УСТРОЙСТВО ИДЕНТИФИКАЦИИ ЕДИНИЦ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Полезная модель относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и может быть использовано для автоматического определения типов подвижных единиц в проходящих поездах.
Известна автоматизированная оптико-электронная система считывания номеров вагонов подвижного состава железнодорожного транспорта «ARSCIS» (Малыгин Л.Л., Мошников В.В., Царев В.А. Оптоэлектронная система идентификации объектов подвижного состава ARSCIS на станции Череповец Северной железной дороги / Сборник докладов научно-практической конференции "Инновационные проекты, новые технологии и изобретения". - 27-28 октября 2005 г., Экспериментальное кольцо ВНИИЖТ. - М.: ВГУП ВНИИЖТ. С.122-130.). Данная система предназначена для распознавания, регистрации (считывания) и автоматической проверки по натур-листу идентификационных номеров грузовых вагонов подвижного состава железнодорожного транспорта. Система состоит из оптоэлектронной подсистемы сбора информации, источников освещения области контроля, для обеспечения круглосуточной работы оптической подсистемы, индукционных датчиков, фиксирующих положение колесных пар и вычислительной подсистемы, используемой для обработки полученных данных.
Недостатком данной системы является низкая надежность распознавания номеров вагонов в условиях загрязненности цифр номеров.
Известна система автоматической идентификации транспортных средств «Пальма», основанная на использовании принципов сверхвысокочастотной технологии (Белов В.В., Буянов В.А., Рабинович М.Д., Дудкин В.Ф., Мильготин Б.В., Легкий Н.М., Котлецов Д.С. "Пальма" - система автоматической идентификации транспортных средств /
Железнодорожный транспорт. - №8, 2002. С.54-59.). Данная система предназначена для автоматической фиксации времени проследования и идентификации железнодорожного подвижного состава. Система состоит из облучающей - считывающей антенны, обрабатывающего устройства, пассивного кодового бортового датчика, и двух датчиков фиксации прохождения колесной оси.
Недостатком данной системы является низкая надежность идентификации единиц железнодорожного подвижного состава при выходе из строя кодового бортового датчика, вероятность чего велика при проведении погрузочно-разгрузочных работ, а так же в случаях вандализма.
Наиболее близким к предлагаемому устройству, по техническому исполнению, является устройство автоматической идентификации единиц подвижного состава, входящее в состав многофункционального комплекса технических средств (КТСМ) (Швалов Д.В., Шаповалов В.В. Системы диагностики подвижного состава: Учебник для техникумов и колледжей ж.-д. транспорта / Под ред. Д.В.Швалова. - М.: Маршрут, 2005. - 268 с.).
Устройство состоит из рельсовой цепи наложения, подключенной к блоку формирователя рельсовой цепи, выход которого подключен к первому входу блока обработки дискретных сигналов, индукционных датчиков прохода колесной пары, подключенных, соответственно к входам блока формирователей датчиков осей, выходы которого в свою очередь подключены к входам блока обработки дискретных сигналов, блока коммутации данных к первому и второму входам которого подключены первый и второй выходы блока обработки дискретных сигналов и устройства отображения информации, подключенного к выходу блока коммутации данных.
Недостатками данного устройства являются низкая надежность идентификации единиц железнодорожного подвижного состава и ограниченные функциональные возможности, проявляющиеся в идентификации только класса единиц подвижного состава.
Данное техническое решение выбрано автором в качестве прототипа.
Технической результатом является расширение функциональных возможностей устройства и повышение надежности идентификации единиц подвижного состава, за счет измерения всех расстояний между осями колесных пар и расчета на основании их значений габаритных длин по осям автосцепки единиц подвижного состава.
