一种主动爆破型真空隔断装置及其控制方法与流程

本发明涉及真空管道交通，尤其涉及一种主动爆破型真空隔断装置及其控制方法。

背景技术：

1、真空管道交通系统将列车置于低真空的管道内，与地面常压环境下的交通系统相比，可实现超高速运行时大幅降低气动阻力，真空管道交通系统的运行速度一般可达1000km/h以上。为了实现长大真空管道的人工检修，以及管道列车常压与真空环境的转换实现列车的常压检修和真空运行，长大真空管道间隔一定距离设置隔断装置即闸板阀，实现隔断空间内常压与真空环境的自由转换。

2、根据已公开的资料，真空管道的隔断长度大约几十公里，一千公里级的线路上将会布置上百个隔断装置。由于列车速度高，通常可达1000km/h以上，要求沿线的上百个隔断装置必须在列车到达前处于完全打开状态，由于隔断装置自身开闭机构、控制系统或外部供电等故障的情况下造成隔断装置处于关闭或者半关闭状态，则会导致列车与隔断装置高速相撞，造成严重的后果。

3、专利《易碎闸板阀及具有其的真空管道》(专利号：cn210822226u)公布了一种易碎型闸板阀，在闸板上设计易碎区，当闸板与列车发生碰撞时，易碎区瞬间碎裂以避免产生冲击力对列车造车损坏。

4、现有真空管道隔断装置存在以下技术问题：

5、第一、易碎型闸板阀碎裂发生在与列车碰撞时，列车超高速运行与闸板阀产生碰撞必然导致对列车产生损伤，对列车运行产生安全隐患；

6、第二、碎裂后的闸板阀碎片会在管道内扩散，列车高速通过时容易刮伤列车，对列车运行产生安全隐患；

7、第三、隔断装置属于被动式产品，没有涉及线路状态感知、闸板阀控制等技术实现要素：。

技术实现思路

1、本发明提供了一种主动爆破型真空隔断装置及其控制方法，能够解决现有技术中真空管道隔断装置对列车运行存在安全隐患的技术问题。

2、根据本发明的一方面，提供了一种主动爆破型真空隔断装置，所述装置包括n个监测传感单元、m个真空隔断组件、真空隔断控制单元和中央控制单元；

3、n个所述监测传感单元间隔设置在真空管道内，每个所述监测传感单元用于监测列车的运行位置和各个真空隔断组件的开闭状态，并发送至所述真空隔断控制单元和所述中央控制单元；

4、m个所述真空隔断组件间隔设置在真空管道内，且在m个所述真空隔断组件均处于闭合状态时，将真空管道隔断为m+1个封闭区域，每个所述真空隔断组件包括隔断本体、隔断闸板和多个爆炸螺栓，所述隔断本体嵌设在真空管道内，所述隔断闸板通过多个所述爆炸螺栓与所述隔断本体固定连接；

5、所述真空隔断控制单元用于根据列车的运行位置和各个真空隔断组件的开闭状态获取处于列车前方且距离列车最近的真空隔断组件的开闭状态，还用于在处于列车前方且距离列车最近的真空隔断组件为关闭状态，且列车距离当前真空隔断组件的距离小于紧急制动距离的情况下，控制当前真空隔断组件中的多个所述爆炸螺栓主动爆破，以使当前真空隔断组件中的所述隔断本体与所述隔断闸板分离；

6、所述中央控制单元用于根据列车的运行位置和各个真空隔断组件的开闭状态获取处于列车前方且距离列车最近的真空隔断组件的开闭状态，还用于在所述真空隔断控制单元控制当前真空隔断组件中的所述爆炸螺栓主动爆破失败的情况下，控制当前真空隔断组件中的多个所述爆炸螺栓主动爆破，以使当前真空隔断组件中的所述隔断本体与所述隔断闸板分离。

