ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО С ПАНЕЛЬЮ ИНДИКАЦИИ ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ УРОВНЕЙ ЗАПОЛНЕНИЯ

Полезная модель относится к транспортному средству с панелью индикации для считывания уровней заполнения.
Для эксплуатации кабин, в частности туалетных, например сантехнических узлов, в рельсовых транспортных средствах пригородного сообщения и дальнего следования необходимы резервуары чистой воды и стоков. При этом чистую воду используют главным образом для смыва унитазов и писсуаров. Дополнительно чистую воду подают также в умывальники и, в зависимости от оснащения, в биде туалетов. При этом в резервуаре стоков накапливают сточные воды, включая отработанную воду жидкости и твердые вещества.
В сервисных центрах эксплуатанта резервуары чистой воды пополняют из стационарной сети питьевой воды и откачивают сточные резервуары, как правило, в общественную канализацию.
В зависимости от оснащения транспортного средства и фактических условий окружающей среды принято сливать резервуары чистой воды и трубопроводы чистой воды рельсового транспортного средства при морозах или угрозе заморозков в сточный резервуар или в случае рельсового транспорта в подушку рельсового полотна. Это осуществляют, например, вручную или автоматически, причем автоматику выполняют с температурным или событийным управлением.
Это относится также и к резервуарам чистой воды и стоков умывальных и душевых кабин пассажирских вагонов и бортовых кухонь или камбузов вагонов-ресторанов.
Для всех случаев общим является сильная зависимость расхода чистой воды и объема скапливающихся стоков от индивидуальных привычек и потребностей пассажиров, погодных условий и эксплуатационных особенностей транспортного средства, которую поэтому в отдельных случаях трудно, если полностью невозможно предопределить. Для обеспечения планомерной и бесперебойной эксплуатации необходимо регулярно контролировать уровни заполнения резервуаров чистой воды и стоков и, при необходимости, пополнять их или сливать.
Как правило, слив и пополнение осуществляет обслуживающий персонал во время ночной стоянки. Для контроля уровней заполнения резервуаров жидкостей в современных транспортных средствах необходимо подключение напряжения. В рельсовых транспортных средствах электроснабжение обеспечивает поднятый бугельный токоприемник, контактирующий с токопроводящей проводкой для обеспечения электроснабжения, или если рельсовое транспортное средство поставлено на зарядную станцию. В транспортных средствах, у которых по рабочим причинам или для экономии энергии токоприемник опущен, контроль уровней заполнения методом считывания индикации без дополнительных мероприятий невозможен.
В старых транспортных средствах индикацию уровней заполнения осуществляли обычно посредством механических соединительных устройств непрерывно и независимо от подачи энергии, устройств управления и измерительных приборов снаружи транспортного средства. Однако дистанционное считывание обслуживающим персоналом или передача данных об уровнях заполнения, включая оповещение машиниста моторного вагона об узких местах посредством механических систем, к сожалению, невозможно.
В современных транспортных средствах уровни заполнения резервуаров или баков регистрируют поэтапно или в виде аналогового сигнала датчиков и после соответствующей обработки проецируют на электрические индикаторы и/или передают в поездную систему автоматического управления. При этом установленные снаружи транспортного средства индикаторы работают только, если датчики, электроника обработки и индикаторы получают электропитание.
Индикацию уровней заполнения осуществляют в испытанных на железнодорожном транспорте решениях посредством т.н. линейной индикации на панели индикации. При этом светодиоды (СИДы) устанавливают на рабочей шине панели индикации. Уровень заполнения резервуара или бака непрерывно индицируют в виде цепочки светодиодов или ограниченно по времени путем нажатия кнопки, главным образом пьезоэлемента. Дополнительно возможна индикация отдельных уровней заполнения, например 0%, 80% и 100% в виде разовых сигналов. Однако пьезоэлементы не могут включать электропитание измерительной электроники. При такой системе обслуживающий персонал не может определить уровни заполнения резервуаров в транспортных средствах без электропитания, т.е. с опущенными бугельными токоприемниками. Таким образом, техник вынужден для этого попасть в поезд и активировать измерительную электронику для определения необходимости пополнения или слива системы баков. Только после этого электропитание рельсового транспортного средства можно снова отключить.
Чтобы избежать этих дополнительных путей и потерь времени, снаружи транспортного средства иногда устанавливают кнопки временного подключения электропитания измерительной электроники от аккумулятора транспортного средства, что обеспечивает возможность определения уровней заполнения резервуаров. В таком решении снаружи необходимо устанавливать дополнительные элементы включения электроцепи с соответствующей электропроводкой. При этом отсутствует возможность интегрирования пригодных для наружного применения кнопочных включателей в полосную индикацию вследствие их устройства и размеров. Такие включатели при их установке снаружи под днищем должны обладать механической устойчивостью к внешним силовым воздействиям и иметь долговременную эффективную герметизацию при условии агрессивной химической среды моечных установок. Эти требования, однако, невозможно реализовать в малом монтажном пространстве.
