АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ХОДОВЫХ ЧАСТЕЙ ВАГОНОВ С АВТОМАТИЗИРОВАННЫМ РАБОЧИМ МЕСТОМ ОСМОТРЩИКА ВАГОНОВ ПРИ ВСТРЕЧЕ ПОЕЗДА "СХОДУ"
COMPUTERISED SYSTEM OF INSPECTING RAILWAY CAR RUNNING GEAR WITH COMPUTER-AIDED STATION OF CAR INSPECTOR IN MEETING TRAIN ON RUN

Изобретение относится к автоматизированным системам контроля ходовых частей вагонов подвижного состава, предназначено для автоматизации процесса регистрации и передачи данных о состоянии вагонов в составе поезда на автоматическое рабочее место пункта технического обслуживания вагонов при встрече поезда "сходу" и основано на выполнении визуального осмотра и фиксации через пульт видимых неисправностей подвижного состава, проходящего через участок контроля.
Известно устройство контроля ходовых частей вагонов, а именно угла перекоса колесной пары тележек грузовых вагонов, на ходу поезда.
Устройство для определения угла перекоса колесных пар тележек грузовых вагонов содержит три индуктивных датчика (Д1, Д2, Д3), закрепленных при помощи кронштейна за подошву рельса. При прохождении гребня колеса над корпусом датчика изменяется значение индуктивности катушки, что фиксируется электронной схемой, к которой подключается датчик. Микроконтроллер устройства определяет и сохраняет в оперативной памяти значение угла перекоса для каждой колесной пары, прошедшей над датчиками. По сигналам датчиков микроконтроллер определяет расстояние между соседними колесными парами. По специальному алгоритму выполняется распознавание типов подвижных единиц в составе по известным расстояниям между соседними колесными парами. На станционное устройство индикации по линии связи передаются порядковые номера вагонов в поезде и номера колесных пар в вагоне, для которых зафиксировано превышение порогового значения угла перекоса колесной пары (патент РФ №2323844, МПК B61K 9/00, опубл. 10.05.2008 г., - прототип).
Недостатком известного решения является невозможность контроля таких неисправностей подвижного состава, как полная или частичная обезгруженность колесных пар, что приводит к снижению безопасности движения и невозможности устранения данной неисправности подвижного состава при остановке поезда на промежуточной станции.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является расширение функциональных возможностей системы и повышение безопасности движения подвижного состава путем повышения надежности и достоверности процесса регистрации и передачи данных о состоянии вагонов в составе поезда выполнением визуального осмотра и фиксации через пульт видимых неисправностей подвижного состава, проходящего через участок контроля.
Указанный технический результат достигается тем, что автоматизированная система контроля ходовых частей вагонов содержащая закрепленные на рельсе индуктивные датчики, регистрирующие проход колесных пар, содержит соединенные кабельными линиями автоматизированное рабочее место осмотрщика вагонов (АРНХ) при встрече поезда «сходу», блок контроллера и пульт осмотрщика вагонов, расположенные в зоне установки датчиков, блок станционный и электронно-вычислительное устройство, которыми оборудовано автоматизированное рабочее место оператора парка прибытия.
Система характеризуется тем, что индуктивные датчики могут быть закреплены на подошве рельса кронштейнами.
Заявляемое изобретение поясняется на фиг.1, где приведена схема автоматизированного места осмотрщика вагонов при встрече поезда «сходу».
Заявляемая система содержит:
- напольное оборудование: индуктивные датчики 1, 2 и 3, например ИД-Д2, прохода колесных пар, закрепляемые на рельсе 4 контрольного участка при помощи кронштейнов, выполняют функцию считывающих устройств (подсчет осей колесных пар, распознавание типов и количества подвижных единиц в составе);
- блок контроллера БК-АРНХ 5, размещаемый в стандартном трансформаторном ящике 6 вблизи места установки датчиков, - коммутационная аппаратура для обработки сигналов с индуктивных датчиков и передачи данных на блок станционный БС-АРНХ 7;
- постовое оборудование: пульт осмотрщика ПО-АРНХ 8, размещаемый в помещении осмотрщика или под навесом вблизи места установки датчиков, - на передней панели пульта осмотрщика расположено 9 кнопок, что позволяет вводить коды от 1 до 9 с заблаговременно присвоенной кодировкой различных неисправностей;
- блок станционный БС-АРНХ 7, размещаемый в помещении оператора парка прибытия 9, - коммутационная аппаратура для осуществления приема данных от блока контроллера БК-АРНХ и связи с ПЭВМ 10 типа IBM PC оператора ПТО;
- ПЭВМ 10 типа IBM PC для оборудования автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора парка прибытия и кабельные линии 11.
При работе с АРНХ осмотрщик не выполняет отсчет номера осматриваемого вагона. АРНХ размещается перед парками прибытия на главных путях или непосредственно в парке прибытия.
Функции системы АРНХ:
- производит подсчет числа осей от 2 до 16 для каждого вагона;
- определяет тип вагона (грузовой, пассажирский, локомотив);
- определяет номер вагона от головы поезда и число вагонов в поезде от 1 до 400;
- определяет номер и число осей от 1 до 6400;
- определяет длину поезда от 10 до 6000 м;
- измеряет скорость проследования поездом контрольного пункта от 1 до 150 км/ч;
- определяет порядковый номер (до 999) контролируемого состава, проследовавшего в данном направлении с начала суток;
- фиксирует код неисправности вагона, вводимый осмотрщиком при проходе вагона через участок контроля:
- передает результаты осмотра по линии связи и отображает их на дисплее станционного блока или АРМ оператора;
- при наличии связи с системами АСУ выполняет автоматическую привязку к инвентарному номеру вагона, передает результаты осмотра в системы АСУ и выполняет архивирование результатов осмотра.
