СИСТЕМА ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ УСТРОЙСТВОМ ЗАРЯДКИ И ОПРОБОВАНИЯ ТОРМОЗОВ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к системам дистанционного управления устройством зарядки и опробования тормозов подвижного состава в пунктах технического осмотра.
В настоящее время в пунктах технического осмотра осуществляется подготовка тормозов подвижного состава и контроль качества подготовки тормозного оборудования. Для этого используется устройство, предназначенное для зарядки тормозной магистрали и ее опробования. Управление данным устройством осуществляется оператором с центральной станции в соответствии с заданной программой, при этом сказывается большая нагрузка на оператора, что в итоге снижает качество диагностирования и ведет к получению недостоверных данных о процессе опробования тормозов. Также можно отметить, что данный тип управления устройством зарядки и опробования тормозов не позволяет существенно ускорить время проведения диагностирования.
Наиболее близким аналогом к предложенной полезной модели является патент РФ №85241 на полезную модель «Система контроля соблюдения технологической дисциплины при осмотре и ремонте железнодорожных вагонов на пункте технического обслуживания» с приоритетом 17.04.2009 г. Данная полезная модель направлена на расширение функциональных возможностей системы контроля.
Система контроля соблюдения технологической дисциплины при осмотре и ремонте железнодорожных вагонов на пункте технического обслуживания содержит:
- радиосеть с радиомодемами и репитерами;
- радиомаяк, находящийся у осмотрщика и содержащий GPS приемник и трансивер;
- блок управления, вход которого подсоединен к радиосети, а выход связан с центральной станцией;
- стационарную базовую GPS станцию с трансивером и мобильным радиотерминалом, находящимся у осмотрщика и выполненным с возможностью передачи кодированных сообщений о выполненной осмотрщиком работе.
Мобильный терминал выполнен в виде устройства с ручным вводом информации о выполненной осмотрщиком работе.
Недостатками вышеуказанной системы являются:
- отсутствие возможности выполнять дистанционное управление процессом зарядки и опробования тормозов подвижного состава при помощи мобильного терминала;
- отсутствие возможности выполнять вывод текущей информации о состоянии процесса зарядки и опробования тормозов на мобильный терминал в режиме реального времени;
-отсутствие возможности выполнять вывод по запросу архивной информации о состоянии процесса зарядки и опробования тормозов подвижного состава на мобильный терминал.
Задачи, решаемые с использованием заявляемой полезной модели, направлены на расширение функциональных возможностей системы дистанционного управления устройством зарядки и опробования тормозов подвижного состава, а именно:
- выполнение осмотрщиком дистанционного управления процессом зарядки и опробования тормозов подвижного состава в парках отправления с формированием и сохранением в электронном виде отчетов по обработке тормозного оборудования, справок ВУ-45, суточных отчетов и передачей текущих данных в автоматическую систему управления пункта технического обслуживания;
- получение полной информации о процессе зарядки и опробования тормозов подвижного состава при помощи мобильного терминала в режиме реального времени;
- предоставление по запросу архивной информации данных о состоянии процесса зарядки и опробования тормозов подвижного состава на мобильный терминал;
- сокращение времени зарядки и опробования тормозов подвижного состава за счет оперативности получения полных сведений;
одновременное отображение информации о процессе диагностирования и контролируемых параметрах процесса опробования в реальном времени, что повышает оперативность контроля и управления.
Для достижения указанных технических результатов предложено использовать разработанную систему дистанционного управления устройством зарядки и опробования тормозов. Разработанная система охарактеризована наличием мобильного терминала осмотрщика и серверной части центральной станции, имеющих связь между собой для управления диагностированием посредством устройства зарядки и опробования тормозов, образуя систему дистанционного управления устройством в целом. Данный сервер с программным обеспечением является связующим элементом между мобильным терминалом осмотрщика и устройством зарядки и опробования тормозов. При этом серверная часть производит передачу команд управления с мобильного терминала на устройство и передачу данных о состоянии тормозов состава с устройства на мобильный терминал осмотрщика. Так же сервер выполняет функции сбора и архивации данных по текущим и уже продиагностируемым подвижным составам.