Автономное электропитание для активирования измерительной электросхемы, например, посредством аккумулятора или конденсатора не оправдало себя на практике. Для него необходимо техническое обслуживание, а срок его службы не отвечает, например, требованиям железнодорожного транспорта.
Таким образом, задача полезной модели состоит в том, чтобы предложить транспортное средство с панелью индикации для считывания уровней заполнения, обеспечивающее простую и удобную эксплуатацию при считывании уровней заполнения.
Согласно полезной модели предложено транспортное средство с источником электропитания для обеспечения электронапряжения. Транспортное средство имеет также измеритель уровня заполнения для измерения уровня заполнения резервуара жидкости, а также электронику обработки данных, выполненную для обработки данных уровня заполнения и передачи их на панель индикации уровня заполнения. В свою очередь, панель индикации имеет герметизированный магнитоуправляемый контакт, предназначенный для подключения источника электропитания индикаторного компонента и электроники обработки данных измерителя уровня заполнения.
Преимуществом транспортного средства с панелью индикации является ее устойчивость к климатическим воздействиям, например снегу, льду и экстремальным температурам за счет магнитного способа действия. Поэтому такую панель индикации используют именно в качестве панели индикации в транспортных средствах. Герметизированные магнитоуправляемые контакты имеют небольшие монтажные размеры, обеспечивающие возможность их установки в монтажное пространство обычных панелей индикации или наружных индикаторов. Они также прочны и надежны в работе при относительно небольшой системной стоимости. В положении покоя, т.е. без наведенного магнитного поля, они предпочтительно не нагружают источник электропитания, например аккумулятор транспортного средства, и их включают на короткое время только для считывания уровней заполнения. Это экономит электроэнергию. Кроме этого, такое исполнение вандалоустойчиво.
Панель индикации устанавливают предпочтительно на наружной стороне транспортного средства. Это обеспечивает предпочтительную возможность считывания уровней заполнения резервуаров жидкостей обслуживающим персоналом без попадания внутрь транспортного средства.
Кроме этого, схема обеспечивает возможность самоудержания таким образом, что при отключении магнитного поля от герметизированного магнитоуправляемого контакта на заданное время ожидания компонента индикации и электроники обработки данных соответствующего измерителя уровня заполнения обеспечено необходимое электронапряжение. Как правило, для фиксирования и считывания уровней заполнения необходимо определенное время наблюдения, в которое схема самоудержания предпочтительно обеспечивает продолжение электропитания. После первой инициализации отпадает необходимость приложения магнитного поля на время ожидания, что облегчает эксплуатацию. При этом время ожидания можно задавать.
Компонент индикации у транспортного средства выполняют в виде цепочки светодиодов. Такое исполнение называют также линейной индикацией, обеспечивающей возможность быстрого считывания и наглядной визуализации уровня заполнения. Для этого используют, например, 10 или 20 светодиодов.
Панель индикации у транспортного средства устанавливают в корпусе. Материалом для этого служит, например, нержавеющая сталь, легкие магнитные характеристики которой не мешают функциональности герметизированного магнитоуправляемого контакта.
Панель индикации у транспортного средства устанавливают в корпус в виде привинченной или залитой электросхемы.
Панель индикации у транспортного средства имеет прозрачное перекрытие. Оно защищает индикаторный компонент и герметизированный магнитоуправляемый контакт предпочтительно от вандализма и обеспечивает видимость индикаторного компонента. В качестве материала при этом используют стекло или прозрачные полимеры.
Предпочтительно приложенное магнитное поле производит постоянный магнит. Это значительно облегчает работу обслуживающего персонала за счет применения небольшого постоянного магнита.
Транспортное средство – это предпочтительно моторизованное транспортное средство, в частности, предпочтительно рельсовое транспортное средство. Под транспортным средством подразумевают также и другие транспортные средства, например автобусы, корабли и самолеты. В них также используют панели индикации для считывания уровней заполнения резервуаров жидкостей.
Описанные выше характеристики, признаки и преимущества данной полезной модели, более ясно и подробно раскрыты в нижеследующем описании вариантов осуществления полезной модели с привлечением чертежей, на которых представлено следующее:
фиг. 1 – транспортное средство по данной полезной модели с панелью индикации,
фиг. 2 – герметизированный магнитоуправляемый контакт из уровня техники по первому варианту исполнения,
фиг. 3 – герметизированный магнитоуправляемый контакт из уровня техники по второму варианту исполнения,
фиг. 4 – схема по данной полезной модели для считывания в транспортном средстве уровней заполнения.
