Устройство-система распознования местонахождения и параметров движения грузового вагона

Изобретение относится к железнодорожной автоматике для определения местонахождения и параметров движения железнодорожных грузовых вагонов. Устройство включает установленные в огнеупорном корпусе навигационный приемник ГЛОHACC/GPS, модем GSM/GPRS с двумя SIM-картами, микросхему с контроллером, узел запуска контроллера, энергонезависимую память, систему хранения электрической энергии с индикатором заряда, акселерометр, гироскоп, датчик измерения температуры внутри и снаружи корпуса, датчик разгерметизации устройства, автономный генератор с выпрямителем и стабилизатором, работающий от вибрации и установленный на торце рамы вагона, при этом микросхема имеет установленную в защищенной области памяти виртуальную SIM-карту. Достигается расширение технологических возможностей устройства. 1 ил.

 

Изобретение относится к области железнодорожного оборудования, в частности, к вспомогательным средствам железнодорожного транспорта, предпочтительно грузовых вагонов, и может быть использовано для отслеживания местонахождения железнодорожного грузового вагона и параметров его движения.

Известен автоматический идентификатор номера вагона, содержащий электрически соединенные между собой в корпусе навигационный приемник ГЛОНАСС/GPS, энергонезависимые часы реального времени, модем GSM/GPRS с двумя SIM-картами, контроллер, энергонезависимую память, узел запуска контроллера, модуль питания и автономный источник электропитания. К контроллеру подключены навигационный приемник реального времени, модем GSM/GPRS, узел запуска контроллера и энергонезависимая память. Причем, модуль питания от бортовой электрической сети и автономный источник электропитания подключены независимо друг от друга ко всем энергопотребляющим элементам идентификатора (RU, патент 2508216 С1, 27.02.2014).

Основным недостатком известного технического решения является отсутствие возможности осуществления контроля и автоматического определения параметров движения грузового вагона, а также и пассажирского вагона, таких как вертикальное перемещение, углы поворота относительно продольной и поперечной осей декартовой системы координат (далее ДСК), привязанной к вагону, моменты инерции подрессоренной части вагона, скорость движения и ускорение вдоль всех осей ДСК, угловые скорость и ускорение относительно всех осей ДСК, вибрацию в направлениях всех осей ДСК, температуру окружающей среды.

Технический результат, получаемый при реализации предложенного изобретения, заключается в расширении технологических возможностей и повышения удобства пользования за счет обеспечения возможности автоматического обмена с сервером диспетчерской службы информацией о место нахождении каждого железнодорожного вагона и параметров его движения: в том числе вертикальное перемещение вагона относительно железнодорожных путей, углы поворота вагона относительно продольной и поперечной осей декартовой системы координат, привязанной к вагону, моменты инерции подрессоренной части вагона, скорость движения и ускорение вагона вдоль всех осей ДСК, угловые скорость и ускорение вагона относительно всех осей ДСК, вибрацию вагона в направлениях всех осей ДСК, температуру окружающей среды.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать устройство-систему для определения местонахождения железнодорожного грузового вагона и параметров его движения, включающую установленные в корпусе 1 навигационный приемник ГЛОНАСС/GPS 2, средства беспроводной связи 3, реализованные с помощью модема GSM/GPRS с двумя SIM-картами, микросхему с контроллером 4, программным обеспечением 5 и узлом запуска контроллера 6, энергонезависимую память 7, причем к микросхеме с контроллером 4 подключены навигационный приемник ГЛОHACC/GPS 2, средства беспроводной связи 3, реализованные с помощью модема GSM/GPRS с двумя SIM-картами, автономный источник электропитания 8,который подключен ко всем энергопотребляющим элементам, и имеющую систему хранения электрической энергии 9 с индикатором заряда системы хранения электрической энергии 10, выполненную в виде аккумулятора или системы конденсаторов или совместно аккумулятора и системы конденсаторов, и в нем установлены акселерометр 11 для измерения моментов инерции подрессоренной части вагона, скорости движения и ускорения вагона вдоль всех осей ДСК, гироскоп 12 для измерения углов наклона относительно всех осей ДСК и измерения угловых скоростей и ускорения вагона относительно всех осей ДСК, датчик температуры 13 для измерения внутренней температуры устройства и температуры наружной среды и датчик разгерметизации устройства 14 для предотвращения несанкционированного доступа, причем микросхема с контроллером 4 предназначена для сбора, хранения и обработки данных с датчиков и имеет установленную в ее защищенной области памяти виртуальную SIM-карту, в качестве автономного источника электропитания использован 8, по меньшей мере, один автономный генератор 15, имеющийвыпрямитель16 в исполнении диодного моста и стабилизатор 17 в исполнении конденсатора и работающий от воздействия вибрации, вибрационный автономный генератор 15 установлен на торце рамы вагона, при этом корпус 1 выполнен из термостойкого огнеупорного материала, способного выдерживать процесс разморозки груза в вагонах в тепляках и с возможностью выдерживать работу вибрационных и рыхлительных устройств, устанавливаемых на вагоны в процессе зачистки кузова вагона от остатков груза.