Технический результат достигается тем, что в устройство, состоящее из рельсовой цепи наложения, подключенной к блоку формирователя рельсовой цепи, блока обработки дискретных сигналов первый вход которого соединен с выходом блока формирователя рельсовой цепи, двух индукционных датчиков прохода колесной пары, подключенных соответственно к первому и второму входам блока формирователей датчиков осей, два выхода которого соединены соответственно со вторым и третьим входами блока обработки дискретных сигналов, блока коммутации данных, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока обработки дискретных сигналов и блока отображения информации, вход которого соединен с выходом блока коммутации данных, дополнительно введены блок счетчиков, регистрирующий блок коммутации, блок вычисления типа единицы подвижного состава, блок отображения типов единиц подвижного состава и генератор прямоугольных импульсов, причем его вход соединен с выходом блока формирователя рельсовой цепи, а выход с первым входом блока счетчиков, второй вход которого соединен с выходом блока формирователя рельсовой цепи, первый и второй выходы блока формирователей датчиков осей соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока счетчиков, все выходы которого соединены с регистрирующим блоком коммутации, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами блока вычисления типа единицы подвижного состава, третий вход которого соединен с первым выходом блока обработки дискретных сигналов, а выход блока вычисления типа единицы подвижного состава соединен с блоком отображения типов
единиц подвижного состава, причем третий выход регистрирующего блока коммутации соединен с пятым входом блока счетчиков.
Ввод в существующее устройство генератора прямоугольных импульсов блока счетчиков, регистрирующего блока коммутации, блока вычисления типа единицы подвижного состава и взаимосвязи между ними позволяет расширить функциональные возможности устройства, так как в результате определяется конкретный конструктивный тип единицы подвижного состава, а не только принадлежность ее к определенному классу (локомотив, пассажирский или грузовой вагоны). Тем самым повышается и надежность в идентификации единиц подвижного состава.
На фиг.1 представлена структурная схема устройства идентификации типов единиц подвижного состава.
На фиг.2 представлены временные диаграммы работы устройства идентификации типов единиц подвижного состава.
Устройство идентификации типов единиц подвижного состава содержит рельсовую цепь наложения 1, блок формирователя рельсовой цепи 2, генератор прямоугольных импульсов 3, блок счетчиков 4, включающий в себя три счетчика Сч1, Сч2 и Сч3, блок обработки дискретных сигналов 5, первый (Д1) индукционный датчик прохода колесной пары 6, второй (Д2) индукционный датчик прохода колесной пары 7, блок формирователей датчиков осей 8, регистрирующий блок коммутации 9, включающий в себя оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), блок вычисления типа подвижной единицы 10, включающий в себя перепрограммируемое запоминающее устройство (ППЗУ), с записанными в него значениями геометрических параметров подвижных единиц, блок отображения типов единиц подвижного состава 11, блок коммутации данных 12, блок отображения информации 13.
Устройство идентификации типов единиц подвижного состава работает следующим образом.
При заходе поезда на рельсовую цепь наложения 1 блок формирователя рельсовой цепи 2 формирует на своем выходе сигнал, который одновременно поступает на вход генератора прямоугольных импульсов 3, на второй вход блока счетчиков 4 и на первый вход блока обработки дискретных сигналов 5. По сигналу с выхода блока формирователя рельсовой цепи 2 происходит включение генератора прямоугольных импульсов 3, включение блока счетчиков 4 со сбросом всех счетчиков в нулевое состояние и установкой Сч1 и одного из счетчиков Сч2 или Сч3 в активное состояние и включение блока обработки дискретных сигналов 5 в режим счета осей и вагонов.
При прохождении первой колесной пары единицы железнодорожного подвижного состава в зоне датчика 6, сигнал от этого датчика поступает на первый вход блока формирователей датчиков осей 8, на первом выходе которого формируется сигнал, поступающий одновременно на третий вход блока счетчиков 4 и на второй вход блока обработки дискретных сигналов 5. По этому сигналу в блоке счетчиков 4 одновременно начинается счет количества импульсов поступающих с выхода генератора прямоугольных импульсов 3 на первый вход блока счетчиков 4, соответствующих мерному расстоянию между датчиками 6 и 7 счетчиком Сч1 и расстоянию между осями первой и второй колесных пар счетчиком Сч2 или Сч3, в зависимости от того какой из этих счетчиков в данный момент находится в активном состоянии.
При прохождении первой колесной пары единицы железнодорожного подвижного состава в зоне датчика 7 сигнал от этого датчика поступает на второй вход блока формирователей датчиков осей 8 на втором выходе которого формируется сигнал, поступающий одновременно на четвертый вход блока счетчиков 4 и третий вход блока обработки дискретных сигналов 5. По этому сигналу в блоке счетчиков 4 заканчивается счет количества импульсов соответствующего мерному расстоянию между датчиками 6 и 7 счетчиком Сч1, по сигналу со второго выхода блока счетчиков 4
производится перепись с первого выхода блока счетчиков 4 данных из Сч1 в ОЗУ регистрирующего блока коммутации 9, после чего сигналом с третьего выхода этого блока счетчик Сч1 сбрасывается в нуль.