На фиг. 1 показана схема транспортного средства 10 по данной полезной модели, которое более подробно будет описано ниже. Транспортное средство 10 имеет источник 14 электропитания для обеспечения электронапряжения, являющийся, например, аккумулятором транспортного средства. Транспортное средство имеет также измеритель 12 уровня заполнения для измерения уровня заполнения резервуара 11 жидкости. В качестве альтернативы возможно наличие нескольких резервуаров 11 жидкости и соответственно нескольких измерителей 12 уровня заполнения. Жидкостью является, например, чистая вода или стоки, причем полезная модель этим не ограничена. Для измерителей 12 уровня заполнения используют как индуктивную, емкостную, пневмомеханическую, так и оптическую технологию определения, однако полезная модель включает также и другую технологию определения. Для измерителя 12 уровня заполнения предназначен соответствующий блок 13 обработки данных об уровне заполнения резервуара 11 жидкости, выводящая их на панель 1 индикации. Блок обработки данных может быть встроен в измеритель 12 уровня заполнения.
Панель 1 индикации уровня заполнения будет подробно описана ниже. Панель 1 индикации уровня заполнения в транспортном средстве имеет компонент 2 индикации уровня заполнения. Возможно наличие нескольких компонентов 2 индикации, например, различных уровней заполнения разных резервуаров жидкости, например резервуара чистой воды и сточного резервуара. Панель 1 индикации уровня заполнения имеет также герметизированный магнитоуправляемый контакт 5, который при приложении магнитного поля включает источник 14 электропитания индикаторного компонента 2 и блок 13 обработки данных измерителя 12 уровня заполнения резервуара 11 жидкости.
Индикаторный компонент 2 описан далее наличием цепочки светодиодов 3, визуализирующих уровень заполнения соответствующим загоранием. Например, для этого используют 10 или 20 светодиодов 3 или иное их количество. В альтернативном варианте используют другой способ визуализации, например аналоговый.
На панели 1 индикации размещен также графический индикатор, например, для различения других индикаторных блоков.
Панель 1 индикации вследствие магнитного способа действия устойчива к климатическим воздействиям, например снега, льда и высоких температур. Поэтому такая панель 1 индикации особенно пригодна в качестве панели индикации на транспортных средствах 10. Герметизированные магнитоуправляемые контакты 5, в свою очередь, имеют небольшие конструктивные размеры, что обеспечивает возможность их установки в монтажное пространство обычных панелей индикации или наружных индикаторов. Кроме этого, они обладают прочностью и надежны в работе при их относительно небольшой системной стоимости. В состоянии покоя, т.е. без приложенного магнитного поля, они предпочтительно не нагружают источник электропитания, например аккумулятор транспортного средства, и их включают на короткое время только для считывания уровней заполнения. Это экономит электроэнергию. Такое исполнение обеспечивает защиту от вандализма.
Также панель 1 индикации помещают в корпус 20. Такой корпус 20 изготавливают, например, из нержавеющей стали, пригодной из-за малых магнитных характеристик для использования с герметизированным магнитоуправляемым контактом 5. Панель 1 индикации устанавливают, например, методом привинчивания или заливки в качестве электросхемы под прозрачным перекрытием 8, например, из стекла или прозрачного полимера. Ее устанавливают также заподлицо с окружающей поверхностью корпуса 20 без дополнительного стеклянного перекрытия 8.
Далее более подробно описано функционирование герметизированного магнитоуправляемого контакта 5 при его взаимодействии с другими компонентами. Включение источника 14 электропитания происходит от герметизированного магнитоуправляемого контакта 5, причем это генерирует магнитное поле, приложенное к герметизированному магнитоуправляемому контакту 5. После этого замыкание герметизированного магнитоуправляемого контакта 5 обеспечивает, как схематически показано на фиг. 1, электропитание как для индикаторного компонента 2, так и для блока 13 обработки данных измерителя 12 уровня заполнения. Измеритель 12 определяет уровень заполнения резервуара 11 жидкости и передает его посредством блока 13 обработки данных на панель 1 индикации. Здесь индикаторный компонент 2 визуализирует уровень заполнения для его считывания с целью проведения технического обслуживания и контроля.
Панель 1 индикации расположена на наружной стороне 15 транспортного средства 10. Это обеспечивает возможность включения или активирования герметизированного магнитоуправляемого контакта 5 предпочтительно снаружи транспортного средства 10. Авторизованный для считывания уровней заполнения персонал не должен больше, таким образом, для считывания попадать в транспортное средство, осуществлять его включение и отключение после считывания. Это повышает удобство обслуживания.
