Устройства автоматики и телемеханики в комплексе технических средств железнодорожного транспорта

Системы КЛУБ

Изобретение системы КЛУБ относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи и может быть использовано на всех типах локомотивов, моторвагонных подвижных составах с целью повышения безопасности и регулирования движения поездов в маневровой и поездной работе, на высокоскоростных участках, а также в составе многоуровневой системы интервального регулирования. Комплексное локомотивное устройство безопасности (КЛУБ) содержит включенные в закрытую систему реального времени с модульной архитектурой и соединенные между собой внутренним CAN интерфейсом блок электроники локомотивный, блок индикации локомотивный, блок коммутации и регистрации, блок регистрации, блок индикации скорости, блок индикации локомотивный помощника машиниста, блок согласования интерфейсов, шлюз. Блок электроники включает в себя CAN интерфейс, двухканальный модуль центральной обработки, модуль электронной карты, модуль радиоканала, двухканальный модуль внешнего устройства и двухканальный модуль измерителя параметров движения. Блок индикации локомотивный включает в себя плату управления дисплеем, дисплей TFT, плату управления модулем светофоров, модуль индикации светофоров, модуль ввода, рукоятку бдительности, клавиатуру. Достигается результат - повышение безопасности регулирования движения поездов в маневровой и поездной работе, на высокоскоростных участках, повышение точности определения координат локомотива. Известно устройство контроля за управлением локомотивом и бдительностью машиниста, содержащее усилитель электропневматического клапана ЭПК, выход которого соединен со входом электропневматического клапана, а вход - с выходом безопасной схемы контроля СКБ, входы которой соединены с выходами модулей центральной обработки информации МЦО и МЦО, которые соединены между собой, два модуля измерения параметров движения ИПД и ИПД, входы которых соединены с датчиками пути и скорости ДПС, два модуля непрерывных каналов внешних устройств ВУ и ВУ, входы которых соединены с приемными катушками АЛСН и АЛС-ЕН, модуль маршрута ММ с приемником спутниковой навигации СП, вход которого соединен с антенной спутниковой навигации СНС, модуль радиоканала РК, один из входов которого соединен с радиомодемом, который соединен с радиоантенной.

Недостатками этого устройства являются:

- отсутствие визуального контроля результатов обработки входных сигналов, что делает невозможным использование данного устройства без подключения к нему дополнительного блока индикации;

- отсутствие функции регистрации результатов контроля за управлением локомотивом и бдительностью машиниста, что может привести к неправильной оценке причин возникновения возможных нештатных ситуаций (например, незапланированная остановка локомотива вследствие экстренного торможения).

Задачей заявляемого технического решения является повышение безопасности регулирования движения поездов в маневровой и поездной работе, на высокоскоростных участках, повышение точности определения координат локомотива, возможность установки заявленного устройства на все типы поездов, использующих типовые протоколы, такие как CAN, MVB, RS-485, RS-422, RS232, USB, Ethernet.

Технический результат, достигаемый настоящим изобретением, заключается в том, что комплексное локомотивное устройство безопасности является закрытой системой реального времени с модульной архитектурой, в которую дополнительно введен блок контроля несанкционированного отключения ключа электропневматического клапана, введены функции служебного и принудительного торможения, позволяющие осуществить плавную остановку состава, выполнена синхронизация данных о географических координатах, принимаемых со спутника, с данными, получаемыми с базовой станции. Организована возможность взаимодействия заявленного устройства с поездами, использующими различные протоколы обмена данных. Шлюз предназначен для согласования взаимодействия между системами управления поездом и комплексным локомотивным устройством безопасности и реализации обмена данными, с фиксированной фильтрацией сообщений.

Электропитание комплексного локомотивного устройства безопасности строится по следующему принципу: электропитание от бортовой сети поступает на вторичные источники электропитания, которые осуществляют преобразование уровня напряжения бортовой сети в необходимый каждому модулю уровень напряжения.

КЛУБ - это:

