ЛОКОМОТИВНОЕ УСТРОЙСТВО РЕГИСТРАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ И РАБОТЫ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ УСТРОЙСТВ НА БОРТУ

Полезная модель относится к средствам автоматизации на железнодорожном транспорте, в частности, к устройствам регистрации параметров движения поездов и может быть использована для формирования данных о регистрации и считывания информации о работе бортовых микропроцессорных устройств.
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 и др. 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., с.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 устройство управления и записи сигналов. На табло аналогово-цифрового преобразователя высвечивается результат измерения одного из аналоговых каналов.
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.
Известно устройство регистрации сигналов и параметров кодов автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия (АЛСН), содержащее блок управления, приемные катушки аппаратуры АЛСН, к которым подключена локомотивная аппаратура дешифрирования кодовых сигналов АЛСН, усилитель, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), цифровой дешифратор кода АЛСН, блок сравнения, оперативное запоминающее устройство с функцией цифровой линии задержки сигнала, датчик угла поворота для регистрации пройденного локомотивом пути, блок задания режима, выполненный в виде клавиатуры, индикатор, энергонезависимую память устройства хранения кодовых сигналов, таймер и блок интерфейсов (RU 2317589, G07C 5/00, B61L 25/06, 20.02.08). Устройство осуществляет регистрацию кодовых сигналов АЛСН в рельсовых цепях в моменты сбоев локомотивной аппаратуры дешифрации кодовых сигналов АЛСН, что позволяет выявить причины сбоев в рельсовых цепях.
Однако известное устройство не позволяет регистрировать сигналы автоматической системы сигнализации, кодированные локомотивным устройством безопасности.
Наиболее близким, к заявляемой полезной модели является устройство регистрации сигналов автоматической локомотивной сигнализации и комплекс контроля сигналов автоматической системы сигнализации, выбранное в качестве прототипа (RU 118935, В61L 25/00, 28.12,11).
Устройство регистрации сигналов автоматической локомотивной сигнализации содержит микроконтроллер, блок аналого-цифрового преобразования, включенный между первым входом устройства, предназначенным для подключения устройства к выводам локомотивных катушек приема сигналов системы автоматической локомотивной сигнализации, и первым информационным входом микроконтроллера, соответствующими выходами подключенного к входам съемного носителя памяти, блок индикации и блок питания, при этом другие информационные входы микроконтроллера подключены через блок согласования ко второму входу устройства, предназначенному для подключения к CAN-шине локомотивного устройства безопасности, а программное обеспечение микроконтроллера выполнено с возможностью регистрации на носитель памяти синхронизированных по времени CAN-сообщений от локомотивного устройства безопасности и сигналов автоматической локомотивной сигнализации от локомотивных приемных катушек.
Однако данное устройство не обеспечивает в дальнейшем интеграции с другими бортовыми системами, не прибегая к модификации аппаратной части самого устройства регистрации.
Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей, за счет повышения информативности регистрируемых сигналов, за счет использования единого формата передачи данных, возможности обеспечения регистрацией в независимой области памяти, регистрации принятых команд и выдачи квитирующей информации в соответствии с форматом данных, сохранения регистрируемой информации при выключении питания, передачи накопленной информации без проводным способом.
Технический результат достигается тем, что в локомотивное устройство регистрации параметров движения и работы микропроцессорных устройств на борту, содержащее микроконтроллер, с подключенным к нему узлом индикации, внешний носитель информации и блок питания, при этом программное обеспечение микроконтроллера выполнено с возможностью регистрации на носитель информации синхронизированных по времени CAN-сообщений от локомотивного устройства безопасности и сигналов автоматической локомотивной сигнализации от локомотивных приемных катушек, согласно предложению, введены и подключены к микроконтроллеру два драйвера, порты которых предназначены для подключения к помехозащищенной дифференциальной линии связи, соединенной с локомотивным устройством безопасности, двухканальный приемник, вход которого подключен к первому каналу индуктивной связи, и передатчик, ко второму входу которого подключен генератор несущей частоты, выход передатчика соединен со вторым каналом индуктивной связи.
На чертеже приведена схема локомотивного устройства регистрации параметров движения и работы микропроцессорных устройств на борту.
Локомотивное устройство регистрации параметров движения и работы микропроцессорных устройств на бору содержит микроконтроллер 3, осуществляющий общее управление работой устройства и обеспечивающий обмен информацией между каналами связи и линией связи, блок питания, состоящий из узла 1 питания, формирующего стабильное напряжение для питания микроконтроллера и других цифровых элементов схемы, и трансформатора 2 питания, предназначенного для питания съемного носителя за счет генерации электромагнитного поля, к микроконтроллеру 3 подключены блок 13 индикации, индицирующий режимы работы устройства, два драйвера 8, 9, (CAN А и CAN В), обеспечивающие подключение к линии связи и согласование уровней передачи к микроконтроллеру 3, порты которых предназначены для подключения к помехозащищенной дифференциальной линии 11 связи, соединенной с локомотивным устройством 12 безопасности, приемник 4, вход которого подключен к первому каналу индуктивной связи, осуществляющий декодирование поступающей информации и передачу ее в микроконтроллер 3, и передатчик 6, в котором осуществляется модулирование, усиление и передача сигнала, генератор 10 несущей частоты, подключенный ко второму входу передатчика 6 формирует несущую частоту модулятора, выход передатчика соединен со вторым каналом 7 индуктивной связи, первый канал 5 и второй канал 7 индуктивной связи, предназначены для бесконтактной связи с внешним носителем памяти (на чертеже не показан), программное обеспечение микроконтроллера 3 выполнено с возможностью регистрации на носитель памяти синхронизированных по времени CAN-сообщений от локомотивного устройства 12 безопасности и сигналов автоматической локомотивной сигнализации от локомотивных приемных катушек (на чертеже не показаны).
Локомотивное устройство регистрации параметров движения и работы микропроцессорных устройств на борту работает следующим образом.
Устройство регистрации начинает работать сразу после включения питания и активизации устройства. Узел 1 питания формирует стабильное напряжение для питания микроконтроллера 3, драйверов 8 и 9 и переменное напряжение на трансформатор питания 2.
Локомотивное устройство безопасности 12, установленное на локомотиве, передает в линию 11 связи CAN системные сообщения, в соответствии с межмодульным интерфейсом, установленным на нем. Из линии 11 связи CAN системные сообщения поступают на драйвер 8 CAN А и драйвер 9 CAN В, в которых осуществляется согласование уровней и преобразование дифференциального сигнала в цифровой сигнал, который поступает на входы микроконтроллера 3. Микроконтроллер 3, в соответствии с загруженной в него программой, осуществляет обработку принятых цифровых сигналов и формирует выходные данные, которые поступают на двухканальный передатчик 6, в котором осуществляется модуляция сигнала на несущей частоте генератора 10, усиление и передача во второй канал 7 индуктивной связи, по которому данные для регистрации поступают на внешний носитель памяти.
Съем данных с внешнего носителя памяти осуществляют через первый канал 5 индуктивной связи. Данные поступают на вход приемника 4, где они детектируются и преобразовываются в цифровой вид. После чего их передают в микроконтроллер 3, который в соответствии с программой осуществляет обработку информации и формирование выходных данных, поступающих на драйвера 8 и 9 (CAN A, CAN В), обеспечивающие преобразование в дифференциальный сигнал, передаваемый по линии 11 связи CAN для дальнейшей обработки в локомотивное устройство 12 безопасности.
Узел 13 индикации содержит расположенные на лицевой панели устройства три светодиода (зеленый и два красных), включаемых по командам с микроконтроллера 3.