Устройство контроля за управлением поезда и бдительностью машиниста

Изобретение относится к средствам контроля за управлением поезда и бдительностью машиниста. Устройство содержит блок контроля безопасности, усилитель, электропневматический клапан, модули центральной обработки информации, межмодульный интерфейс, два модуля измерения параметров движения и два модуля непрерывных каналов внешних устройств, блок приемных катушек систем автоматической локомотивной непрерывной сигнализации и автоматической локомотивной единой непрерывной сигнализации, блок датчиков пути и скорости, модуль маршрута, модуль радиоканала, приемник спутниковой навигации, радиомодем. Дополнительно введен модуль синхронизации автоматической подстройки комплексного локомотивного устройства безопасности к изменению несущей частоты кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации, к управляющему входу которого подключен контрольный выход аналого-цифрового преобразователя входных сигналов одного из модулей непрерывных каналов внешних устройств, при этом посредством межмодульного интерфейса модуль синхронизации автоматической подстройки соединен с модулем маршрута, с модулями центральной обработки информации и с модулями непрерывных каналов внешних устройств. Достигается повышение надежности работы устройства за счет предотвращения сбоев АЛСН в местах стыкования различных видов тяги поездов. 1 ил.

 

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи и может быть использовано для регулирования движения поездов на локомотивах, моторвагонных подвижных составах, а также в системах интервального регулирования с использованием радиоканала.

Известно устройство контроля за управлением поезда и бдительностью машиниста, содержащее блок контроля безопасности, соединенный через усилитель с входом электропневматического клапана, входы блока контроля безопасности соединены с выходами модулей центральной обработки информации, которые первыми портами соединены между собой непосредственно, а вторыми портами подключены к межмодульному интерфейсу, к которому подключены два модуля измерения параметров движения и два модуля непрерывных каналов внешних устройств, входы которых соединены с блоком приемных катушек систем автоматической локомотивной непрерывной сигнализации и автоматической локомотивной единой непрерывной сигнализации, входы модулей измерения параметров движения соединены с модулем датчиков пути и скорости, подключенные к межмодульному интерфейсу модуль маршрута и модуль радиоканала, которые своими портами соединены соответственно с портом приемника спутниковой навигации, к входу которого подключена антенна спутниковой навигации, и с портом радиомодема, соединенного с радиоантенной, блок переключения технологических алгоритмов управления торможением и проверки бдительности машиниста, подключенный к межмодульному интерфейсу, при этом функция выбора алгоритма управления осуществляется с учетом информации, передаваемой по радиоканалу цифровой связи от путевых устройств интервального регулирования при каждом вступлении поезда на очередную рельсовую цепь (RU 2423269, B61L 25/04, 10.07.2011).

Недостатком известного устройства является возможность появления в режиме движения поезда по сигналам АЛСН сбоев в его работе под действием помех из рельсовых цепей, которые могут привести к принудительной остановке локомотива и снижении безопасности движения поездов.

В качестве прототипа принято устройство контроля за управлением локомотивом и бдительностью машиниста, содержащее включенные в систему реального времени с модульной архитектурой, заключенные в общий блок, расположенный в кабине машиниста, и соединенные между собой объединительной платой ячейки схемы контроля безопасности, двухканального модуля центральной обработки, двухканального модуля измерения параметров движения, двухканального модуля внешних устройств, модуля маршрута и модуля радиоканала, при этом схема контроля безопасности выполнена с возможностью воздействия через усилитель на электропневматический клапан при необходимости экстренного торможения, модули центральной обработки выполнены с возможностью анализа принятых от других модулей данных и принятия окончательного решения о скоростном режиме движения поезда, а также с возможностью контроля бдительности машиниста при подключении дополнительных устройств безопасности, например телеметрической системы контроля бдительности машиниста, и выдачи на схему контроля безопасности сигнала о необходимости экстренного торможения, модули измерения параметров движения выполнены с возможностью определения фактической скорости движения поезда на основе данных от датчиков пути и скорости, модули внешних устройств выполнены с возможностью приема и дешифрации амплитудно-модулированных сигналов автоматической локомотивной непрерывной сигнализации (АЛСН) и фазоразностных сигналов автоматической локомотивной единой непрерывной сигнализации (АЛС-ЕН) рельсовой цепи от приемных катушек, отслеживания проследования границ блок-участков, формирования значений целевой и допустимой скоростей, модуль маршрута выполнен с возможностью определения координаты поезда по данным от спутникового приемника, оборудованного антенной спутниковой навигации, и формирования параметров движения по данным от электронной карты, записанной во flash-память, модуль радиоканала выполнен с возможностью приема от станции через радиомодем, соединенный с радиоантенной, команд на ограничение скорости движения, декодирования принятой информации, хранения ее до следующего сеанса связи и передачи на станцию данных о поезде и параметров движения (RU 2262459, B61L 25/04, 20.10.2005).

