АКТИВНАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ И ПОДДЕРЖКИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ МАШИНИСТА

Предложенная система относится к системам контроля и управления функциональным и физиологическим состоянием оператора, а также может быть использовано для оценки уровня работоспособности машиниста локомотива.
Известно устройство для контроля уровня бодрствования человека, содержащее дифференциатор, вход которого подключен к электродам, и два интегратора вход одного из которых также подключен к электродам, а вход другого - к выходу дифференциатора, при этом выходы обоих интеграторов подключены к входам амплитудно-временного селектора (Патент РФ на изобретение №2025731, кл. МПК G01N 33/483, опубл. 30.12.1994 г.)
Недостатком данного устройства является его восприимчивость к таким помехам как излучение мобильных телефонов, телевизионных вышек, кроме того, в местах контакта электродов с телом машиниста скапливаются потоотделения, грязь, фракции пыли, что существенно изменяет физические свойства в местах ее контакта с электродами. С этим связана низкая достоверность определения функционального состояния машиниста локомотива.
Известно выбранное в качестве ближайшего аналога, комплексное локомотивное устройство безопасности КЛУБ-У содержащее локомотивный блок электроники (БЭЛ-У), блок ввода и индикации параметров локомотивный (БИЛ-У), блок коммутации и регистрации (БКР-У), приемник спутниковой навигационной системы (СНС), антенну приемника спутниковой навигационной системы (СНС), цифровую радиостанцию (МОСТ), антенну цифрового радиоканала (РК), рукоятки безопасности (РБ, РБС), датчик угла поворота (Транспортная безопасность и технологии. Национальный журнал-каталог №3 (4) 2005 год. Современные технические средства интервального регулирования и обеспечения безопасности движения поездов)
Недостатком данной системы является отсутствие систем достоверного определения функционального состояния и активной поддержки работоспособности машиниста локомотива, что может привести к аварийным ситуациям на железнодорожном транспорте.
Технической задачей предложенной системы является повышение надежности и достоверности определения функционального состояния, а также осуществление активной поддержки работоспособности машиниста локомотива.
Поставленная задача достигается тем, что в комплексной системе управления и обеспечения безопасности движения локомотива, содержащей комплексное локомотивное устройство безопасности КЛУБ-У и пульт управления локомотива, включающий органы управления и отображения информации, введены, вычислительное устройство, соединенное с информационными каналами обмена комплексного локомотивного устройства безопасности КЛУБ-У и пульта управления посредством устройства преобразования интерфейсов, а также приемник фронтального видеоизображения машиниста и приемник панорамного видеоизображения рабочего места машиниста, соединенные с вычислительным устройством, блок выдачи речевого предупреждения, соединенный с вычислительным устройством.
Предложенная активная система контроля функционального состояния и поддержки работоспособности машиниста АСКПМ показана на схеме, приведенной на фиг.1. На фиг.1 приняты следующие обозначения.
- Комплексная система 1 управления и обеспечения безопасности движения;
- Комплексное устройство 2 безопасности локомотива КЛУБ-У;
- Пульт 3 управления локомотива;
- Вычислительное устройство 4;
- Устройство 5 преобразования интерфейсов;
- Приемники 6 фронтального видеоизображения машиниста;
- Приемник 7 панорамного видеоизображения рабочего места машиниста;
- Блок 8 выдачи речевого предупреждения;
- Активная система 9 контроля функционального состояния и поддержки работоспособности машиниста АСКПМ.
Предложенная активная система контроля функционального состояния и поддержки работоспособности АСКПМ машиниста работает следующим образом.