В зависимости от скорости движения подвижного состава через участок контроля, АРНХ может иметь разное исполнение пультов, предназначенных для оборудования рабочего места осмотрщика. Конструктивно оборудование отличается только внешним видом и количеством кнопок на пульте осмотрщика.
Один из вариантов исполнения АРНХ предназначен для оснащения постов безопасности на пунктах технического обслуживания вагонов (далее по тексту ПТО), а также в парках пассажирских станций. На передней панели пульта осмотрщика расположено 9 кнопок, что позволяет вводить коды 9 различных неисправностей при относительно небольшой скорости движения подвижного состава через участок контроля.
Коды неисправностей: 1 - колесная пара; 2 - буксовый узел; 3 - кузов; 4 - тележка; 5 - ударно-тяговое устройство; 6 - тормоз; 7 - рама; 8 - крыша; 9 - отрицательная динамика.
Другой вариант исполнения предназначен для оснащения постов безопасности на перегонах для выявления вагонов с отрицательной динамикой и другими неисправностями. Поскольку скорость движения подвижного состава достаточно высокая (более 60 км/ч), осмотрщик вводит один из двух возможных кодов при прохождении вагона по участку контроля. Соответственно, на пульте осмотрщика расположено две кнопки большего размера. Возможные коды: виляние (или боковая качка) и галопирование.
Автоматизированная система контроля ходовых частей вагонов с автоматизированным рабочим местом осмотрщика вагонов при встрече поезда «сходу» работает следующим образом.
Три индуктивных датчика 1-3 крепятся на рельс при помощи кронштейнов (без сверления отверстий) и через кабельные муфты M1 и М2 подключаются к блоку БК-АРНХ, расположенному в стандартном трансформаторном ящике ТЯ1. Также к блоку БК-АРНХ подключается пульт осмотрщика ПО-АРНХ, кабель питания 220 В, 50 Гц и линия связи с помещением оператора парка прибытия. Длина соединительного кабеля между блоком БК-АРНХ и пультом ПО-АРНХ не более 50 м. Питание пульта ПО-АРНХ и передача сигналов осуществляются по одному кабелю. В качестве линии связи с помещением оператора парка прибытия может использоваться физическая линия связи или коммутируемый канал тональной частоты с двух- или четырехпроводным окончанием. Для связи используются встроенные в блоки БС-АРНХ и БК-АРНХ модемы. Протокол модуляции сигналов в линии связи V23.
В отсутствие поезда блок БК-АРНХ непрерывно выполняет балансировку индуктивных датчиков 1, 2 и 3. При заходе поезда на участок контроля балансировка прекращается. При проходе каждой оси над индуктивным датчиком на выходе соответствующего канала формируется импульс положительной полярности длительностью 5 мс. Импульсы поступают на вход контроллера, который выполняет их подсчет, измерение временных интервалов между импульсами и сохранение полученных данных в оперативном запоминающем устройстве ОЗУ. Кроме того, контроллер непрерывно принимает сигналы от пульта ПО-АРНХ по последовательному порту через интерфейс RS485. Контроллер пульта ПО-АРНХ непрерывно контролирует нажатие кнопок, расположенных на передней панели пульта. При обнаружении нажатой кнопки контроллер передает ее код (фактически являющийся кодом неисправности) по последовательному порту. При приеме байта через последовательный порт, контроллер блока БК-АРНХ также сохраняет его в ОЗУ вместе с текущим значением счетчика количества осей по датчику 1. После выхода поезда с участка контроля блок БК-АРНХ выполняет обработку данных, сохраненных в ОЗУ. В результате обработки выполняется распознавание количества и типов подвижных единиц в составе. После этого номер оси, соответствующий моменту получения байта с кодом неисправности, преобразуется в номер вагона (без учета количества локомотивов). Далее формируется массив данных, содержащий общую информацию о поезде и информацию о зафиксированных неисправностях. Указанный массив передается по линии связи на блок БС-АРНХ, находящийся в помещении дежурного по станции. После приема массива информация отображается на жидкокристаллическом (ЖК) индикаторе блока. Если к блоку БС-ПБ подключена ПЭВМ, то принятый массив поступает в ПЭВМ с использованием последовательного порта СОМ ПЭВМ.
Примерно через 10-15 секунд после выхода поезда с участка контроля на ЖК индикаторе блока БС-АРНХ появляется строка следующего содержания: дд/мс/гг чч:мн mm лок.11+vv ваг. всего осей ххх, где:
дд/мс/гг чч:мн - текущие дата месяц год часы и минуты соответственно;
mm лок - порядковый номер поезда, прошедшего через участок контроля;
11 - количество локомотивов в поезде;
vv - количество вагонов в поезде;
xxx - общее количество осей в поезде.
В нижних строках индикатора блока БС-ПБ отображается информация о неисправностях подвижного состава для каждого вагона.
В каждой строке выводится информация по одному неисправному вагону в следующем виде: vv-d-наименование,
где vv - порядковый номер вагона в составе (без учета локомотивов);
d - код неисправности (цифра от 1 до 9);
наименование - вид неисправности.
Например, появление в нижней строке информации «23-1 - отрицательная динамика», означает, что при визуальном осмотре вагона 23 (без учета локомотивов), осмотрщик нажал кнопку 1 на пульте. При этом известно, что коду 1 соответствует неисправность «отрицательная динамика», т.е. данный вагон должен быть подвергнут тщательному осмотру и ремонту на промежуточной станции.