СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТНЫМ ПАССАЖИРСКИМ ЭЛЕКТРОПОЕЗДОМ

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и предназначена для оснащения моторвагонного подвижного состава, который может быть использован для пассажирских перевозок на скоростных магистралях с шириной колеи 1520 мм.
Известна система управления скоростным пассажирским электропоездом, содержащая вычислительный блок, выполненный из двух соединенных между собой центральных процессоров, один из которых является резервным, входы/выходы вычислительного блока соединены с многофункциональной поездной шиной, к которой подключены пульт управления машиниста, вспомогательное оборудование, блок управления и контроля приводом и блок управления тормозом, дополнительные входы/выходы блока управления и контроля приводом и блока управления тормозом соединены с соответствующими входами/выходами средства измерения параметров движения поезда (см. Elektrische Bahnen eb 11/2006 S.524-529 и Glasers Annalen 124 (2000) Nr. 8 S. 433-444, Nr. 9 S.509-515).
Недостатком известного решения является то, что, что для распознания нейтральных вставок и мест смены рода питающей сети производится ручное отключение питающей сети, а для распознания реакции срабатывания системы безопасности производится считывание информации с евробализ, размещенных на участке.
Полезная модель направлена на решение задачи по упрощению работы системы управления скоростным пассажирским электропоездом на всем протяжении пути, включающим участки с различными родами питающей сети.
Указанная задача решается за счет того, что в системе управления скоростным пассажирским электропоездом, содержащей вычислительный блок, состоящий из двух соединенных между собой центральных процессоров, один из которых является резервным, входы/выходы вычислительного блока соединены с многофункциональной поездной шиной, к которой подключены пульт управления машиниста, вспомогательное оборудование, блок управления и контроля приводом и блок управления тормозом, дополнительные входы/выходы блока управления и контроля приводом и блока управления тормозом соединены с соответствующими входами/выходами средства измерения параметров движения поезда, дополнительно введены микропроцессорный блок, устройство приема сигналов автоматической локомотивной сигнализации, блок памяти, устройство спутниковой навигации, блок
индикации и ввода информации, цифровой радиоканал, формирователь команд автостопного торможения, блок управления средствами пневматического торможения, датчик пути и скорости и датчик давления в тормозной магистрали, при этом устройство приема сигналов автоматической локомотивной сигнализации, блок памяти, устройство спутниковой навигации, цифровой радиоканал, датчик пути и скорости и датчик давления в тормозной магистрали соединены с соответствующими входами микропроцессорного блока, к выходам которого подключены блок индикации и ввода информации и формирователь команд автостопного торможения, соединенный с первым входом блока управления средствами пневматического торможения, второй вход которого подключен к выходу блока управления тормозом, блок управления средствами пневматического торможения состоит из элементов управления тормозной магистралью, а дополнительные входы и выходы микропроцессорного блока подключены через шлюз к многофункциональной поездной шине.
Вышеперечисленная совокупность признаков позволяет обеспечить для машиниста упрощенную работу системы управления скоростным пассажирским электропоездом на всем протяжении пути, включающим участки с различными родами питающей сети, за счет использования в системе безопасности средств, получающих информацию о местонахождении через резервированную спутниковую систему определения местонахождения Glonass и GPS.
На фигуре представлена функциональная схема системы управления скоростным пассажирским электропоездом.
Система управления скоростным пассажирским электропоездом содержит вычислительный блок 1, в состав которого входят основной центральный процессор 2, соединенный с резервным центральным процессором 3, входы/выходы вычислительного блока соединены с многофункциональной поездной шиной 4, к которой подключены пульт 5 управления машиниста, вспомогательное оборудование 6, блок 7 управления и контроля приводом и блок 8 управления тормозом. Дополнительные входы/выходы блока 7 управления и контроля приводом и блока 8 управления тормозом соединены с соответствующими входами/выходами средства 9 измерения параметров движения поезда. Система также содержит микропроцессорный блок 19, с соответствующими входами которого соединены устройство 10 приема сигналов автоматической локомотивной сигнализации, блок 11 памяти с электронной картой, устройство 12 спутниковой навигации, цифровой радиоканал 13, датчики 14 пути и скорости и давления в тормозной магистрали. К выходам микропроцессорного блока 19 подключены блок 15 индикации и ввода информации и формирователь 16
команд автостопного торможения, соединенный с первым входом блока 17 управления средствами пневматического торможения, второй вход которого подключен к выходу блока 8 управления тормозом. Блок 17 управления средствами пневматического торможения состоит из элементов управления тормозной магистралью, а дополнительные входы и выходы микропроцессорного блока 19 подключены через шлюз 18 к многофункциональной поездной шине 4.
Блок 15 индикации и ввода информации, связанный с микропроцессорным блоком 19 и посредством шлюза 18 и многофункциональной поездной шины 4 с вычислительным блоком 1, обеспечивает отображение информации о работе основных и вспомогательных средств, необходимой машинисту.
Микропроцессорный блок 19 обеспечивает прием и обработку информации от устройства 10 приема сигналов автоматической локомотивной сигнализации, из блока 11 памяти с электронной картой, от устройства 12 спутниковой навигации, на которое поступает информация о местонахождении через резервированную спутниковую систему определения местонахождения Glonass и GPS, из цифрового радиоканала 13, а также от датчиков 14 пути и скорости и давления в тормозной магистрали. Микропроцессорный блок 19 через формирователь 16 команд автостопного торможения связан с блоком 17 управления средствами пневматического торможения, выход которого соединен непосредственно с элементами управления тормозной магистрали.
Система управления скоростным пассажирским электропоездом работает следующим образом.
