是弯道，其信号接收都不会受对面邻道相向行驶的电机车所发出的红外线干扰，除非行驶在同一轨道。
　　3） 采用单片计算机作差模电感主控芯片控制是实现智能化控制的真正意义所在。运用单片计算机可使电路简化，结构简单，功能增强，检测控制自动化，工作更可靠，运行更安全。关于单片机的程序编制和应用不算太难，由于篇幅在此不叙。
　　4） 红外线发射器不间断地依次向前方发射着三种不同射程不同编码的红外线波，以利单片控制器接收并判断电机车当表贴电感器前所处的位置，然后发出相应的报警或制动指令。当电机车由于某种原因在同一轨道行驶而进入前方车辆的报警距离S1（80 m）时，接收器接收到前方发出的红外信号迅速传送到单片机，由单片机进行数据处理，分析判断后经光电隔离分两路输出，一路接通电机车号笛和闪光信号电路，发出声光报警，以提醒本车司机和对面电机车司机，注意减速慢行，保持车距；一路迅速启动液压油泵，为刹车作准备。如果车辆减速，退出报警距离后，系统自动解除警报，断开液压油泵电源。
　　如果电机车没有减速继续前进，进入一般制动距离S2（50 m）时，接收器把接收到的红外信号传送给单片机，单片机识别到是制动信号后，立即发出指令，断开一体电感器电机车主电机的控制回路，主电机断电，使列车处于滑行状态。同时立即与霍尔速度传感器反馈的当前车速进行运算，对比分析，然后按照预设的制动加速度发出制动指令，控制电流经D／A转换、模拟放大后调节比例电磁阀的开启量，自动调整液压泵产生的制动力矩，使液压油缸的输出压力逐步增加，在20 m内实现平稳停车。

高手来看个电路图,讲解讲解 这电源怎么工作的?谁来讲讲
把完整的原理图发上来看看这图是别任给我的就这么半张，是反激的没错，上面标注的电压好像是500伏，三相整流后用的。已经被添加到社区经典图库喽

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