Система дистанционного управления устройством зарядки и опробования тормозов подвижного состава позволяет осуществлять:
- регистрацию процессов подготовки тормозов;
- продувку тормозной магистрали сжатым воздухом;
- ускоренную зарядку тормозов;
- поддержание поездного давления и возможность регулирования его значения;
- проверку на выполнение автоматической ступени торможения;
- проверку на отпуск тормозов зарядным давлением;
- непрерывное измерение давления воздуха в питательной магистрали парка с сигнализацией снижения давления;
- непрерывный контроль и измерение неплотности тормозной магистрали и давления воздуха в тормозной магистрали первого вагона;
- непрерывный контроль и измерение давления воздуха в тормозной магистрали хвостового вагона;
- измерение в автоматическом и ручном режиме неплотности тормозной сети состава при зарядном давлении и при ступени торможения;
- контроль целостности тормозной магистрали состава во всех режимах до отправления поезда;
- контроль самопроизвольных срабатываний тормозов;
- определение места возникновения самопроизвольного срабатывания тормозов в тормозной магистрали;
- непрерывный контроль на экране мобильного терминала осмотрщика за изменением неплотности тормозной магистрали и давления воздуха в тормозной магистрали первого и хвостового вагона, а так же давления в питательной магистрали парка;
- контроль окончания процессов зарядки, отпуска и торможения;
- создание пакета документов о работе ПТО (ВУ-45 и др.).
На фиг.1 представлена принципиальная схема системы дистанционного управления устройством зарядки и опробования тормозного оборудования.
Система дистанционного управления 1 устройством 2 зарядки и опробования тормозного оборудования включает себя центральную станцию 3, один или более мобильный терминал осмотрщика 4. Устройство 2 состоит из исполнительной части 5, которая подключена к электропневматическому блоку 6. Исполнительная часть 5 устройства 2 располагается вместе с электропневматическим блоком 6 и состоит из электронного блока управления 9 с программным обеспечением, средства связи 10 и антенны 11. Центральная станция 3 состоит из серверной части 7 и стационарного терминала оператора 8. Серверная часть 7 состоит из персонального компьютера 12, источника бесперебойного питания 13 средства связи 14 и антенны 15.
Система дистанционного управления устройством реализуется следующим образом.
Система дистанционного управления 1 предусматривает использование мобильного терминала 4 осмотрщика вагонов. Мобильный терминал 4 осмотрщика вагонов представляет собой портативный персональный компьютер с программным обеспечением и является дистанционным управляющим элементом процессом зарядки и опробования тормозов подвижного состава.
Перед началом работы с системой дистанционного управления выполняют включение питания устройства 2, после чего производится запуск программ исполнительной части 5 и серверной части 7 в автоматическом режиме. После загрузки программного обеспечения выполняется самотестирование устройства 2 и канала связи 10 с целью выявления и устранения неполадок с возможностью выведения информационных сообщений. После выполнения самоконтроля, устройство 2 автоматически переходит в рабочий режим.
В начале работы с системой дистанционного управления 1 осмотрщик вагонов запускает управляющую программу на мобильном терминале 4, после чего вводит логин и пароль для идентификации пользователя мобильного терминала 4. Мобильный терминал 4 с помощью управляющей программы оперативно подключается к центральной станции 3 для направления команд управления устройством 2 и получения результатов диагностирования тормозного оборудования. Далее осмотрщик вагонов в управляющей программе выбор пути (питательной колонки) и устанавливает соответствующий режим управления.
На мобильном терминале 4 осмотрщика отображаются следующие параметры:
- текущий номер пути, на котором выполняется зарядка и опробование тормозов подвижного состава;
- текущий режим работы устройства 2 по диагностируемому пути (например, продувка, отпуск, зарядка, ступень торможения).
текущие параметры режимов работы устройства 2 по диагностируемому пути (например, величина давления продувки тормозной магистрали в режиме «продувка», величина давления зарядного давления в режиме «отпуск», величина ступени торможения в режиме «ступень», величина завышения давления над зарядным давлением в режиме «зарядка», величина порогового значения неплотности в тормозной магистрали состава).
- состояние тормозной магистрали состава;
- давление воздуха в питательной магистрали парка, в тормозной магистрали первого и хвостового вагона представлены в числовом и графическом виде;
- неплотность тормозной магистрали состава представлена в числовом и графическом виде;
- сигнализация и счетчик самопроизвольных срабатываний тормозов;
- сигнализация снижения давления воздуха в питательной магистрали парка;
- неплотность тормозной сети подвижного состава в осях в заряженном состоянии перед началом торможения и через 2 минуты после начала торможения.
