АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ПРОГРЕВА ТЕПЛОВОЗА

Полезная модель относится к системам обогрева транспортных средств и предназначена для поддержания температур теплоносителей неработающего (-их) дизеля (-ей), автоматизации сбора, обработки, хранения и передачи информации о расходе дизельного топлива, местоположении и причин отказа подвижного состава: тепловозов, дизель-поездов, рельсовых автобусов и специального ПС (краны, снегоочистители, автомотрисы, путеукладчики и др.).
Автоматизированная система прогрева тепловоза «ЛОКОТЕРМ» (АСПТ «ЛОКОТЕРМ») (далее - АСПТ) предназначена для поддержания температур теплоносителей неработающего (-их) дизеля (-ей) тепловоза на уровне, обеспечивающем его надежный запуск в условиях низких температур окружающего воздуха.
Прототипом заявленной полезной модели является Автоматизированная система прогрева тепловоза «АСПТ»,. содержащая обогреватель системы охлаждения дизеля, обогреватель масляной и топливной систем, которые связаны через топливные насосы с топливным баком тепловоза, оснащены насосами для подачи воды в контуры циркуляции и связаны с системой вентиляции для удаления, продуктов сгорания топлива, датчики контроля теплового режима в контурах системы охлаждения дизеля, масляной и топливной систем, датчик контроля напряжения на аккумуляторной батарее, которая подключена через блок преобразования и стабилизации напряжения к пульту управления режимами обогревателей, включающему в себя блоки звуковой и световой сигнализации на тепловозе и передатчик радиосигналов о режимах работы обогревателей для дистанционного оповещения (патент RU 2324826, МПК F01M 5/02 (2006.01), опубликованный 20.05.2008 г.). В процессе работы данного известного технического средства на пункте простоя тепловозов контуры циркуляции обогревателей подключают к водяным контурам тепловоза, при помощи насосов из топливного бака подают горючее на форсунки обогревателей и с помощью пульта в ручном или автоматизированном режиме управляют тепловыми режимами водяных контуров, тем самым поддерживая температурные параметры в контурах охлаждения дизеля, топливной и масляной систем в штатном режиме, а также снабжая дистанционно по радиоканалу дежурный персонал станции данными о работе обогревателей и тепловых режимах всех локомотивов и отключают системы питания обогревателей, как по топливу, так и по энергоснабжению, при аварийных ситуациях.
При этом сокращается расход топлива в штатном простое за счет останова дизелей и регулирования тепловой мощности обогревателей в соответствии с погодной обстановкой, также за счет сокращения объема вредных выбросов в атмосферу, что, соответственно, способствует улучшению экологической обстановки, сокращению амортизации дизелей и аппаратуры тепловозов, организации горячего простоя в аварийных и ремонтных ситуациях, когда прогрев дизеля невозможен, автоматизации поддержания необходимого теплового режима систем тепловоза, повышению готовности тепловозов к выходу из простоя.
Отличительной особенностью прототипа является то, что система прогрева тепловоза имеет обогреватели с водяными контурами, подключенными один к системе охлаждения дизеля, второй - к масляной и топливной системам тепловоза, и запорную арматуру для переключения режимов прогрева и охлаждения. Обогреватели оснащены топливными насосами, подключены по питанию топливом к топливному баку тепловоза, оснащены насосами для прокачки воды в контурах циркуляции, системой вентиляции для удаления продуктов сгорания топлива в атмосферу через трубу тепловоза, а также пультом системы управления и сигнализации на тепловозе и блоком дистанционного контроля, размещенным в помещении дежурного по станции. Насосы, вентиляторы и система управления обогревателей подключены к аккумуляторной батарее через блок преобразования и стабилизации напряжения. Кроме того, система обогрева содержит датчики контроля теплового режима в контурах системы охлаждения дизеля, масляной и топливной системам, датчик контроля напряжения на аккумуляторной батарее, а пульт управления режимами обогревателей содержит блоки звуковой и световой сигнализации на тепловозе и передатчик радиосигналов о штатном и аварийном режимах работы обогревателей для оповещения дежурного по станции, в помещении дежурного размещен приемник радиосигналов с блоком сигнализации, который отображает цифровые номера тепловозов и режимы работы обогревателей.
Недостатком прототипа перед заявляемой АСПТ является отсутствие возможности контроля расхода дизельного топлива в баке тепловоза как потребляемого системой, так и несанкционированного слива, регистрации и сохранения зарегистрированных данных о расходе топлива, работе системы, и соответствующем местоположении тепловоза. Отсутствие информации о местоположении тепловоза не дает возможности оперативного поиска подвижного состава, затрудняет своевременный поиск неисправности и предотвращения замерзания теплоносителей подвижного состава и места несанкционированного слива топлива.