Изобретение иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 изображена блок-схема разработанного устройства-системы.

Антенны 18, обеспечивающие работу средств беспроводной связи 3, встроены в устройство или разнесены и установлены на требуемых участках, деталях грузового вагона. Дополнительные датчики могут быть разнесены и установлены по деталям и узлам вагона и подключены к устройству с помощью проводной или беспроводной связи.

Устройство-система устанавливается в торце вагона таким образом, чтобы была обеспечена возможность достижения максимальной генерации электрического тока в результате вибрации генератора и его составных частей относительно друг друга.

Устройство-система обеспечивает:

- с помощью акселерометра 11 измерение ускорений вдоль всех осей ДСК;

- с помощью гироскопа 12 измерение углов наклона относительно всех осей ДСК;

- с помощью датчика температуры 13 измерение внутренней температуры устройства;

- с помощью индикатора заряда системы хранения электроэнергии 10 определение заряда системы хранения электроэнергии;

- с помощью датчика разгерметизации 14 определение нарушения герметичности корпуса.

Устройство-система для определения местонахождения железнодорожного грузового вагона и параметров его движения разработанной конструкции предназначено:

- для установки на вагон, или на тележку вагона;

- идентификации вагона;

- определения текущего местоположения, сбора и хранения навигационной информации;

- сбора, хранения и обработки данных с датчиков микросхемой контроллера;

- составления прогноза выхода из строя деталей и узлов вагона или осуществления необходимых ремонтных работ на основе обработанных данных;

- обмена с сервером диспетчерской службы или ситуационного центра через модем GSM/GPRS или другими способами беспроводной связи данными о состоянии всех систем и датчиков, установленных на вагоне, и данными о местоположении, а также информацией с прогнозами выхода из строя деталей и узлов вагона.

Устройство-система имеет собственный уникальный идентификационный номер, неизменный в процессе эксплуатации.

Устройство-система обеспечивает идентификацию грузового вагона, на котором оно установлено, в соответствии с его уникальным идентификационным номером.

Устройство устанавливается на вагон и функционирует на протяжении всего срока эксплуатации вагона до момента выхода из строя устройства и замены его новым устройством. Устройство-система содержит информацию, относящуюся к вагону: идентификационный номер грузового вагона, его технические параметры, в том числе масса вагона в порожнем состоянии, предельно допустимая грузоподъемность вагона, текущая масса вагона.

Устройство-система обеспечивает работу с базой данных, содержащей информацию о состоянии всех систем и датчиков и навигационных данных. База данных хранится в энергонезависимой памяти. Переданные данные удаляются.

Устройство-система работает следующим способом:

Каждый автономный генератор, работающий от воздействия вибрации со стороны железнодорожного пути и передающейся через вагон, тележку вагона, предпочтительно располагать таким образом, при котором достигается максимальная генерация электрического тока в результате вибрации генератора и его составных частей относительно друг друга.

Во время движения вагона при взаимодействии железнодорожного пути и колес вагона возникает вибрация, которая через узлы и агрегаты вагона передается на устройство, которое включает генератор, вырабатывающий в последствии электроэнергию, требуемую для питания всех систем и датчиков, которые выдают и собирают информацию о режимных параметрах эксплуатации вагона, которой устройство обменивается с сервером с помощью канала GSM/GPRS или других способов беспроводной связи. При нарушении работы канала GSM/GPRS или других способов беспроводной связи устройство-система сохраняет в энергонезависимой памяти непереданную информацию о режимных параметрах эксплуатации вагона, и передает ее при восстановлении работы канала GSM/GPRS или других способов беспроводной связи.

Во время стоянки вагона при отсутствии изменения взаимодействия железнодорожного пути и колес вагона не возникает вибрация, при этом генератор, установленный в устройстве, не вырабатывает электроэнергию, при этом система хранения электроэнергии находится в режиме питания всех систем и датчиков, которые собирают информацию о режиме эксплуатации вагона, которой устройство не обменивается с сервером с помощью канала GSM/GPRS, при этом информация о режиме эксплуатации вагона записывается и хранится в энергонезависимой памяти, и передает ее во время движения вагона и стабильной работы канала GSM/GPRS или других способов беспроводной связи.