1. Комплексное локомотивное устройство безопасности, содержащее включенные в закрытую систему реального времени с модульной архитектурой и соединенные между собой внутренним CAN интерфейсом блок электроники локомотивный, блок индикации локомотивный, блок коммутации и регистрации, блок регистрации, блок индикации скорости, блок индикации локомотивный помощника машиниста, блок согласования интерфейсов, шлюз, при этом блок электроники выполнен с возможностью приема и обработки сигналов от приемных катушек АЛСН и АЛС-ЕН, датчиков пути и скорости, антенны спутниковой навигационной системы, сигнала о положении ключа электропневматического клапана, сигналов от управляющих устройств локомотива, а также контроля и организации режима обмена информацией с другими устройствами с помощью внутреннего CAN интерфейса, организации режима обмена информацией с радиомодемом по цифровому интерфейсу и формирования сигнала управления электропневматическим клапаном, и включает в себя подключенные к внутреннему CAN интерфейсу двухканальный модуль центральной обработки, модуль электронной карты, модуль радиоканала, двухканальный модуль внешнего устройства и двухканальный модуль измерителя параметров движения, причем дополнительные входы/выходы модуля центральной обработки соединены с соответствующими входами/выходами системы безопасности, выход которой соединен с усилителем электропневматического клапана, связанного с электропневматическим клапаном, вход модуля спутниковой навигационной системы соединен с антенной спутниковой навигационной системы, а соответствующий выход соединен с модулем электронной карты, выход которой соединен с модулем радиоканала, входы/выходы которого соединены с радиомодемом, подключенным к дуплексному фильтру, соединенному с радиоантенной, входы блока внешних соединений соединены с датчиками пути и скорости, выходы которого соединены с соответствующими входами модуля коммутации и подключения, выходы которого подключены к входам двухканального модуля измерителя параметров движения, а двухканальный модуль внешнего устройства соединен с приемными катушками АЛСН и АЛС-ЕН, блок индикации локомотивный выполнен с возможностью подготовки и индикации информации, взаимодействия с машинистом посредством рукояток бдительности, ввода и отображения локомотивных и поездных характеристик, а также отображения сигналов светофоров и свободных блок-участков, текущего времени, времени движения по графику, фактической скорости, допустимой скорости, рекомендуемой скорости, целевой скорости, ускорения, режима работы, частоты канала АЛСН или индикатора работы канала АЛС-ЕН, отображения железнодорожных координат, названий впередилежащих объектов следования и расстояния до них, данных с датчиков давления в тормозной магистрали, датчиков давления тормозного цилиндра и датчиков давления уравнительного резервуара, кроме того, технологической информации, необходимой для диагностики системы, индикации режима записи на кассету регистрации, и включает в себя подключенные к внутреннему CAN интерфейсу плату управления дисплеем, соединенную с дисплеем TFT, плату управления модулем светофоров, соединенную с модулем индикации светофоров, модуль ввода, входы которого соединены с рукоятками бдительности и клавиатурой, блок коммутации и регистрации выполнен с возможностью обработки данных от локомотивных устройств, данных с датчика давления в тормозной магистрали, датчика давления тормозного цилиндра и датчика давления уравнительного резервуара, выполнения служебного и принудительного торможения, а также для включения питания устройства, и включает в себя подключенное к внутреннему CAN интерфейсу устройство формирования и регистрации, входы которого соединены с устройствами локомотива с аналоговыми выходами, датчиком давления в тормозной магистрали, датчиком давления тормозного цилиндра и датчиком давления уравнительного резервуара, вход/выход подключен к плате управления, соединенной с платой реле, выходы которой соединены с электропневматическим вентилем, песочницей локомотива, с тормозным и отпускным вентилями приставки крана машиниста, и блоком контроля несанкционированного отключения ключа электропневматического клапана, выход которого подключен к электропневматическому клапану, блок регистрации включает в себя подключенный к внутреннему CAN интерфейсу модуль регистрации, соединенный с кассетой регистрации, блок согласования интерфейсов включает в себя подключенный к внутреннему CAN интерфейсу модуль обработки сигналов, вход/выход которого соединен с модулем развязки, входы которого подключены к телемеханической системе контроля бодрствования машиниста, тревожным кнопкам, а входы/выходы - к системе автоматического управления торможением, шлюз включает в себя устройство управления, соответствующие входы/выходы которого соединены с преобразователем внутреннего CAN интерфейса, подключенного к внутреннему CAN интерфейсу, также с преобразователем внешнего CAN интерфейса, подключенного к внешнему CAN интерфейсу, и с преобразователем интерфейса локомотива, подключенного к интерфейсу локомотива.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит блок индикации скорости, который выполнен с возможностью индикации допустимой и фактической скоростей и состоит из платы управления, соединенной с платой индикации.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит блок индикации локомотивный помощника машиниста, который выполнен с возможностью индикации сигналов светофоров и свободных блок-участков и состоит из платы управления, соединенной с платой индикации.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит рукоятку бдительности специальную, подключенную к модулю ввода.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит рукоятку бдительности помощника машиниста, подключенную к модулю ввода.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит преобразователь интерфейса RS-232, входы/выходы которого подключены к устройству управления, а вход соединен с выходом возимой радиостанции, подключенной к радиоантенне через дуплексный фильтр.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1) Гундорова Е.П. Технические средства железных дорог: Учебное пособие. М., 2000.

2) Сапожников В.В. Техническая эксплуатация устройств и систем железнодорожной автоматики и телемеханики. М., 2003.

3)Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте: Учебник для вузов ж.-д. трансп. Устинский А.А. и др. М.: Транспорт, 1985г.

Размещено на Allbest.ru