МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ПЕРЕНОСНОЕ УСТРОЙСТВО С ДИСТАНЦИОННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ И ДИАГНОСТИКИ БОРТОВОЙ АППАРАТУРЫ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЛОКОМОТИВНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

Описание
Полезная модель относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использована для проверки работоспособности автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия (АЛСН) на железнодорожном подвижном составе, оборудованном аппаратурой АЛСН, ДКСВ-М, БЛОК, КЛУБ-У, КЛУБ-УП, в том числе содержащей каналы приема сигналов многозначной автоматической локомотивной сигнализации (АЛС-ЕН).
Известно техническое решение «Устройство для проверки работоспособности устройств автоматической локомотивной сигнализации» (патент RU 2333859, B61L25/06, 20.09.2008), содержащее программное устройство, выполненное, например, в виде компьютера, генератор сигналов АЛСН, генератор сигналов АЛС-ЕН  и генератор помех, устройство сопряжения, измеритель тока, цифровое устройство фильтрации, адаптер сопряжения, пульт местного управления и пульт дистанционного управления. Испытательный шлейф выполнен в виде двух изолированных проводов, проложенных вдоль рельсов и индуктивно связанных с локомотивным оборудованием автоматической локомотивной сигнализации.
Недостатком данного известного технического решения является отсутствие возможности переноски устройства, а также возможности оперативного переключения режимов работы из кабины локомотива. Кроме того, данное устройство не позволяет производить испытание бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации при предельных параметрах кодов АЛСН.
Известно «Устройство проверки систем автоматической локомотивной сигнализации (УПС-АЛС)» (патент RU 114016, B61L 3/20, 10.03.2012) содержащее блок управления и испытательные шлейфы, индуктивно связанные с приемными катушками автоматической локомотивной сигнализации (АЛС), соединенными с входом локомотивных устройств АЛС, подключенных к локомотивному светофору для передачи сигнала. Кроме того, устройство содержит блок формирования тестовых сигналов с усилителями мощности, блок формирователей сигналов АЛСН, АЛС-ЕН, тональных рельсовых цепей автоблокировки и фазочуствительных рельсовых цепей с базой образцов помех и искаженных сигналов и блок (3) регистрации и анализа работы и сбоев АЛС.
Недостатком известного устройства проверки систем автоматической локомотивной сигнализации (УПС-АЛС) является отсутствие возможности переноски устройства, а также возможности оперативного переключения режимов работы из кабины локомотива.
Известна «Система диагностики локомотивной аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации (АЛС) и приемная локомотивная катушка» (патент RU 2383460, B61L25/00, 10.03.2010) содержащая устройство управления генератором кодовых сигналов АЛС, генератор кодовых сигналов АЛС, сумматор и приемные локомотивные катушки, подключенные к локомотивной аппаратуре АЛС. Приемные локомотивные катушки помимо основной (штатной) обмотки содержат дополнительную диагностическую обмотку. Кроме того, система снабжена счетчиком ошибок, соединенным с устройством сравнения, один из входов которого подключен через генератор кодовых сигналов АЛС к сумматору, а другой вход – к локомотивной аппаратуре АЛС. Система дополнительно содержит устройство управления генератором помех. Система обеспечивает возможность диагностирования локомотивной аппаратуры АЛС в пути следования при отсутствии индуктивного шлейфа или при нахождении локомотива на некодированных путях.
Недостатком данной системы диагностики локомотивной аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации является необходимость оснащения всех локомотивов специализированными приемными катушками, что связано с дополнительными затратами.
Известно «Устройство проверки и оценки уровня помехоустойчивости бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации»(патент RU 2567999, B61L3/10, 10.11.2015) содержащее программируемый блок задания кодов и искажений, генератор кодовых сигналов АЛС и помех, блок регулировки и измерения уровней тока, рельсовую цепь, бортовую аппаратуру АЛС локомотива, блок считывания показаний локомотивного светофора, модуль анализа показаний бортовой АЛС и модуль анализа временных параметров переключения показаний бортовой АЛС, модуль формирования протокола проверки, блок ввода данных, блок индикации, блок регистрации и блок памяти. Причем программируемый блок задания кодов и искажений снабжен блоком управления.