Таким образом, заявленное устройство-система обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в расширении технологических возможностей и повышения удобства пользования за счет обеспечения возможности автоматического обмена с сервером диспетчерской службы информацией о местонахождении каждого железнодорожного грузового вагона и параметров его движения: в том числе вертикальное перемещение вагона относительно железнодорожных путей, углы поворота вагона относительно продольной и поперечной осей декартовой системы координат, привязанной к вагону, моменты инерции подрессоренной части вагона, скорость движения и ускорение вагона вдоль всех осей ДСК, угловые скорость и ускорение вагона относительно всех осей ДСК, вибрацию вагона в направлениях всех осей ДСК, температуру окружающей среды

Устройство-система для определения местонахождения железнодорожного грузового вагона и параметров его движения, включающее установленные в корпусе навигационный приемник ГЛОНАСС/GPS, модем GSM/GPRS с двумя SIM-картами, контроллер с микросхемой, программным обеспечением и узлом запуска контроллера, энергонезависимая память, причем к контроллеру подключены навигационный приемник ГЛОНАСС/GPS, модем GSM/GPRS с SIM-картой, автономный источник электропитания, подключенный ко всем энергопотреблящим элементам, отличающееся тем, что оно снабжено системой хранения электрической энергии с индикатором заряда системы хранения электрической энергии, выполненной в виде аккумулятора или системы конденсаторов или совместно аккумулятора и системы конденсаторов, и в нем установлены акселерометр для измерения моментов инерции подрессоренной части вагона, скорости движения и ускорения вагона вдоль всех осей ДСК, гироскоп для измерения углов наклона относительно всех осей ДСК и измерения угловых скоростей и ускорения вагона относительно всех осей ДСК, термометр для измерения внутренней температуры устройства и температуры наружной среды и датчик разгерметизации устройства для предотвращения несанкционированного доступа, контроллер содержит микросхему для сбора, хранения и обработки данных с датчиков и установленную в защищенной области памяти ее виртуальную SIM-карту, в качестве автономного источника электропитания использован, по меньшей мере, один автономный генератор, имеющий выпрямитель в исполнении диодного моста и стабилизатор в исполнении конденсатора и работающий от воздействия вибрации, вибрационный автономный генератор установлен на торце рамы вагона, при этом корпус выполнен из термостойкого огнеупорного материала, способного выдерживать процесс разморозки груза в вагонах в тепляках и с возможностью выдерживать работу вибрационных и рыхлительных устройств, устанавливаемых на вагоны в процессе зачистки кузова вагона от остатков груза.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к железнодорожной автоматике для управления движением поездов по каналам диспетчерской поездной радиосвязи. Система содержит на каждом локомотиве бортовое устройство управления движением, блок для ввода машинистом информации, блок электронной карты маршрутов, блок указателя светофора, локомотивный блок информации о текущем интервале времени по глобальной системе спутниковой навигации, блок отображения информации, бортовой приемопередатчик, блок декодера сигнатуры, а также станционную часть.

Изобретения относятся к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте. Устройство содержит установленные в корпусе процессор, модуль спутниковой системы навигации, модуль GSM, блок памяти, последовательно соединенные датчик ускорения и блок обработки диагностических данных, блок управления, центральный процессор, источник питания, включающий аккумуляторную батарею с контроллером заряда и магнитоэлектрический генератор.

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте. Система включает локомотивные бортовые устройства, выполненные на основе комплексного локомотивного устройства безопасности, и стационарное устройство, состоящее из персонального компьютера автоматизированного рабочего места оператора с источником бесперебойного электропитания, приемника GPS/ГЛОНАСС сигналов, стационарного радиомодема, соединенного через дуплексный фильтр с антенной.

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте. Система включает стационарную аппаратуру, содержащую вычислительный комплекс, состоящий из двух серверов, соединенных между собой и подключенных к устройству ввода/вывода информации, каждый из серверов соединен с постовыми устройствами системы автоматического управления торможением.