Другим недостатком данного прототипа заявляемой АСПТ, является применение в качестве источника питания этой Системы штатной аккумуляторной батареи подвижного состава, которая работает в условиях отключенной дизель-генераторной установки, то есть при отсутствии зарядки аккумуляторных батарей, что приводит к быстрой ее разрядке и, соответственно, последующему отключению Системы с угрозой замерзания теплоносителей дизельного подвижного состава, отказу подвижного состава, что недопустимо.
Также в прототипе отсутствует дополнительный отопитель кабины машиниста для работы в условиях отключенной дизель-генераторной установки, а работа вентилятора штатного отопителя приводит к разряду штатной аккумуляторной батареи, снижению температуры воздуха в кабине машиниста.
Задача, на решение которой направлена разработка заявленного устройства, заключается в устранении указанных недостатков прототипа.
При этом основным техническим результатом является обеспечение возможности контроля расхода дизельного топлива в баке тепловоза как потребляемого, так и при несанкционированном слива, регистрации и сохранения зарегистрированных данных о расходе топлива и работе системы в конкретном местоположении тепловоза, что обеспечит оперативный поиск подвижного состава, своевременный поиск неисправности и предотвращение замерзания теплоносителей подвижного состава, а также обеспечит установление и места несанкционированного слива топлива.
Технический результат достигается за счет того, что предлагаемая Автоматизированная система прогрева тепловоза «ЛОКОТЕРМ» (АСПТ «ЛОКОТЕРМ»), содержащая обогреватель системы охлаждения дизеля, обогреватель масляной и топливной систем, которые связаны через топливные насосы с топливным баком тепловоза, оснащены насосами для подачи воды в контуры циркуляции и связаны с системой вентиляции для удаления продуктов сгорания топлива, датчики контроля теплового режима в контурах системы охлаждения дизеля, масляной и топливной систем, датчик контроля напряжения на аккумуляторной батарее, которая подключена через блок преобразования и стабилизации напряжения к пульту управления режимами обогревателей, включающему в себя блоки звуковой и световой сигнализации на тепловозе и передатчик радиосигналов о режимах работы обогревателей для дистанционного оповещения,
снабжена отопителем воздуха кабины машиниста, в топливный бак установлены датчики для определения массы дизельного топлива, связанные по CAN-интерфейсу, использующемуся для соединения аппаратуры и предназначенному для того, чтобы осуществлять питание блоков и передавать информацию о состоянии узлов системы в блок регистрации, подключенный к блоку мобильной связи.
Система содержит блок сигнализации, который получает радиосигналы передатчика, выполнен с возможностью отображения в цифровой форме номеров тепловозов и режимов работы их обогревателей и может быть размещен в помещении дежурного по станции.
Блок регистрации снабжен блоком накопления информации - картриджем, выполнен с возможностью передачи информации через адаптер картриджа на персональный компьютер.
Схема предлагаемой полезной модели представлена на чертеже. Схема содержит следующие узлы:
1 - обогреватель системы охлаждения дизеля;
2 - обогреватель масляной и топливной систем;
3 - топливные насосы;
4 - топливный бак;
5 - система вентиляции для удаления продуктов сгорания топлива в атмосферу через трубу тепловоза;
6 - датчики контроля теплового режима в контурах системы охлаждения дизеля, масляной и топливной систем;
7 - датчик контроля напряжения на аккумуляторной батарее;
8 - аккумуляторная батарея;
9 - блок преобразования и стабилизации напряжения;
10 - пульт с ручным и автоматическим, посредством процессора, управлением режимами обогревателей, с блоками звуковой и световой сигнализации;
11 - передатчик радиосигналов о штатном и аварийном режимах работы обогревателей для дистанционного оповещения дежурного по станции;
12 - блок сигнализации работы обогревателей для дистанционного оповещения дежурного по станции, в помещении которого он размещен.
13 - отопитель воздуха кабины машиниста;
14 - датчик (для определения массы дизельного топлива);
15 - CAN-интерфейс;
16 - блок регистрации;
17 - блок накопления информации - картридж;
18 - адаптер картриджа;
19 - персональный компьютер;
20 - программное обеспечение Автоматизированного рабочего места АРМ;
21 - блок мобильной связи;
22 - спутниковые сигналы с географическими координатами;
23 - система глобального позиционирование GPS/ГЛОНАСС;
24 - текстовые SMS-сообщения;
25 - глобальная система мобильной связи GSM;
26 - мобильный сотовый телефон ответственных представителей (дежурный по станции, теплотехник, главный инженер, начальник);
27 - мобильный сотовый телефон руководства (представитель управления железной дороги, ОАО «РЖД»);
28 - сервер (управления дороги, ОАО «РЖД»);
29 - локальная сеть Intranet.