Недостатком известного устройства является высокая вероятность сбоев в его работе (в режиме движения поезда по сигналам АЛСН числового кода) под действием помех из рельсовых цепей во время проследования станций стыкования различных видов тяги поездов. В таких местах происходит изменение частоты несущей кодовых сигналов АЛСН с 25(75) на 50 Гц или наоборот, а устройство не обеспечивает качественную синхронизацию при автоматической перестройке параметров каналов приема сигналов из рельсовых цепей при таком изменении частоты несущей кодовых сигналов АЛСН и допускает в местах такой смены частые сбои, которые приводят к принудительным остановкам поездов и снижению безопасности движения.

Технический результат изобретения заключается в повышении надежности работы устройства за счет предотвращения сбоев в работе АЛСН в местах стыкования различных видов тяги поездов.

Технический результат достигается тем, что в устройство контроля за управлением поезда и бдительностью машиниста, содержащее блок контроля безопасности, соединенный через усилитель с входом электропневматического клапана, входы блока контроля безопасности соединены с выходами модулей центральной обработки информации, которые первыми портами соединены между собой непосредственно, а вторыми портами подключены к межмодульному интерфейсу, к которому подключены два модуля измерения параметров движения и два модуля непрерывных каналов внешних устройств, входы которых соединены с блоком приемных катушек систем автоматической локомотивной непрерывной сигнализации и автоматической локомотивной единой непрерывной сигнализации, входы модулей измерения параметров движения соединены с блоком датчиков пути и скорости, подключенные к межмодульному интерфейсу модуль маршрута и модуль радиоканала, которые своими портами соединены соответственно с портом приемника спутниковой навигации и с портом радиомодема, согласно изобретению введен и подключен к межмодульному интерфейсу модуль синхронизации автоматической подстройки комплексного локомотивного устройства безопасности к изменению несущей частоты кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации, к управляющему входу которого подключен контрольный выход аналого-цифрового преобразователя входных сигналов одного из модулей непрерывных каналов внешних устройств, при этом посредством межмодульного интерфейса модуль синхронизации автоматической подстройки соединен с модулем маршрута, с модулями центральной обработки информации и с модулями непрерывных каналов внешних устройств.

На чертеже приведена функциональная схема устройства контроля за управлением поезда и бдительностью машиниста.

Устройство контроля за управлением поезда и бдительностью машиниста содержит блок 1 контроля безопасности, соединенный через усилитель 2 с входом электропневматического клапана 3, входы блока 1 контроля безопасности соединены с выходами модулей 4 и 5 центральной обработки информации, которые первыми портами соединены между собой непосредственно, а вторыми портами подключены к межмодульному интерфейсу 6, к которому подключены два модуля 7 и 8 измерения параметров движения и два модуля 9 и 10 непрерывных каналов внешних устройств, входы которых соединены с блоком 11 приемных катушек систем автоматической локомотивной непрерывной сигнализации и автоматической локомотивной единой непрерывной сигнализации, входы модулей 7 и 8 измерения параметров движения соединены с блоком 12 датчиков пути и скорости, подключенные к межмодульному интерфейсу 6 модуль 13 маршрута и модуль 14 радиоканала, которые своими портами соединены соответственно с портом приемника 15 спутниковой навигации и с портом радиомодема 16, к межмодульному интерфейсу 6 подключен модуль 17 синхронизации автоматической подстройки комплексного локомотивного устройства безопасности к изменению несущей частоты кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации, к управляющему входу которого подключен контрольный выход аналого-цифрового преобразователя входных сигналов (на чертеже не показано) одного из модулей 9 или 10 непрерывных каналов внешних устройств, при этом посредством межмодульного интерфейса 6 модуль 17 синхронизации автоматической подстройки соединен с модулем 13 маршрута, с модулями 4 и 5 центральной обработки информации и с модулями 9 и 10 непрерывных каналов внешних устройств.

Устройство контроля за управлением поезда и бдительностью машиниста работает следующим образом.

Перед каждой поездкой локомотива в память модуля 13 маршрута должны быть занесены параметры движения поезда, необходимые для работы устройства, в том числе и координаты мест, где из-за стыкования различных видов тяги поездов меняется несущая частота кодовых сигналов АЛСН в рельсовых цепях.