АСКПМ осуществляет прием данных, определяющих параметры движения поезда и работу машиниста с органами управления локомотива, по информационным каналам обмена информацией от комплексного локомотивного устройства безопасности КЛУБ-У и пульта управления. К принимаемым данным относятся:
- признак режима работы автоведения;
- признак работы с контроллером машиниста (номер собранной позиции, признак ходовой позиции, тип собранного соединения, номер собранной позиции ослабления поля);
- признак нажатия кнопок на блоке информации и блоке диагностики;
- положение переключателя реверсора;
- признак нажатия кнопки РБ, кнопки РБС, кнопки Тифон, кнопки Свисток;
- признак состояния и режимов работы ЭПТ (режим "ЭПТ" - контроль цепи; режим "ЭПТ" - перекрыша; режим "ЭПТ" - торможение);
- текущее значение давления в уравнительных резервуарах кабин управления;
- давления в тормозных цилиндрах;
- давления в тормозной магистрали;
- показание светофора / количество свободных блок-участков;
- тип впередилежащего объекта инфраструктуры и расстояние до него;
- текущее значение фактической скорости;
- текущее значение допустимой скорости;
- признак включения предварительной сигнализации;
- состояние ЭПК;
- год, месяц, день;
- время: часы, минуты, секунды;
- номер поезда, номер локомотива, табельный номер машиниста;
- железнодорожная координата и др.
АСКПМ обеспечивает регистрацию значений параметров работы системы, включая данные, поступающие от внешних систем, на встроенном накопителе вычислительного устройства 4 в объеме, достаточном для последующего анализа ее работы, при этом
- Частота регистрации параметров составляет не менее 2 Гц;
- Перечень регистрируемых параметров включает текущее время по данным системы КЛУБ-У для синхронизации и совместного анализа данных регистрации систем АСКПМ и КЛУБ-У(М);
- Объем встроенного накопителя АСКПМ обеспечивает регистрацию параметров не менее чем за 24 часа штатной эксплуатации локомотива;
АСКПМ формирует и сохраняет на встроенный накопитель вычислительного устройства 4 интегральный признак функциональных действий машиниста, по данным работы машиниста с кранами машиниста, контроллером, кнопками на блоке информации и блоке диагностики, кнопками Тифон и Свисток.
АСКПМ формирует и сохраняет на встроенный накопитель вычислительного устройства 4 интегральный признак, характеризующий наличие или отсутствие лица машиниста в рабочем поле управления локомотива. Данный признак должен формируется автоматически в результате анализа фронтального изображения машиниста, поступающего от приемника 6 фронтального видеоизображения;
АСКПМ обеспечивает регистрацию и сохранение на встроенном накопителе вычислительного устройства 4 фронтального изображения машиниста и панорамного изображения рабочего места машиниста, поступающих от приемников 6 и 7, при возникновении событий, связанных с движением поезда и/или деятельностью машиниста.
К событиям, связанным с движением поезда и/или деятельностью машиниста относятся:
- Превышение фактической скорости максимально допустимой;
- Снятие напряжения с электромагнита ЭПК;
- Самопроизвольное движение - формирование ненулевой фактической скорости при нулевом положении контроллера;
- Выдача системой АСКПМ сигнала о потере работоспособности;
- Выдача системой АСКПМ речевого предупреждения;
Поле зрения и расположение преемника 6 фронтального видеоизображения обеспечивает наличие в кадре изображения лица машиниста при его размещении в кресле в рабочей позе управления локомотива. Поле зрения и расположение преемника 7 панорамного видеоизображения обеспечивает наличие в кадре изображения рабочего места машиниста и внутреннего пространства кабины вокруг кресла машиниста.
АСКПМ обеспечивает контроль функционального состояния машиниста за счет непрерывного комплексного анализа функциональных действий машиниста,
наличия или отсутствия лица машиниста, действий машиниста по подтверждению работоспособности. Система АСКПМ осуществляет активную поддержку работоспособности машиниста за счет вовлечения его в контур управления с помощью выдачи речевых сообщений и контроля выполнения соответствующих действий. Блок-схемы типовых алгоритмов работы системы приведены на фиг.2-12.
АСКПМ обеспечивает выдачу в информационный канал взаимодействия с комплексным локомотивным устройством безопасности КЛУБ-У параметров, связанных с деятельностью машиниста, включая признак выдачи предупреждающего сигнала и признак потери работоспособности.
Таким образом, за счет введения в комплексную систему управления и обеспечения безопасности движения локомотива активной системы контроля функционального состояния и поддержки работоспособности машиниста повышается надежность и достоверность ее работы в части функционального состояния и активной поддержки работоспособности.