Автоматизированная система прогрева тепловоза «ЛОКОТЕРМ» (АСПТ «ЛОКОТЕРМ») содержит обогреватель (1) системы охлаждения дизеля, обогреватель (2) масляной и топливной систем. Обогреватели подключены по питанию топливом через топливные насосы (3) к топливному баку (4) тепловоза и оснащены насосами для подачи воды в контуры циркуляции, системой (5) вентиляции для удаления продуктов сгорания топлива в атмосферу через трубу тепловоза. Система содержит также датчики (6) контроля теплового режима в контурах системы охлаждения дизеля, масляной и топливной систем, датчик (7) контроля напряжения на аккумуляторной батарее (8), которая подключена через блок (9) преобразования и стабилизации напряжения к пульту (10) с ручным и автоматическим, посредством процессора, управлением режимами обогревателей, с блоками звуковой и световой сигнализации на тепловозе и с передатчиком радиосигналов (11) о штатном и аварийном режимах работы обогревателей для дистанционного оповещения дежурного по станции, в помещении которого размещен блок сигнализации (12), который отображает цифровые номера тепловозов и режимы работы их обогревателей.
В предлагаемой системе АСПТ установлен отопитель воздуха кабины машиниста (13), в топливный бак (4) установлены датчики (14) для определения массы дизельного топлива. Соединение аппаратуры системы выполнено с применением CAN-интерфейса (15), позволяющего как осуществлять питание блоков, так и передавать информацию о состоянии узлов системы. CAN-интерфейс имеет возможность интеграции с другими системами. Информация о работе системы поступает в блок регистрации (16) и также сохраняется в блоке накопления информации - картридже (17). Информация о работе системы в месте расшифровки картриджа (17) (например, в эксплуатационном локомотивном депо или путевой машинной станции ПМС) через адаптер картриджа (18) сохраняется на персональном компьютере (19) с установленным программным обеспечением Автоматизированного рабочего места АРМ (20) для возможности просмотра информации в любой момент времени.
Установлен блок мобильной связи (21), который принимает спутниковые сигналы с географическими координатами (22) от системы глобального позиционирования GPS/ГЛОНАСС (23) для определения местоположения подвижного состава ПС.
Блок мобильной связи (21) формирует и отправляет необходимые текстовые SMS-сообщения (24) о состоянии и неисправности системы или отдельных ее узлов, местоположении подвижного состава (системы) с использованием глобальной системы мобильной связи GSM (25) на мобильный сотовый телефон необходимым ответственным представителям (26) (дежурному по станции, теплотехнику, главному инженеру, начальнику) и руководству (27) (представителю управления железной дороги, ОАО «РЖД»). Также руководство (27) имеет возможность просмотра информации на сервере (28) за любой период времени. Информация передается на сервер (28) из персонального компьютера (19) через локальную сеть Intranet (29).
Питание предлагаемой системы АСПТ осуществляется не от штатной аккумуляторной батареи тепловоза (которая работает в условиях отключенной дизель-генераторной установки, то есть при отсутствии зарядки аккумуляторных батарей, что приводит к быстрой ее разрядке и, соответственно, последующему отключению Системы с угрозой замерзания теплоносителей дизельного подвижного состава), а от собственного источника питания - аккумуляторной батареи необслуживаемого типа (8);
Пульт (10) дополнен блоком индикации, на котором можно посмотреть текущее состояние системы;
- установлен отопитель воздуха кабины машиниста (13);
- в топливный бак (4) установлены датчики (14) для определения массы дизельного топлива с возможностью контроля расхода топлива с помощью программного обеспечения в зависимости от температуры наружного воздуха;
- соединение аппаратуры системы выполнено с применением CAN-интерфейса (15), позволяющего как осуществлять питание блоков, так и передавать информацию о состоянии узлов системы. CAN-интерфейс имеет возможность интеграции с другими системами;
- информация о работе системы поступает в установленный блок регистрации (16) и также сохраняется в блоке накопления информации - картридже (17);
- информация о работе системы в месте расшифровки картриджа (17) (например, в эксплуатационном локомотивном депо или путевой машинной станции ПМС) через адаптер картриджа (18) сохраняется на персональном компьютере (19) с установленным программным обеспечением Автоматизированного рабочего места АРМ (20) для возможности просмотра информации в любой момент времени;
- установлен блок мобильной связи (21), который принимает спутниковые сигналы с географическими координатами (22) от системы глобального позиционирования GPS/ГЛОНАСС (23) для определения местоположения подвижного состава ПС; формирует и отправляет необходимые текстовые SMS-сообщения (24) о состоянии и неисправности системы или отдельных ее узлов (оперативная информация о возможности предотвращения замерзания теплоносителей подвижного состава с конкретизацией отказа аппаратуры Системы), местоположении подвижного состава (системы) с использованием глобальной системы мобильной связи GSM (25) на мобильный сотовый телефон необходимым ответственным представителям (26) (дежурному по станции, теплотехнику, главному инженеру, начальнику) и руководству (27) (представителю управления железной дороги, ОАО «РЖД»). отсутствие мобильной оперативной информации о возможности предотвращения замерзания теплоносителей подвижного состава с конкретизацией отказа аппаратуры Системы.
- имеется возможность просмотра информации на сервере (28) за любой период времени. Информация передается на сервер (28) из персонального компьютера (19) через локальную сеть Intranet (29).