7、优选的，m个所述真空隔断组件等间隔设置在真空管道内，且每两个所述真空隔断组件的间距为30～100公里。

8、优选的，n个所述监测传感单元等间隔或不等间隔设置在真空管道内。

9、优选的，所述隔断闸板的面积与真空管道的净空面积相同。

10、优选的，所述隔断闸板的形状与真空管道的形状相同，所述隔断闸板的形状为圆形或椭圆形。

11、优选的，所述真空隔断控制单元通过线缆与所述爆炸螺栓、所述监测传感单元和所述中央控制单元相连。

12、优选的，所述线缆采用以太网线、通讯线缆或者符合规格的硬线。

13、优选的，所述中央控制单元设置于地面控制中心。

14、根据本发明的另一方面，提供了一种主动爆破型真空隔断装置的控制方法，所述方法对上述任一所述装置进行控制，所述方法包括：

15、n个监测传感单元监测列车的运行位置和各个真空隔断组件的开闭状态，并发送至真空隔断控制单元和中央控制单元；

16、真空隔断控制单元根据列车的运行位置和各个真空隔断组件的开闭状态获取处于列车前方且距离列车最近的真空隔断组件的开闭状态；

17、在处于列车前方且距离列车最近的真空隔断组件为关闭状态，且列车距离当前真空隔断组件的距离小于紧急制动距离的情况下，真空隔断控制单元控制当前真空隔断组件中的多个爆炸螺栓主动爆破，以使当前真空隔断组件中的隔断本体与隔断闸板分离；

18、中央控制单元根据列车的运行位置和各个真空隔断组件的开闭状态获取处于列车前方且距离列车最近的真空隔断组件的开闭状态；

19、在真空隔断控制单元控制当前真空隔断组件中的爆炸螺栓主动爆破失败的情况下，中央控制单元控制当前真空隔断组件中的多个爆炸螺栓主动爆破，以使当前真空隔断组件中的隔断本体与隔断闸板分离。

20、应用本发明的技术方案，利用监测传感单元监测列车的运行位置和各个真空隔断组件的开闭状态；在正常情况下，处于列车前方且距离列车最近的真空隔断组件会自动从关闭状态变为打开状态；在异常情况下，通过真空隔断控制单元控制爆炸螺栓进行主动爆破，将处于列车前方且距离列车最近的真空隔断组件从关闭状态变为打开状态；在真空隔断控制单元失效的情况下，通过中央控制单元控制爆炸螺栓进行主动爆破，将处于列车前方且距离列车最近的真空隔断组件从关闭状态变为打开状态；从而避免列车与隔断闸板的碰撞，提高了列车运行安全性。本发明还适用于采用类似于管道、发射井等形式的地面发射系统，利用封闭管道、发射井内的真空低阻特性使得发射载具在短距离内获得足够的初速度，利用爆炸螺栓打开管道末端的封门，使发射载具自由驶出管道进入大气，实现高效发射。

技术特征：

1.一种主动爆破型真空隔断装置，其特征在于，所述装置包括n个监测传感单元、m个真空隔断组件、真空隔断控制单元和中央控制单元；

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，m个所述真空隔断组件等间隔设置在真空管道内，且每两个所述真空隔断组件的间距为30～100公里。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，n个所述监测传感单元等间隔或不等间隔设置在真空管道内。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述隔断闸板的面积与真空管道的净空面积相同。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述隔断闸板的形状与真空管道的形状相同，所述隔断闸板的形状为圆形或椭圆形。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述真空隔断控制单元通过线缆与所述爆炸螺栓、所述监测传感单元和所述中央控制单元相连。

7.根据权利要求1或6所述的装置，其特征在于，所述线缆采用以太网线、通讯线缆或者符合规格的硬线。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述中央控制单元设置于地面控制中心。

9.一种主动爆破型真空隔断装置的控制方法，其特征在于，所述方法对权利要求1-8中任一所述装置进行控制，所述方法包括：

技术总结本发明提供了一种主动爆破型真空隔断装置及其控制方法，该装置包括N个监测传感单元、M个真空隔断组件、真空隔断控制单元和中央控制单元；N个监测传感单元用于监测列车的运行位置和各个真空隔断组件的开闭状态；每个真空隔断组件包括隔断本体、隔断闸板和多个爆炸螺栓，隔断本体嵌设在真空管道内，隔断闸板通过多个爆炸螺栓与隔断本体固定连接；真空隔断控制单元用于获取真空隔断组件的开闭状态，还用于控制当前真空隔断组件中的多个爆炸螺栓主动爆破；中央控制单元用于获取真空隔断组件的开闭状态，还用于手动控制当前真空隔断组件中的多个爆炸螺栓主动爆破。本发明能够解决现有技术中真空管道隔断装置对真空管道列车运行存在安全隐患的问题。技术研发人员：赵明,马果垒,毛凯,谭浩,冉剑,左平洋,屈旭,沈胜兵受保护的技术使用者：中国航天科工飞航技术研究院（中国航天海鹰机电技术研究院）技术研发日：技术公布日：2024/6/30