SIL 4 Wheel Slide Protection System: Myth or Reality?

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In rail transportation, 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. External factors such as rain, 冰, 落叶, 污染或被油或油脂污染会进一步降低可用附着力. For this reason, rail brake suppliers have, for many years now, developed wheel slide protection systems. 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. Each time the system detects an axle sliding, 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, avoiding the risk of a wheel flat, a potential safety issue in train operations. 该系统确保每个车轴将利用可用的附着力来产生制动力.

In the scenario above, 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. Obviously, releasing the brake isn’t safe. 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, enabling the best use of available adhesion. Thanks to this, braking distance in degraded adhesion is greatly reduced, contributing to higher train operation safety.

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.

When we developed our integrated brake control Metroflexx & Regioflexx family, we used dual electronic architecture. 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.
• A fully SIL 4-certified watchdog function. The traditional watchdog function remains active, but WSP monitoring prevents its activation through fast, highly accurate control. 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, improving train safety 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, using separate BCUs 和 pneumatics. We developed the 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™ is a fully independent, 专用的SIL 4硬件和软件解决方案，使用自己的电源.

When equipped with 明智的™, 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, thanks to its SIL 4 watchdog function. 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. But for Wabtec 和 our 明智的™ 电子，它已经成为现实，具有经过验证的设计和好处.

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