Сигналы АЛСН и АЛС-ЕН из текущей рельсовой цепи через блок 11 приемных катушек поступают в модули 9 и 10 непрерывных каналов внешних устройств, где осуществляется усиление, фильтрация, аналого-цифровое преобразование и дешифрация этих сигналов, формируются показания локомотивного светофора, определяется количество свободных блок-участков впереди по ходу движения поезда, определяется целевая скорость (скорость, с которой локомотив должен проследовать границу текущего блок-участка), предельно допустимая скорость движения поезда на данном блок-участке.

Из модулей 9 и 10 непрерывных каналов внешних устройств через межмодульный интерфейс 6 данные передаются в модули 4 и 5 центральной обработки информации для принятия окончательного решения о допустимой скорости движения на данном блок-участке.

Сигналы от блока 12 датчиков пути и скорости поступают в модули 7 и 8 измерения параметров движения, где из них формируются значения фактической скорости поезда и пройденный путь. Эти данные передаются в модули 4 и 5 центральной обработки информации для сравнения с допустимой скоростью и принятия решения об экстренном торможении.

Сигналы от приемника 15 спутниковой навигации поступают в модуль 13 маршрута и в модули 7 и 8 измерения параметров движения, где на основании этих сигналов и данных от электронной карты, записанной в модуле 13 маршрута, определяется местоположение поезда и расстояние до препятствия. Эти данные передаются в модули 4 и 5 центральной обработки информации для расчета скоростного режима.

Сигналы, принятые радиомодем 16 поступают в модуль 14 радиоканала, где из них формируются данные об ограничениях движения на текущем участке пути, которые передаются в модули 4 и 5 центральной обработки информации для принятия окончательного решения о допустимой скорости движения на данном блок-участке.

Для повышения надежности устройства и в соответствии с требованиями безопасности, в устройстве контроля за управлением поезда и бдительностью машиниста используется аппаратная избыточность, а именно наиболее ответственные за безопасность движения модули 4 и 5 центральной обработки информации, модули 7 и 8 измерения параметров движения и модули 9 и 10 непрерывных каналов внешних устройств выполнены двухканальными. Каждый из двухканальных модулей 7 и 8 измерения параметров движения и модулей 9 и 10 непрерывных каналов внешних устройств обрабатывает данные независимо друг от друга и передает их в модули 4 и 5 центральной обработки информации. Каждый из каналов модулей 4 и 5 центральной обработки информации независимо от другого канала обрабатывает данные и принимает решение о скоростном режиме. Затем модули 4 и 5 центральной обработки информации обмениваются полученными результатами между собой по межмодульному CAN интерфейсу 6 и каждый модуль выдает результат на блок 1 контроля безопасности.

При рассогласовании данных, полученных по двум каналам от модулей 4 и 5 центральной обработки информации, блок 1 контроля безопасности инициирует общий перезапуск устройства.

Блок 1 контроля безопасности через усилитель 2 подает на электропневматический клапан 3 напряжение. При необходимости экстренного торможения напряжение питания электропневматического клапана 3 отключается.

В местах стыкования различных видов тяги поездов происходит изменение частоты несущей кодовых сигналов АЛСН с 25(75) на 50 Гц, или наоборот. Для быстрой и надежной автоматической перестройки параметров каналов приема сигналов из рельсовых цепей в блоках 9 и 10 во время изменении частоты несущей кодовых сигналов АЛСН с 25(75) на 50 Гц или наоборот модуль маршрута 13 заранее вырабатывает сигнал включения в работу модуля 17 синхронизации автоматической подстройки комплексного локомотивного устройства безопасности к изменению несущей частоты кодовых сигналов АЛСН и информирует его об ожидаемой в этом месте маршрута смене текущей частоты несущей кодовых сигналов АЛСН с 25(75) на 50 Гц или наоборот. Эту информацию модуль маршрута 13 получает из своей электронной карты маршрута.

