СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ МОТОР-ВАГОННЫМ ПОДВИЖНЫМ СОСТАВОМ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

Полезная модель относится к области управления движением подвижного состава и предназначена для управления мотор-вагонным подвижным составом железных дорог.
Известны, устанавливаемые на различных транспортных средствах -железнодорожных, автомобильных - устройства для сбора, преобразования и передачи различной информации соответствующим средствам ее обработки, использующие современные средства вычислительной техники и телекоммуникаций, в том числе CAN-интерфейс.
CAN (Controller Area Network) был разработан для применения в электрооборудовании автомобилей. CAN применяется в индустрии, а также в оборудовании железнодорожного и других видов транспорта. CAN является мультимастерной системой, т.е. каждое устройство может в любой момент времени, если шина свободна, иметь доступ к шине. CAN работает не с адресами в своем смысле, а с идентификаторами сообщений. Это означает, что доступ к шине осуществляется по принципу CSMA/СА (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance), т.е. каждое устройство «прослушивает» шину и может посылать данные, если шина свободная. Если два устройства начинают посылку данных одновременно, то право доступа к шине получает устройство с более высоким приоритетом (соответствующим идентификатором). Устройство с более низким приоритетом прекращает передачу данных и пытается возобновить доступ к шине, когда шина освобождается. Передаваемые данные могут быть приняты любым устройством. Благодаря специальному приемному фильтру каждое устройство в отдельности принимает лишь те данные, которые для него предназначены.
Известна система управления или мониторинга, содержащая установленное в корпусе с разъемами устройство согласования, имеющее цифровые каналы для подключения датчиков дискретных сигналов и подключенное к центральному процессору, предназначенному для обработки сигналов от датчиков и передачи их в центральный вычислитель и включающему в себя микроконтроллер с встроенным контроллером сети CAN, трансивер последовательной шины CAN для осуществления связи с центральным вычислителем, оперативное запоминающее устройство, и трансивер последовательного порта типа RS (Патент США №5512890, опубликованный 30.04.1996).
Данная система предназначена для управления и мониторинга состояния аппаратуры при осуществлении технологических процессов, однако она не может быть использована для такой специфической области, как управление железнодорожным транспортным средством. Кроме того, в данной системе при управлении и/или мониторинге состояния аппаратуры осуществляется определение неисправностей тех узлов, где установлены соответствующие датчики и не возможно продолжение управления процессом, если какие-либо датчики и/или средства передачи и/или приема данных об их состоянии неисправны.
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является система управления мотор-вагонным подвижным составом железных дорог, содержащая средство формирования команд управления тягой и торможением подвижного состава (центральный вычислитель), к которому подключены средство отображения информации, средство приема аналоговой и цифровой информации от диагностических устройств и исполнительных систем поезда, средство приема цифровой информации от систем обеспечения безопасности движения подвижного состава и устройства сопряжения с цепями управления поезда с цифровыми управляющими входами, связанные с органами управления тяговым приводом, направлением движения, тормозами, высоковольтным оборудованием, вспомогательными машинами и цепями, обеспечивающие выдачу команд управления в аналоговой и цифровой форме, при
этом для связи и взаимного обмена данными и командами между указанными выше средствами использован многоуровневый CAN-интерфейс (раскрыт в патенте Российской Федерации №2242380 на «Локомотивный блок сбора, преобразования и передачи информации», опубликованный 20.12.2004).
В данной системе не возможно продолжение работы системы, если средства передачи и/или приема аналоговой и цифровой информации от диагностических устройств и исполнительных систем поезда, от систем обеспечения безопасности движения неисправны.
Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данной полезной модели, является повышение устойчивости работы системы путем обеспечения возможности работы устройства в случае отказа средств передачи и/или приема информации о текущем состоянии диагностических и исполнительных устройств.
Технический результат достигается тем, что система управления мотор-вагонным подвижным составом железных дорог, содержащая средство формирования команд управления тягой и торможением подвижного состава, к которому подключены средство отображения информации, средство приема аналоговой и цифровой информации от диагностических устройств и исполнительных систем поезда, средство приема цифровой информации от систем обеспечения безопасности движения подвижного состава и устройства сопряжения с цепями управления поезда с цифровыми управляющими входами, связанные с органами управления тяговым приводом, направлением движения, тормозами, высоковольтным оборудованием, вспомогательными машинами и цепями, обеспечивающие выдачу команд управления в аналоговой и цифровой форме, при этом для связи и взаимного обмена данными и командами между указанными выше средствами использован многоуровневый CAN-интерфейс, снабжена средствами моделирования средства приема аналоговой и цифровой информации от диагностических устройств и
исполнительных систем поезда и средства приема цифровой информации от систем обеспечения безопасности движения подвижного состава, подключенными к средству формирования команд управления тягой и торможением подвижного состава.
На рисунке представлена структурная схема системы управления мотор-вагонным подвижным составом железных дорог.
Система содержит средство 1 формирования команд управления тягой и торможением подвижного состава, к которому подключены средство 2 отображения информации, средство 3 приема аналоговой и цифровой информации от диагностических устройств и исполнительных систем поезда, средство 4 приема цифровой информации от систем обеспечения безопасности движения подвижного состава, средство 5 моделирования средства приема аналоговой и цифровой информации от диагностических устройств и исполнительных систем поезда, средство 6 моделирования средства приема цифровой информации от систем обеспечения безопасности движения подвижного состава и устройства 7 сопряжения с цепями управления поезда с цифровыми управляющими входами, связанные с органами 8 управления тяговым приводом, направлением движения, тормозами, высоковольтным оборудованием, вспомогательными машинами и цепями, обеспечивающие выдачу команд управления в аналоговой и цифровой форме. Для связи и взаимного обмена данными и командами между указанными выше средствами использован многоуровневый CAN-интерфейс 9.
В данной системе средство 1 содержит вычислители и микропроцессоры. Алгоритм управления тягой и торможением (в том числе в режиме автоматизированного ведения поезда) осуществляется с использованием информации, поступающей от устройств и систем управления, сбора данных, диагностики, отображения информации, автоматизированного ведения поезда и обеспечения безопасности движения через указанные средства 3 и 4 приема, и вывода соответствующей информации машинисту.
При этом в случае неполучения в течение заданного времени сигналов от средств 3 и/или 4 приема информации средство 1 формирования команд управления тягой и торможением подвижного состава подключается соответственно к средству 5 и/или 6 моделирования соответствующих средств 3 и/или 4 приема информации. Работа системы продолжается, с использованием информации, поступающей от указанных средств моделирования, как ранее от средств приема.
Следует отметить, что средства моделирования систем связи, составляющей частью которых являются средства моделирования приемников информации, широко известны (см., например, патенты РФ №2011219 «Устройство для моделирования систем передачи данных», №2029364 «Устройство для моделирования систем передачи данных», №2045775 «Устройство для моделирования системы связи», авторское свидетельство СССР №1633419 «Устройство для моделирования системы связи»).