БОРТОВАЯ СИСТЕМА ДИАГНОСТИКИ ТЯГОВОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
ON-BOARD SYSTEM FOR DIAGNOSTICS OF TRACTION ROLLING STOCK

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к средствам диагностики и диагностической информации для транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания, и может быть использовано непосредственно в автономном тяговом подвижном составе (далее ТПС), например, тепловозах или самоходных путевых машинах.
Известно устройство для измерения параметров транспортного средства, содержащее микропроцессор, блок сопряжения микропроцессора с каналом последовательной передачи данных, блок долговременного хранения данных, блок электронного управления транспортным средством, блок индикации, датчик скорости и цепь управления топливной форсункой. (Полезная модель №47510, кл. G01D 5/251 от 2.02.2006 г.).
Недостатком данного изобретения является отсутствие возможности контроля технологических режимов работы самоходного специального подвижного состава (далее - ССПС).
Известно устройство для индикации динамической информации транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания, содержащее микропроцессор, блок сопряжения микропроцессора с последовательной передачи данных и блок долговременного хранения данных, снабжено соединенными с микропроцессором блоком звукового синтезатора, блоком измерения наружной температуры, блоком измерения уровня топлива в баке, многофункциональным дисплеем, блоком коммутации и управления микропроцессором. (Полезная модель №44379, по кл. G01D 5/251 от 9.11.2004 г.).
Недостатком данного устройства является то, что оно, считывая информацию с электронного блока о параметрах двигателя внутреннего сгорания, датчика температур, датчика измерения уровня топлива, позволяет управлять системами транспортного средства и сервисными параметрами, но не позволяет регистрировать технологические параметры путевых машин, которые определяют качество ремонта железнодорожного пути. Известное устройство не обеспечивает технический персонал такой информацией, которая бы позволяла контролировать фактическую выработку путевых машин, технологические режимы работы, определяющие качество выполненных рабочих операций, что в конечном итоге не дает возможность проконтролировать соответствие фактических параметров с требуемыми по утвержденной технологии, приводит к искажениям данных о выработке, простоях ССПС и т.д.
Известна бортовая система диагностики самоходного специального подвижного состава, принятая за прототип, содержащая микропроцессор, блок сопряжения микропроцессора с каналом последовательной передачи данных, датчиком измерения уровня топлива в баке, датчиком измерения наружной температуры, блоками контроля технических параметров агрегатов и механизмов транспортного средства, блоком определения местоположения, блоком звукового синтезатора, блоком долговременного хранения данных и передачи их на диспетчерский пункт, многофункциональным дисплеем и блоком коммутации и управления микропроцессором, отличается тем, что с целью расширения функциональных возможностей и повышения качества ремонтов железнодорожного пути с применением ССПС их бортовая система диагностики снабжена блоком определения режимов работы и блоком определения технологических параметров, которые через микропроцессор связаны с блоком звукового синтезатора и блоком долговременного хранения данных и беспроводной передачи их на диспетчерский пункт (RU, патент на изобретение №2402448, кл. G01D 5/251, опубл.2004 г.).
Недостатком этого устройства является то, что измерение уровня топлива в баке проводится одним датчиком без учета геометрии бака и профиля пути. При нахождении единицы ТПС на подъеме или уклоне, а также в кривой имеет место ошибка измерения количества топлива в баке. Выход из строя единственного датчика уровня топлива в баке приводит к полной неработоспособности бортовой системы в части контроля важного параметра - количества топлива в баке, что говорит о низкой надежности известной системы диагностики.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы бортовой системы диагностики тягового подвижного состава, повышение качества ремонта и текущего содержания ТПС путем постоянного мониторинга за режимами его работы.
Технический результат достигается тем, что бортовая система диагностики тягового подвижного состава, содержащая датчик измерения уровня топлива в баке, микропроцессор, соединенный с блоком сопряжения микропроцессора с портом последовательной передачи данных, блоком определения местоположения, с блоком контроля технических параметров агрегатов и узлов, с блоком долговременного хранения данных и беспроводной передачи и с многофункциональным дисплеем, отличающаяся тем, что бортовая система диагностики снабжена дополнительным датчиком измерения уровня топлива в баке, блоком коррекции, подключенным к микропроцессору, двухосевым датчиком ускорения, подключенным к блоку коррекции, причем оба датчика измерения уровня топлива в баке подключены к блоку коррекции и расположены в топливном баке по диагонали, а к блоку долговременного хранения данных и беспроводной передачи подключена антенна.
На чертеже представлена блок-схема бортовой системы диагностики ТПС.
Бортовая система диагностики ТПС включает микропроцессор 1, к которому подсоединены блок 2 сопряжения микропроцессора с портом последовательной передачи данных, блок 3 определения местоположения, блок 4 контроля технических параметров агрегатов и узлов тягового подвижного состава, блок 5 долговременного хранения данных и беспроводной передачи, многофункциональный дисплей 6, блок 7 коррекции, к которому подключены двухосевой датчик 8 ускорения и два датчика 9 измерения уровня топлива в баке, расположенных в баке по диагонали (на чертеже не показано), а к блоку 5 долговременного хранения данных и беспроводной передачи подключена антенна 10.
Бортовая система диагностики ТПС работает следующим образом.
На основании полученной информации с блока 4 контроля технических параметров агрегатов и узлов ТПС, текущих координат широты и долготы с блока 3 определения местоположения, блока 7 коррекции, и подключенных к блоку 7 коррекции двух датчиков 9 измерения уровня топлива в баке и двухосевого датчика 8 ускорения микропроцессор 1 формирует информационный пакет, который передается в многофункциональный дисплей 6 для отображения в виде, удобном для восприятия, в блок 5 долговременного хранения данных и беспроводной передачи, выполняющий функции архива, а также передающий посредством антенны 10 накопленную информацию по беспроводным каналам связи, например, по сетям GSM связи или WiFi, которая может быть использована для нужд ремонтных и эксплуатирующих подразделений. Блок 2 сопряжения микропроцессора с портом последовательной передачи данных предназначен для расширения функциональных возможностей бортовой системы диагностики ТПС и может быть использован, например, для соединения двух и более единиц ТПС.
Двухосевой датчик 8 ускорения предназначен для формирования сигнала о положении ТПС относительно горизонта (в продольной и поперечной осях координат), соответствующие сигналы поступают на первый вход блока 7 коррекции, на второй и третий входы которого подаются сигналы с выходов датчиков 9 измерения уровня топлива в баке. В блоке 7 коррекции по измеренным углам наклона единицы ТПС относительно горизонта и сигналу одного из датчиков 9 измерения уровня топлива в баке с учетом известных геометрических размеров топливного бака ТПС вычисляется количество топлива в баке ТПС. Наличие двух датчиков 9 измерения уровня топлива в баке повышает надежность работы бортовой системы диагностики ТПС в части контроля очень важного параметра - количества топлива в баке ТПС, поскольку при работающем двухосевом датчике 8 ускорения для точного определения количества топлива в баке достаточно информации от одного из датчиков 9 измерения уровня топлива в баке. Установка датчиков 9 измерения уровня топлива в баке по диагонали бака также позволяет повысить надежность работы бортовой системы диагностики ТПС без потери точности измерения количества топлива в баке, за измеренное значение в этом случае принимается среднее арифметическое от показаний датчиков 9 измерения уровня топлива в баке (в случае отказа двухосевого датчика 8 ускорения).
Таким образом, предлагается бортовая система диагностики ТПС, которая позволяет повысить надежность работы системы, повысить качество ремонта и текущего содержания ТПС путем постоянного мониторинга за режимами его работы.