СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Полезная модель относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи и может быть использована на локомотивах, мотор вагонных подвижных составах.
Из уровня техники известна система интервального регулирования движения поездов (патент на полезную модель 78757), содержащая включенные в систему реального времени, заключенное в общий блок, расположенный в кабине машиниста, микропроцессорное устройство обработки информации, соединенное цифровым интерфейсом с комплексным устройством локомотивной безопасности, заключенный в общий блок, расположенный на последнем вагоне железнодорожного состава, приемник спутниковых навигационных сигналов, объединенный с цифровой радиостанцией УВК диапазона, при этом схема микропроцессорного устройства обработки информации выполнена с возможностью воздействия через усилитель на электропневматический клапан экстренного торможения, возможностью анализа принятых от других модулей данных и принятии окончательного решения о скоростном режиме движения железнодорожного состава, а также с возможностью контроля целостности железнодорожного состава
Недостаткам этого устройства являются - отсутствие возможности определения максимально возможного и безопасного скоростного режима движения подвижного состава.
Этот недостаток не позволяет повысить интенсивность движения поездов.
Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.
Технической задачей полезной модели является повышение интенсивности движения за счет определения максимально возможной и безопасной скоростью движения и осуществления движения подвижного состава с данной скоростью.
Технический результат достигается тем, что в устройстве автоматизированного управления и контроля подвижного состава, содержащем включенную в систему реального времени, заключенную в общий блок, расположенный в кабине машиниста, микропроцессорное устройство обработки информации, с возможностью анализа принятых от модулей данных и принятии окончательного решения о скоростном режиме движения железнодорожного состава, комплексным устройством локомотивной безопасности, и приемником спутниковых навигационных сигналов, объединенного с цифровой радиостанцией УВК диапазона подвижного состава, при этом устройство дополнительно содержит модуль оценки скорости подвижного состава, содержащий блок оценки вертикальных и поперечных колебательных ускорений, состоящий из усилителя, пикового детектора, коммутатора, анализатора и датчиков, установленных на ходовых тележках вагонов и блок оценки энергии акустической эмиссии, состоящий из фильтров, усилителя, аналогово-цифровые преобразователи, коммутатора, датчиков фонового сигнала и датчиков приема акустических сигналов установленных на «левой» и «правой» буксах вагонной тележки.
В систему автоматизированного управления и контроля подвижного состава дополнительно вводят модуль оценки скорости подвижного состава на рельсовом пути, содержащий блок оценки вертикальных и поперечных колебательных ускорений и блок оценки энергии акустической эмиссии, который позволяют отслеживать уровень колебаний тележек вагонов и энергию акустической эмиссии из зоны контакта механического взаимодействия «левого» и «правого» колес с рельсами, проводить оценку энергии акустической эмиссии в контактных зонах колес с рельсами и сравнивать ее с «фоновыми значениями энергии акустической эмиссии, по результатам сравнений энергии акустической эмиссии и ускорений получать логические значения «ноль» или «единица» и по их сочетанию оценивать возможность изменения скорости подвижного состава по сравнению с реальной скоростью.
Введение данного модуля позволит вести подвижный состав с максимальной скоростью, без снижения безопасности движения, обеспечивая, тем самым, максимальную пропускную способность участков железной дороги между станциями.
На рис.1 представлена структурная схема предлагаемой системы автоматизированного управления и контроля подвижного состава состоящая из железнодорожной станций - 1, спутниковой радионавигационной системы - 2; железнодорожного подвижного состава - 3. На железнодорожной станции - 1, установлена станционная радиостанции - 4. Посредством радиостанции - 4 организован выделенный радиоканалы 5.1 для получения и передачи информации о местоположении и скорости движения железнодорожного состава - 3. На подвижном составе, установлено следующее оборудование: на локомотиве - 5: микропроцессорное устройство обработки информации - 6, включающее модуль анализа скоростей - 7 и модуль контроля безопасности - 8; комплексное локомотивное устройство безопасности - 9, включающее поездную радиостанцию УКВ диапазона - 10, приемник спутниковых навигационных сигналов - 11. Модуль оценки скорости подвижного состава 12 состоящий из блок оценки вертикальных и поперечных колебательных ускорений 13, состоящего из усилителя 14, пикового детектора 15, коммутатора 16, анализатора 17 и датчиков 18, установленных на ходовых тележках вагонов и блока оценки энергии акустической эмиссии 19, состоящего из фильтров 20, усилителя 21, аналогово-цифрового преобразователя 22, коммутатора 23, датчиков фонового сигнала 24 и датчиков приема акустических сигналов 25 установленных на «левой» и «правой» буксах вагонной тележки
Система автоматизированного управления и контроля подвижного состава работает следующим образом. Все устройства входящие в систему автоматизированного управления и контроля подвижного состава начинают работать сразу после включения питания. Перед каждой поездкой в микропроцессорное устройство обработки информации - 6 заносят параметры движения подвижного состава, необходимые для работы системы. Во время движения подвижного состава - 3 приемники спутниковых навигационных сигналов - 11, расположенные на локомотиве - 9 принимают навигационные сигналы - 11.1, спутниковой радионавигационной системы - 2. Непосредственно от приемника спутниковых навигационных сигналов - 11 информация - 11.2 о скорости движения и местоположении локомотива - 5 поступает в модуль анализа скоростей - 7 микропроцессорного устройства обработки информации - 6, где преобразуется и передается в модуль контроля безопасности - 8. Информация - 12.1 о возможно максимальной скорости движения подвижного состава от модуля анализа скорости движения 12, состоящего из модулей анализа ускорений 13 и модуля анализа акустической эмиссии 19, поступает в модуль анализая скоростей - 7. Информация 11.2 и 12.1 о скорости движения, полученная от спутниковых навигационных приемников - 11 и модуля анализа скорости движения подвижного состава 12 является сигналом модулю контроля безопасности - 8 о возможности увеличения или снижения скорости движения подвижного состава, в этом случае подается сигнал на систему автоматического управления тягового электроснабжения или систему автоматического управления тормозами 26. Информация о параметрах движения подвижного состава - 3 из микропроцессорного устройства обработки информации - 5 поступает в поездную радиостанцию - 10, где преобразуется и передается на станционную радиостанцию - 14 в виде радиосигнала по выделенному каналу 5.1. На станции 1 на основании полученной информации скорости движения подвижного состава, места нахождения состава на участке железнодорожного пути принимается решения о прохождении железнодорожного состава по станции.