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте. Система включает стационарную аппаратуру, содержащую вычислительный комплекс, состоящий из двух серверов, соединенных между собой и подключенных к устройству ввода/вывода информации, каждый из серверов соединен с постовыми устройствами системы автоматического управления торможением.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и может быть использовано на всех типах локомотивов. Система содержит включенные в закрытую систему реального времени с модульной архитектурой и соединенные между собой внутренним CAN-интерфейсом блок центрального вычислителя БЦВ, блок индикации локомотивный БИЛ, блок индикации локомотивный помощника машиниста БИЛ-ПМ, блок регистрации БР с кассетой регистрации КР, шлюз и внешние устройства.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи и может быть использовано непосредственно в специальном самоходном подвижном составе.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. Система содержит два токовихревых датчика обнаружения неоднородностей рельсового пути, блок вычисления взаимной корреляции сигналов, блок масштабирования, блок идентификации, блок памяти, вычислительный блок, приемник идентифицирующих кодовых сигналов, дешифратор, блок управления движением рельсового транспортного средства, передатчик идентифицирующего кодового сигнала и блок контроля свободности и исправности рельсового пути.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики, а именно к системам для регулирования движения поездов. Двухканальная система для регулирования движения поездов содержит два канала управления, два микропроцессора, блок питания, блок встроенного аппаратного контроля, блок сопряжения и обмотки ЭПК.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике, телемеханике и связи. Устройство для обеспечения информационного обмена между автоматизированной системой управления движением и комплексным локомотивным устройством безопасности содержит установленные в корпусе модули: центрального процессора, управления радиомодемом, преобразования интерфейсов и питания, а также кросс-плату.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике для регистрации на съемный носитель параметров движения и информационного обеспечения системы автоматического управления торможением поезда.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики для определения скорости рельсового транспорта. Измеритель содержит тактовый генератор, делитель частоты, N-разрядный двоичный счетчик импульсов, три катушки индуктивности, расположенные в ряд на одинаковом расстоянии друг от друга, однополупериодный выпрямитель, элемент задержки, вычислительный модуль и элементы И.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики для информирования машиниста. Система включает в себя вычислительный модуль, модуль памяти, устройство сопряжения, CAN шину, блок дискретного ввода сигналов локомотивной сигнализации, счетчик электрической энергии, блок записи информации, модуль приема GPS/ГЛОНАСС сигналов, модуль приема GSM сигнала, средство криптографической защиты информации, блок клавиатуры, блок чтения многофункциональных электронных карт машиниста, устройство визуализации, устройство для выдачи звуковой информации машинисту локомотива, источник электропитания локомотивной аппаратуры.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи для приема сигналов контроля рельсовой линии тональной частоты. Локомотивный приемник содержит два входных фильтра, соединенных с входом устройства, выход первого входного фильтра через первый аналого-цифровой преобразователь подключен к входу приемника сигналов АЛС, а выход второго входного фильтра через второй аналого-цифровой преобразователь подключен к входу приемника сигнала контроля рельсовой линии, решающий модуль и подключенные параллельно к приемнику сигнала контроля рельсовой линии дополнительные приемники сигналов контроля рельсовой линии, каждый из которых состоит из настроенного на соответствующую частоту принимаемого сигнала фильтра, к выходу которого подключены измерительный канал и частотный детектор, выход которого соединен с первым входом декодера, ко второму входу которого через пороговое устройство подключен выход измерительного канала, входом приемника сигнала контроля рельсовой линии является вход фильтра, а выходом является выход декодера.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи для контроля рельсовых цепей в составе системы автоблокировки и аппаратуры рельсовых цепей.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи, может применяться на локомотивах поездов как отдельно, так и в составе многоуровневых систем интервального регулирования для обмена данными по каналам радиосвязи.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи для приема сигналов двухчастотной многозначной автоматической локомотивной сигнализации АЛС-ЕН.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. Устройство содержит стационарное устройство, канал которого состоит из центрального процессора, блоков: ввода/вывода, памяти, ввода информации, принятия решения, анализа, отображения, и бортовое устройство, канал которого состоит из микроконтроллера, блоков: памяти, гальванической развязки, разъема, CAN шины и локомотивного устройства безопасности.

Изобретение относится к средствам отображения информации о поезде в вагоне поезда. Аппарат включает устройство отправки информации о поезде, разъемный контроллер и светопроницаемый электролюминесцентный дисплейный экран.

Изобретение относится к системам дистанционного мониторинга железнодорожного транспортного средства. Сущность: система включает связанные каналами внутренней и внешней связи стационарную и мобильную части.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике для определения местонахождения и параметров движения железнодорожных грузовых вагонов. Устройство включает установленные в огнеупорном корпусе навигационный приемник ГЛОHACCGPS, модем GSMGPRS с двумя SIM-картами, микросхему с контроллером, узел запуска контроллера, энергонезависимую память, систему хранения электрической энергии с индикатором заряда, акселерометр, гироскоп, датчик измерения температуры внутри и снаружи корпуса, датчик разгерметизации устройства, автономный генератор с выпрямителем и стабилизатором, работающий от вибрации и установленный на торце рамы вагона, при этом микросхема имеет установленную в защищенной области памяти виртуальную SIM-карту. Достигается расширение технологических возможностей устройства. 1 ил.

Наверх