Мобильный терминал 4 содержит интерфейс, позволяющий осмотрщику передавать команды на центральную станцию 3, которая связана с исполнительной частью 5 устройства 2. Данные команды касаются параметров диагностирования, например, измерения давления сжатого воздуха, измерения неплотности (утечки) сжатого воздуха, формирования давления сжатого воздуха, регистрации измеренных параметров. С помощью радиосвязи серверная часть 7 центральной станции 3 осуществляет передачу полученных результатов диагностирования на мобильный терминал 4. Параметры системы дистанционного управления 1 устройством 2 контролирует оператор в режиме реального времени. Программное обеспечение также позволяет осуществлять анализ полученных данных опробования и заносить в базу данных.
Применение мобильного терминала 4 позволяет дистанционно управлять процессом зарядки и опробования тормозов подвижного состава, а также получать полную информацию о процессе в режиме реального времени, что повышает оперативность контроля и управления.
Управляющая программа передает на серверную часть 7 команды согласно выбранному осмотрщиком режиму управления, а также принимает от серверной части 7 с выводом на экран мобильного терминала 4 результаты текущих измерений параметров тормозного оборудования при диагностировании с отображением временных диаграмм изменения данных параметров. Серверная часть 7 передает команды управления на исполнительную часть 5 устройства 2, регистрируя результаты текущих измерений параметров диагностирования с их сохранением на жестком диске или в энергонезависимой памяти.
Исполнительная часть 5 устройства 2 выполняет:
- измерение показаний датчиков электропневматического блока 6;
- измерение давления на выходе для каждой колонки электропневматического блока 6;
- измерение неплотности для каждой колонки;
- измерение давления питательной магистрали парка;
- обмен данными и командами управления с серверной частью 7 центральной станции 3;
- управление величиной давления на выходе каждой колонки электропневматического блока 6 по командам управления, получаемым от серверной части 7 центральной станции 3.
С целью архивации информации данных о состоянии процесса зарядки и опробования тормозов подвижного состава используется серверная часть 7 центральной станции 3. Серверная часть 7 центральной станции 3 выполняет:
- обмен данными и командами управления с исполнительной частью 5;
- обмен данными и командами управления с мобильным терминалом 4 по протоколу HTTP;
- формирование набора данных и органов управления, отображаемых на мобильном терминале 4 в виде web-страницы;
- регистрацию хода опробования тормозов и параметров тормозных процессов;
- формирование и хранение отчетов по обработке поездов, суточных отчетов и справок ВУ-45;
- хранение параметров работы исполнительной части 5 устройства 2.
Программное обеспечение предоставляет доступ к управлению процессами опробования тормозов через web-интерфейс, обеспечивает вывод данных в реальном времени через web-интерфейс в сеть центральной станции, а также выполнять регистрацию и хранение данных в серверной части устройства. Данная программа может быть произведена на любом устройстве, имеющий в своем составе интернет-браузер типа Internet Explorer 5 и имеющем доступ к серверной части центральной станции.
Входной информацией является графический пользовательский интерфейс, обеспечивающей ввод данных осмотрщиком вагонов посредством мобильного терминала. Вывод изображения на монитор оператора центральной станции и передачи изображения в память электронного блока устройства зарядки и опробования тормозов.
Параметры диагностирования передаются управляющей программой на серверную часть устройства с сохранением их на жестком диске и возможностью печати на принтере отчета по обработке подвижного состава. Осмотрщик или оператор по завершению диагностирования тормозного оборудования подвижного состава заполняют в управляющей программе справку формы ВУ-45 и другие отчетные документы. Отчет по обработанному подвижному составу включает в себя таблицу измеренных параметров и значения графика изменения величин в реальном времени, например, давления воздуха в питательной магистрали парка, давления в тормозной магистрали состава, неплотности воздуха в тормозной магистрали с отметками контроля пользователем величины неплотности тормозной сети, контроля целостности тормозной магистрали состава (отсутствия перекрытых концевых кранов), срабатывания тормозов при проведении зарядки и опробования.
Заявляемая система дистанционного управления устройством зарядки и опробования тормозов подвижного состава по сравнению с системой, выбранной в качестве прототипа, обладает преимуществами выполнять дистанционное управление технологическим процессом зарядки и опробования тормозного оборудования, а также получать полную информацию о процессе в режиме реального времени.