УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЛОКОМОТИВА

Полезная модель относится к устройствам регистрации измеряемых величин, в частности режимов работы локомотива.
Известно устройство для регистрации режимов работы локомотива, содержащее датчики тока, датчик напряжения, датчик положения реек топливных насосов, датчик частоты вращения коленчатого вала дизеля, датчик частоты вращения колесной пары, датчики дискретных сигналов, множительно-делительное устройство, самопишущий прибор типа Н320-9 (A.M.Костромин, В.В.Шидловский, Г.И.Буханевич, С.А.Чулак, В.М.Шарлай. Устройства и методы измерения и регистрации режимов работы тепловоза в процессе эксплуатации. Межвузовский сборник научных статей. «Оптимизация управления и совершенствования узлов локомотивов.» БелЛИИЖТ, Гомель 1979., стр.45). Сигнал от датчиков тока, напряжения, выхода реек топливных насосов, частоты вращения коленчатого вала, а также дискретные сигналы поступают на вход устройства хранения информации. На основании сигналов от датчиков тока, напряжения и датчика частоты вращения множительно-делительный блок производит вычисление касательной силы тяги тепловоза. Устройство позволяет регистрировать следующие величины: позицию контроллера машиниста; ток и напряжение тягового генератора;
скорость движения и касательную силу тяги тепловоза; частоту вращения коленчатого вала дизеля; выход реек топливных насосов; текущее время.
К недостаткам данного устройства следует отнести: сложность обработки накопленной информации, обусловленную ограниченными возможностями обработки измерительной информации, наличие расходных материалов (регистрационная лента), ограниченное количество и большая погрешность вычисляемых показателей работы локомотива, обусловленные низкой точностью множительно-делительного блока. Составные части этого устройства являются лабораторным оборудованием и не могут постоянно эксплуатироваться в качестве бортовых локомотивных устройств. Конструкция устройства не позволяет осуществлять дистанционную передачу накопленной информации, а также не обеспечивает возможность его автономной работы без внешнего источника питания.
Также известно устройство для регистрации режимов работы локомотива, включающее датчики аналоговых сигналов, датчики дискретных сигналов, коммутатор измерительных сигналов, аналогово-цифровой преобразователь, блок управления и записи сигналов, накопитель измерительной информации (К.Р.Захаров, Н.Н.Киров, Л.В.Миляева. Применение ИИС К20 для исследования режимов работы тепловозов с записью информации на магнитной ленте. Труды института «Совершенствование тяговой передачи тепловозов и путевых машин», ВНИТИ, Коломна, 1982., стр.95). Входные сигналы от аналоговых датчиков поступают через коммутатор на вход
аналогово-цифрового преобразователя, с выхода аналогово-цифрового преобразователя сигнал, преобразованный в цифровой код, поступает на вход блока управления и записи сигналов и затем на накопитель измерительной информации. Сигналы от дискретных датчиков через коммутатор измерительных сигналов поступают непосредственно на блок управления и записи сигналов. Па табло аналогово-цифрового преобразователя высвечивается результат измерения одного из аналоговых каналов. Хранение информации осуществляется на магнитной ленте. Устройство позволяет регистрировать: время работы дизеля, время работы дизеля на каждой позиции контролера машиниста, работу произведенную локомотивом за период 100-150 ч. в целом и на каждой позиции котроллера машиниста в отдельности.
К недостаткам данного устройства относятся: ограниченные функциональные возможности и сложность последующей обработки результатов измерений, обусловленные отсутствием возможности предварительной обработки и анализа измерительной информации. Конструкция устройства не обеспечивает возможности постоянной эксплуатации его на борту локомотива, а также дистанционной передачи накопленной информации. Конструкция устройства не обеспечивает возможности его автономной работы, без внешнего источника питания.
Также известно устройство для регистрации режимов работы локомотива, включающее датчики аналоговых и дискретных сигналов, выходы которых связаны с входами коммутатора измерительных сигналов, один из
выходов которого связан с входом аналого-цифрового преобразователя, блок управления и записи сигналов, выход которого связан с входом накопителя измерительной информации, счетно-решающий блок, один из входов которого связан с выходом аналого-цифрового преобразователя, второй вход связан с вторым выходом коммутатора измерительных сигналов, а выход связан с входом блока управления и записи сигналов (RU №19154, G01D 9/00, Бюл. №22, 2001).
К недостаткам данного устройства следует отнести отсутствие возможности дистанционной передачи накопленной информации. Конструкция устройства не обеспечивает возможности его автономной работы, без внешнего источника питания.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство для регистрации режимов работы локомотива, содержащее датчики аналоговых и дискретных сигналов, выходы которых связаны с входами коммутатора измерительных сигналов, один из выходов которого связан с входом аналого-цифрового преобразователя, блок управления и записи сигналов, один из выходов которого связан с входом накопителя измерительной информации, счетно-решающий блок, один из входов которого связан с выходом аналого-цифрового преобразователя, второй вход связан с вторым выходом коммутатора измерительных сигналов, а выход связан с входом блока управления и записи сигналов, дополнено блоком дистанционной
передачи информации, вход которого связан с выходом блока управления и записи сигналов (RU №48408, Бюл. №28, 10.10.2005).