Преимуществом данного известного устройства является то, что блок управления может быть выполнен в виде двух пультов – стационарного и переносного, что позволяет осуществлять включение устройства и задание режимов проверки, находясь как на контрольном пункте депо, так и на локомотиве.
Недостатком данного известного устройства является отсутствие возможности переноски.
Известно «Устройство проверки работы автоматической локомотивной сигнализации» (патент RU 2625395, B61L23/16, 13.07.2017) содержащее стационарный блок управления режимами работы, блок программ заданий кодовых комбинаций и искажений, передатчик АЛС, блок регулировки и измерения тока, канал индуктивной связи, локомотивные устройства АЛС, блок считывания показаний локомотивного светофора, блок определения соответствия показаний локомотивного светофора, мобильный блок управления режимами работы, локомотивные и стационарные приемники и передатчики беспроводного канала связи и блок регистрации и индикации. Данное устройство имеет расширенные функциональные возможности за счет обеспечения возможности работы как стационарно, так и посредством переносного пульта.
Недостатком данного известного технического решения является отсутствие возможности переноски устройства.
Наиболее близким к заявленному многофункциональному переносному устройству с дистанционным управлением для испытания и диагностики бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации  является «Универсальное переносное устройство для испытания локомотивной сигнализации» (патент RU 160398, B61L25/00, 20.03.2016) представляющее собой переносной прибор с источником бесперебойного питания и электрически связанного с ним переносного шлейфа в виде петли из изолированного проводника. Переносный прибор содержит формирователь сигналов напольных устройств АЛСН и АЛС-ЕН с несущей частотой, имеющей форму синусоиды, с возможностью формирования сигналов кодовых посылок в порядке и последовательности отвечающей требованиям технических условий локомотивных устройств безопасности АЛСН, КЛУБ, КЛУБ-УП, КЛУБ-П, КЛУБ-У в автоматическом и ручном режимах с возможностью переключения несущих частот сигналов кодовых посылок и возможностью регулировки тока в шлейфе.
Недостатком данного устройства является отсутствие возможности оперативного переключения режимов работы из кабины локомотива, а также невозможность производить испытание бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации при предельных параметрах кодов АЛСН.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель заключается в обеспечении проверки работоспособности устройств безопасности движения АЛСН, ДКСВ-М, БЛОК, КЛУБ-У, КЛУБ-УП  на железнодорожном подвижном составе.
Техническим результатом является снижение трудозатрат при испытании бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации за счет возможности оперативного переключения режимов работы (величины, частоты кодового тока, типов кодов и их временных параметров) из кабины локомотива при помощи пультов дистанционного управления (проводного или беспроводного), а также снижение количества сбоев в работе бортовой аппаратуры АЛСН за счет диагностики ее предотказных состояний в депо путем формирования кодов с предельными параметрами.
Технический результат достигается тем, что заявляемое устройство дополнительно снабжено модулями беспроводного и проводного управления, а также функцией формирования кодов АЛСН с предельными параметрами.
На фигуре представлено многофункциональное переносное устройство с дистанционным управлением для испытания и диагностики бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации. Оно содержит переносной шлейф 5 в виде петли из изолированного проводника и электрически связанное с ним переносное микропроцессорное устройство кодирования 11, включающее в себя микропроцессор 14, соединенный с модулем проводного управления 13 и модулем беспроводного управления 12; цифро-аналоговый преобразователь 15, вход которого подключен к выходу микроконтроллера 14, а выход связан с входом усилителя мощности 16, управляющий вход которого подключен к выходу микроконтроллера 14, а выход нагружен на переносной испытательный шлейф 5 через последовательно включенный датчик тока 17, соединенный с входом микроконтроллера 14; блока питания 18, подключенного с источнику бесперебойного питания 19.
Для изменения режимов работы (величины, частоты кодового тока, типов кодов и их временных параметров) заявляемого устройства из кабины машиниста 1 к модулю проводного управления 13 может быть подключен проводной пульт дистанционного управления 9 с индикатором 8 и цифровой клавиатурой 10. В том случае, когда применение проводного пульта дистанционного управления невозможно, может быть использован беспроводной пульт дистанционного управления 2, связанный с модулем беспроводного управления 12 посредством радиоканала.