При прохождении второй колесной пары единицы железнодорожного подвижного состава в зоне датчика 6 сигнал от этого датчика поступает на первый вход блока формирователей датчиков осей 8, на первом выходе которого формируется сигнал, поступающий одновременно на третий вход блока счетчиков 4 и на второй вход блока обработки дискретных сигналов 5. По этому сигналу в блоке счетчиков 4 заканчивается счет количества импульсов соответствующего расстоянию между осями первой и второй колесных пар счетчиком Сч2 или Сч3, находящемся в активном состоянии, счетчик переводится в пассивное состояние, а счетчик находящийся в пассивном состоянии переводится в активное состояние и начинается одновременно счет этим счетчиком количества импульсов соответствующего следующему межосевому расстоянию и счетчиком Сч1 количества импульсов, соответствующего мерному расстоянию между датчиками 6 и 7. Данные из счетчика Сч2 или Сч3, находящемся в данный момент в пассивном состоянии по сигналу с четвертого выхода блока счетчиков 4 переписываются с третьего выхода блока счетчиков 4 в ОЗУ регистрирующего блока коммутации 9, после чего сигналом с третьего выхода этого блока данный счетчик сбрасывается в нуль.
При прохождении второй колесной пары единицы железнодорожного подвижного состава в зоне датчика 7 сигнал от этого датчика поступает на второй вход блока формирователей датчиков осей 8 на втором выходе которого формируется сигнал, поступающий одновременно на четвертый вход блока счетчиков 4 и третий вход блока обработки дискретных сигналов 5. По этому сигналу в блоке счетчиков 4 заканчивается счет количества импульсов соответствующего мерному расстоянию между датчиками 6 и 7 счетчиком Сч1, по сигналу со второго выхода блока счетчиков 4 производится перепись с первого выхода блока счетчиков 4 данных из Сч1 в
ОЗУ регистрирующего блока коммутации 9, после чего сигналом с третьего выхода этого блока счетчик Сч1 сбрасывается в нуль. По сигналу о готовности данных для обработки, который формируется на втором выходе регистрирующего блока коммутации 9 и поступает на второй вход блока вычисления типа подвижной единицы 10, производится передача данных с первого выхода регистрирующего блока коммутации 9 в блок вычисления типа подвижной единицы 10, где в свою очередь производится расчет реального значения расстояния между осями первой и второй колесных пар и выборка из ППЗУ типов единиц подвижного состава имеющих данное межосевое расстояние полученного значения.
При прохождении следующих колесных пар поезда в зоне датчиков 6 и 7 устройство работает аналогично вышеописанной работе при прохождении второй колесной пары.
При определении прохождения единицы подвижного состава блоком обработки дискретных сигналов 5 на первом его выходе формируется сигнал, который поступает одновременно на третий вход блока вычисления типа подвижной единицы 10 и на первый вход блока коммутации 12. По этому сигналу в блоке вычисления типа подвижной единицы 10 рассчитывается габаритная длина прошедшей подвижной единицы и на основании данных из ППЗУ однозначно определяется ее тип. Данные о типе единицы подвижного состава с выхода блока вычисления типа подвижной единицы 10 передаются в устройство отображения типов единиц подвижного состава 11. По сигналу с первого выхода блока обработки дискретных сигналов 5 данные о скорости движения прошедшей единицы подвижного состава, количестве осей у нее и ее классе (локомотив, пассажирский или грузовой вагоны) со второго выхода блока обработки дискретных сигналов 5 передаются на второй вход блока коммутации данных 12, с выхода которого в свою очередь поступают в устройство отображения информации 13.
Определение типов следующих единиц подвижного состава производится аналогично вышеописанному.
Предлагаемое устройство идентификации типов единиц подвижного состава позволяет системно автоматизировать получение данных о составах поездов проходящих через станции, способствует оперативному корректированию планов управления перевозками и более детальному информированию управленческого аппарата о состоянии станций, например, о количестве и типах локомотивов и вагонов находящихся на них.