Кроме этого, для панели 1 индикации предназначена электросхема 17 самоудержания, предпочтительно встроенная в панель 1 индикации. В альтернативном варианте электросхему 17 самоудержания устанавливают в транспортном средстве 10 вне панели 1 индикации. Электросхема 17 самоудержания предназначена для сохранения электропитания на определенное время после инициированного активирования герметизированного магнитоуправляемого контакта 5, чтобы даже после деактивирования герметизированного магнитоуправляемого контакта 5 путем снятия магнитного поля с герметизированного магнитоуправляемого контакта 5 сохранить электропитание панели 1 индикации с соответствующим индикаторным компонентом 2, блоком 13 обработки данных и измерителем 12 уровня заполнения и, тем самым, обеспечить возможность считывания уровня заполнения на более продолжительное время. Это повышает удобство считывания уровня заполнения, так как более продолжительное время нет необходимости наводить магнитное поле на герметизированный магнитоуправляемый контакт 5.
При этом для производства магнитного поля применяют малый парамагнит. Его предоставляют в распоряжение обслуживающего персонала для проведения технического обслуживания и контроля уровней заполнения.
Используемые детали имеют ударопрочность, например, 100 г.
На фиг. 2 и 3 показаны разные варианты выполнения герметизированного магнитоуправляемого контакта 5 из уровня техники. Герметизированный магнитоуправляемый контакт 5 по фиг. 2 выполнен, например, из никелированной латуни. Герметизированный магнитоуправляемый контакт 5 имеет, например, MIO-резьбу (метрический стандарт ISO) с замыкателем в качестве контакта. Герметизированный магнитоуправляемый контакт 5 рассчитан, например, на максимальное коммутационное напряжение 350 V/DC (DC = постоянное напряжение) и 300 V/AC (AC = переменное напряжение) и максимальную коммутационную мощность 50W.
На фиг. 3 показан герметизированный магнитоуправляемый контакт из уровня техники, выполненные из ABS-материала (ABS = акрилонитрил-бутадиенстирол сополимер), т.е. из смеси полимеров. При этом его диаметр составляет, например, только d = 4mm, а в качестве контакта он имеет также замыкатель. Он рассчитан, например, на максимальное коммутационное напряжение 180 V/DC (DC = постоянное напряжение) и 130 V/AC (AC = переменное напряжение), максимальный коммутационный ток 0,7 А и максимальную коммутационную мощность 10W.
Как правило, герметизированный магнитоуправляемый контакт 5 имеет два ферримагнитных коммутационных контакта с небольшим отстоянием друг от друга. При воздействии осевого магнитного поля на герметизированный магнитоуправляемый контакт 5 магнитные силы действуют на коммутационные контакты, сводя их вместе и замыкая, тем самым, герметизированный магнитоуправляемый контакт 5. Подробности или различные варианты выполнения можно найти в специальной литературе.
На фиг. 4 показана схема считывания уровня заполнения в транспортном средстве 10 с этапами S1, S2, S3. На первом этапе S1 предоставляют транспортное средство 10, выполненное по описанию фиг. 1. На втором этапе S2 наведенным магнитным полем приводят в действие герметизированный магнитоуправляемый контакт 5, причем это обеспечивает электропитание блока 13 обработки данных и индикаторного компонента 2 панели 1 индикации. На следующем этапе S3 на индикаторном компоненте 2 осуществляют считывание уровня заполнения.
В итоге предложено транспортное средство 10 с панелью 1 индикации и индикаторным компонентом 2, причем герметизированный магнитоуправляемый контакт 5 выполнен таким образом, чтобы подключать соответствующий источник 14 электропитания. Этот источник 14 электропитания предназначен для обеспечения энергоснабжения индикаторного компонента 2 и блока 13 обработки данных измерителя 2 уровня заполнения для передачи уровня заполнения на индикаторный компонент 2. Панель 1 индикации закреплена предпочтительно на наружной стороне 15 транспортного средства 10.
Применение герметизированного магнитоуправляемого контакта 5 предпочтительно обеспечивает высокую устойчивость к климатическим воздействиям, например, снега, льда и высоких температур. Он имеет предпочтительно малые конструктивные размеры и, тем самым, выполнен с возможностью встраивания, например, в панель 1 индикации, что обеспечивает защиту от вандализма. Обеспечена также экономия энергии за счет активирования источника напряжения только по необходимости. Дополнительно обеспечена возможность обслуживания снаружи транспортного средства. Кроме этого герметизированный магнитоуправляемый контакт 5 обладает прочностью, эксплуатационной надежностью и относительно выгодной стоимостью. Обеспечена также возможность отказа от трудоемких электросхем.
Несмотря на то, что полезная модель подробно проиллюстрирована на основе предпочтительных вариантов ее осуществления, она не ограничена раскрытыми примерами исполнения, и специалист сможет вывести другие варианты ее осуществления, не выходя за рамки объема правовой защиты.