Заявляемое многофункциональное переносное устройство с дистанционным управлением для испытания и диагностики бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации обеспечивает следующие функциональные возможности и режимы работы:
1. Формирование кодов «З», «Ж», «КЖ», «ПКЖ» (защитный код «КЖ») в  испытательном шлейфе, соответствующих зеленому, желтому и красно-желтому огням локомотивного светофора с временными параметрами КПТ-5 и КПТ-7, а также предельными временными параметрами КПТ-5К, КПТ-5Д, КПТ-7К,  КПТ-7Д (см. таблицу 1)  на несущих частотах в диапазоне от 10 до 200 Гц.
Таблица 1 – Временные параметры формируемых кодов АЛС
2. Регулировку и контроль величины кодового тока в испытательном шлейфе в пределах от 0 до 3 А с шагом 0,05 А при помощи пультов дистанционного управления из кабины локомотива.
3. Режим ручной смены кодов АЛС, их временных параметров, а также несущих частот при помощи пультов дистанционного управления из кабины локомотива.
4. Режим автоматической смены кодов АЛС на заданной частоте несущего сигнала при заданном кодовом токе в шлейфе, в следующей последовательности с временными параметрами КПТ-5: код «КЖ» – 30 сек., пауза (ВК) – 30 сек., код «З» – 10 сек., пауза – 10 сек., код «Ж» – 30 сек., пауза – 10 сек., после чего происходить изменение временных параметров кодов на КПТ-7 и цикл повторяется.
5. Режим диагностики бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации, обеспечивающий формирование кодов в испытательном шлейфе с предельными временными параметрами КПТ-5К, КПТ-5Д, КПТ-7К, КПТ-7Д на заданной частоте несущего сигнала при заданном кодовом токе в шлейфе.
6. Режим формирования непрерывного кодового тока в шлейф заданной величины и частоты, предназначенный для регулировки высоты приемных катушек на локомотиве по равенству наведенной кодовым током электродвижущей силы (ЭДС).
Беспроводной пульт дистанционного управления 2 может быть реализован в виде самостоятельного устройства, снабженного индикатором и цифровой клавиатурой или на базе смартфона, планшета в виде программы, использующей аппаратные средства беспроводной связи данных устройств.
Многофункциональное переносное устройство с дистанционным управлением для испытания и диагностики бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации работает следующим образом.
Шлейф 5 размещается на рельсах 7 под приемными катушками 6 локомотива, после чего, при помощи соединительного разъема, подключается к переносному микропроцессорному устройству кодирования 11. Переносное микропроцессорное устройство кодирования 11 при помощи соединительного разъема подключается к электросети 220 Воль, либо к источнику бесперебойного питания 19. В кабине машиниста 1 размещается один из пультов дистанционного управления. В случае использования проводного пульта дистанционного управления 9, он предварительно подключается к переносному микропроцессорному устройству кодирования 11 при помощи соединительного разъема, после чего активируется путем нажатия соответствующей клавиши на клавиатуре 10. В случае использования беспроводного пульта дистанционного управления 2 проводной пульт дистанционного управления 9 может быть отключен от переносного микропроцессорного устройства кодирования 11.
При помощи цифровой клавиатуры 10 проводного пульта дистанционного управления 9, либо беспроводного пульта дистанционного управления 2 устанавливается требуемое значение кодового тока в шлейфе 5 и задается необходимая частота, а также включается нужный режим работы устройства. Контроль фактического значения кодового тока и частоты производится по показаниям индикатора 8 проводного пульта дистанционного управления 9, либо по показаниям индикатора беспроводного пульта дистанционного управления 2. В процессе испытания бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации контроль за правильной расшифровкой кодов осуществляется визуально по показаниям локомотивного светофора 3, расположенного в кабине машиниста 1 локомотива. Текущий тип кода, передаваемого в шлейф 5, отображается на индикаторе 8 проводного пульта дистанционного управления 9, либо индикаторе беспроводного пульта дистанционного управления 2.