Основным недостатком данного устройства является отсутствие возможности его автономной работы, без внешнего источника питания.
Задачей полезной модели является улучшение эксплуатационных характеристик устройства за счет обеспечения возможности автономной работы устройства при отключении внешнего источника питания.
Технический результат достигается тем, что устройство для регистрации режимов работы локомотива, содержащее датчики аналоговых и дискретных сигналов, выходы которых соединены с входами коммутатора измерительных сигналов, один из выходов которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, а другой выход соединен с первым входом счетно-решающего блока, второй вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, а выход соединен с блоком управления и записи сигналов, первый выход которого соединен с входом накопителя измерительной информации, а второй выход соединен с входом блока дистанционной передачи накопленной информации, дополнено автономным источником питания, выход которого соединен со свободными входами датчиков аналоговых и дискретных сигналов, аналого-цифрового преобразователя, блока управления и записи сигналов, накопителя измерительной информации, блока дистанционной передачи накопленной информации, счетно-решающего блока, коммутатора измерительных сигналов.
Сущность полезной модели поясняется прилагаемым чертежом, на котором изображена функциональная схема заявляемого устройства.
Выходы датчиков аналоговых (1, 2) и дискретных (3, 4, 5, 6) сигналов соединены с входами коммутатора измерительных сигналов (7), один из выходов которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя (8), а второй выход соединен с одним из входов счетно-решающего блока (9), второй вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя (8), а выход соединен с входом блока управления и записи сигналов (10), один из выходов которого соединен с входом накопителя измерительной информации (11), другой выход соединен с входом блока дистанционной передачи накопленной информации (12), а выход автономного источника питания (13) соединен со свободными входами датчиков аналоговых (1, 2) и дискретных (3, 4, 5, 6) сигналов, коммутатора измерительных сигналов (7), аналого-цифрового преобразователя (8), счетно-решающего блока (9), блока управления и записи сигналов (10), накопителя измерительной информации (11), блока дистанционной передачи накопленной информации (12).
В качестве датчиков аналоговых сигналов 1, 2 в предлагаемом устройстве может использоваться преобразователь измерительный типа ЭП2716 (С.И.Ким, Ю.В.Бабков, Микропроцессорная система управления электропередачей тепловоза, «Локомотив», №12., 1997, стр.29).
Датчики дискретных сигналов 3, 4, 5, 6 выполнены из элементов серийно выпускаемых промышленностью, конструктивно могут быть выполнены
аналогично модулю гальванически развязанных входов дискретных сигналов, многофункциональной системы управления и обеспечения безопасности тягового подвижного состава (АСУБ «Локомотив») (О.М.Котов. Автоматизированная многофункциональная система управления локомотивом. «Современные технологии автоматизации», №4., 1998, стр.42).
Блок управления и записи сигналов 10, счетно-решающий блок 9, коммутатор измерительных сигналов 7, аналого-цифровой преобразователь 8, могут быть изготовлены на базе микроконтроллеров серии AVR (Atmel), серийно выпускаемый промышленностью.
Накопитель измерительной информации 11 в предлагаемом устройстве может быть выполнен на базе микросхем флэш-памяти типа АТ29хх, АТ45хх (Atmel).
Функцию блока дистанционной передачи информации 12 может выполнять серийно выпускаемый промышленностью GSM радиомодем типа Q24xx EGSM 900/1800 МГц (Wavecom).
В качестве источника автономного питания 13 может использоваться аккумуляторная батарея Delta 240, оснащенная устройством зарядки типа RDD05-15D3.
Устройство для регистрации режимов работы локомотива работает следующим образом.
После получения питания устройство начинает производить отсчет времени, через коммутатор измерительных сигналов 7 контролировать
состояние датчиков 1, 2, 3, 4, 5, 6, осуществлять математическую обработку сигналов, производить обмен информацией, с накопителем измерительной информации 11, и передачу данных через блок дистанционной передачи накопленной информации 12. Счетно-решающий блок 9 производит вычисление значений величин: общей работы дизеля за регистрируемый промежуток времени работы тепловоза; работы на каждой позиции контроллера машиниста за регистрируемый промежуток времени работы тепловоза; общее время работы дизеля за регистрируемый промежуток времени работы тепловоза. Результаты математической обработки сигналов заносятся в накопитель измерительной информации 11, а также посредством блока дистанционной передачи накопленной информации 12 передаются на удаленный диспетчерский пункт. В ходе работы устройства, осуществляется зарядка автономного источника питания 13. После отключения внешнего источника питания устройство сохраняет работоспособность благодаря наличию автономного источника питания 13.