С помощью пульта 5 управления машиниста, включающего интерфейс «машинист-машина», осуществляется индикация данных о режимах работы поезда и команд управления режимами. Для приведения поезда в движение по команде машиниста с пульта 5 управления подается сигнал в вычислительный блок 1. В вычислительном блоке 1 одновременно работают два центральных процессора: основной 2 и резервный 3.
Управление скоростным пассажирским электропоездом осуществляет центральный процессор 2, который работает в качестве основного. На резервный центральный процессор 3 поступает та же информация, что и на основной 2. При этом оба центральных процессора 2, 3 осуществляют обработку и анализ поступающей на них информации. В случае неисправности (или выхода из строя) основного центрального процессора 2 его функции по управлению системой осуществляет резервный центральный процессор 3.
После поступления в вычислительный блок 1 команды с пульта 5 управления машиниста основной центральный процессор 2 формирует сигнал, который через многофункциональную поездную шину 4 поступает в блок 7 управления и контроля приводом, который в свою очередь осуществляет включение одной из позиций тяги.
В процессе движения поезда информация о параметрах его движения поступает в центральный процессор 2 вычислительного блока 1 из блока 7 управления и контроля приводом, на который поступают сигналы со средств 9 измерения параметров движения поезда.
Для осуществления режима выбега с пульта 5 машиниста вводится команда на отключение тяги. Центральный процессор 2 формирует сигнал, который через многофункциональную поездную шину 4 поступает на тот же блок 7 управления и контроля приводом, который в свою очередь осуществляет выключение тяги.
Для включения режима торможения с пульта 5 машиниста подается команда в вычислительный блок 1, который формирует сигнал, передаваемый через многофункциональную поездную шину 4 на блок 8 управления тормозом, с которого в свою очередь сигнал режимом торможения (служебное или автостопное торможение) поступает на блок 17 управления средствами пневматического торможения.
Вычислительный блок 1 предусматривает работу, как в ручном режиме, так и в автоматическом режиме. В процессе движения поезда вся информации о параметрах движения, тяги и торможения, поступающая в вычислительный блок 1, о командах, поступающих с пульта машиниста, а также другая необходимая информация о работе основных и вспомогательных средств отображается посредством пульта 5 машиниста.
Информация из устройства 10 приема сигналов автоматической локомотивной сигнализации поступает в микропроцессорный блок 19. На основании обработки и анализа информации из устройства 10 приема сигналов, а также информации о параметрах движения поезда от датчиков 14 пути и скорости и давления в тормозной магистрали, информации из блока 11 памяти с электронной картой, устройства 12 спутниковой навигации и из цифрового радиоканала 13 микропроцессорный блок 19 формирует величину допустимой скорости движения.
В процессе движения микропроцессорный блок 19 производит также непрерывный контроль величины фактической скорости движения поезда и при превышении фактической скорости величины допустимой подает управляющий сигнал на формирователь 16 команд автостопного торможения, который формирует команду автостопного торможения. Данная команда через блок 17 управления средствами
пневматического торможения поступает непосредственно на элементы управления тормозной магистралью.
По каналу связи, образованному соединением дополнительных входов и выходов микропроцессорного блока 19 через шлюз 18 и многофункциональную поездную шину 4 с выходами и входами вычислительного блока в процессе функционирования системы осуществляется обмен информацией между основным центральным процессором 2 вычислительного блока 1 и микропроцессорным блоком 19.
Устройство 12 спутниковой навигации получает информацию о местонахождении через резервированную спутниковую систему определения местонахождения Glonass и GPS.
Эта информация о позиции поезда сопоставляется с записанной в блоке 11 памяти с электронной картой информацией об участке. Тем самым, может быть опознаны нейтральная вставка или место смены рода питающей сети, или же может быть приведен в действие аварийный тормоз в случае слишком высокой скорости при вхождении в определенный участок маршрута. При аварийном торможении формирователь 16 команд автостопного торможения формирует команду автостопного торможения. Данная команда через блок 17 управления средствами пневматического торможения поступает непосредственно на элементы управления тормозной магистралью. Как только устройство 12 спутниковой навигации получает информацию о том, что впереди находится нейтральная вставка в сети электроснабжения переменного тока 25 кВ, микропроцессорный блок 19 формирует команду на открытие главного выключателя, которая подается через шлюз 18 на многофункциональную поездную шину 4, после чего главный выключатель открывается без вмешательства машиниста электропоезда.
После прохождения нейтральной вставки главный выключатель снова закрывается тем же самым механизмом без вмешательства машиниста. Блок 15 индикации и ввода информации выдает машинисту электропоезда информацию о состоявшемся действии.
Как только устройство 12 спутниковой навигации получает информацию от спутниковой системы о том, что предстоит прохождение места смены между системами напряжения, микропроцессорный блок 19 формирует команду на открытие главного выключателя и опускание токоприемника, после чего это действие производится автоматически без вмешательства машиниста электропоезда. Включение
при прохождении места смены систем машинист должен осуществить самостоятельно в целях безопасности.
Как только микропроцессорный блок 19 на основании информации от спутниковой системы о местонахождении распознает, что поезд на слишком высокой скорости проходит место смены систем напряжения, запускается формирователь 16 команд автостопного торможения, который формирует команду автостопного торможения. Данная команда через блок 17 управления средствами пневматического торможения поступает непосредственно на элементы управления тормозной магистралью.
Система управления позволяет осуществить автостопное торможение поезда в случае, если по каким либо причинам машинистом своевременно не подана команда на осуществление режима служебного или автостопного торможения или из-за нарушений функционирования центрального процессора и непоступления от него на блок 17 управления средствами пневматического торможения необходимой команды, которая через блок 17 должна поступить на элементы управления тормозной магистралью.