Модуль 17 анализирует сигналы, поступающие на его вход с контрольного выхода аналого-цифрового преобразователя входных сигналов одного из модулей 9 или 10 непрерывных каналов внешних устройств. С контрольного выхода аналого-цифрового преобразователя входных сигналов (на чертеже не показан) модуля 9 непрерывных каналов внешних устройств в модуль 17 поступают копии сигналов в реальном времени приема и декодирования сигналов АЛСН. В процессе анализа сигналов принимаемых из модуля 9, модуль 17 определяет интервал времени, в котором происходит переходный процесс изменения частоты несущей кодовых сигналов АЛСН, принимаемых из рельсовых цепей с 25(75) на 50 Гц или наоборот. Интервал времени определяется в модуле 17 по признакам снижения амплитуды кодовых сигналов АЛСН и изменению длительности периода огибаюшей оцифрованного сигнала. В начале интервала работы модуль 17 вырабатывает команду начала процесса фильтрации результатов декодирования кодового сигнала в модулях 9 и 10, передаваемую в них и в модули 4 и 5 центральной обработки информации через CAN интерфейс 6. Модули 9 и 10 и 4 и 5, во время действия команды фильтрации результатов декодирования, используют специальные алгоритмы защиты от сбоя в работе АЛСН, блокирующие ложные кодовые комбинации и задерживающие при необходимости экстренное торможение на разрешенный интервал времени, позволяющий гарантированно произвести автоматическую перенастройку параметров трактов приема кодовых сигналов в блоках 9 и 10. Для оптимального приема и обработки кодовых сигналов АЛСН при новой частоте несущей, например, может автоматически перенастраивается пороговая чувствительность усилителя в тракте приема сигналов АЛС и могут изменяются некоторые параметры в алгоритмах цифровой фильтрации и декодирования принятых сигналов АЛС. После того, как амплитуда кодовых сигналов АЛСН и длительность периода огибающей оцифрованного сигнала становятся для новой несущей частоты соответствующими требованиям нормальной работы, и модулями 9 и 10 принимается и декодируется первая полная правильная кодовая комбинация, модули 9 и 10 передают информацию об этом через CAN интерфейс 6 модулю 17 и модулям 4 и 5. Модуль 17 прекращает работу в активном режиме, чтобы не снижать надежность нормальной работы устройства. Модуль 17 переходит в режим ожидания поступления новой команды активизации от модуля 13 маршрута, при следующем ожидании устройством смены несущей кодовых сигналов АЛСН, принимаемых из рельсовых цепей.

Таким образом, предлагаемое устройство предотвращает сбои в работе АЛСН, в местах изменения частоты несущей кодовых сигналов АЛСН в рельсовых цепях, в местах стыкования различных видов тяги поездов.

Устройство контроля за управлением поезда и бдительностью машиниста, содержащее блок контроля безопасности, соединенный через усилитель с входом электропневматического клапана, входы блока контроля безопасности соединены с выходами модулей центральной обработки информации, которые первыми портами соединены между собой непосредственно, а вторыми портами подключены к межмодульному интерфейсу, к которому подключены два модуля измерения параметров движения и два модуля непрерывных каналов внешних устройств, входы которых соединены с блоком приемных катушек систем автоматической локомотивной непрерывной сигнализации и автоматической локомотивной единой непрерывной сигнализации, входы модулей измерения параметров движения соединены с блоком датчиков пути и скорости, подключенные к межмодульному интерфейсу модуль маршрута и модуль радиоканала, которые своими портами соединены соответственно с портом приемника спутниковой навигации и с портом радиомодема, отличающееся тем, что в него введен и подключен к межмодульному интерфейсу модуль синхронизации автоматической подстройки комплексного локомотивного устройства безопасности к изменению несущей частоты кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации, к управляющему входу которого подключен контрольный выход аналого-цифрового преобразователя входных сигналов одного из модулей непрерывных каналов внешних устройств, при этом посредством межмодульного интерфейса модуль синхронизации автоматической подстройки соединен с модулем маршрута, с модулями центральной обработки информации и с модулями непрерывных каналов внешних устройств.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики для контроля проследования поезда в полном составе при регулировании движения поездов. Устройство содержит размещенный на пункте контроля считывающий блок, к управляющему входу источника питания которого подключен выход блока управления источником питания, а на сцепках хвостовых вагонов состава каждого поезда установлены пассивные приемопередатчики радиочастотной идентификации, блок управления источником питания состоит из маломощного приемопередатчика, который через модуль формирования сигнала управления соединен с выходом блока управления источником питания считывающего блока, порт которого соединен с портом маломощного приемопередатчика, связанного посредством радиоканала при проследовании поезда через пункт контроля с маломощным приемопередатчиком, установленным на локомотиве поезда и подключенным к бортовому устройству управления движением этого поезда.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике для передачи ответственной информации о маршрутах приема/отправления и кодах АЛС. Система содержит стационарную и бортовую части.

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.

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 средствам контроля за управлением поезда и бдительностью машиниста. Устройство содержит блок контроля безопасности, усилитель, электропневматический клапан, модули центральной обработки информации, межмодульный интерфейс, два модуля измерения параметров движения и два модуля непрерывных каналов внешних устройств, блок приемных катушек систем автоматической локомотивной непрерывной сигнализации и автоматической локомотивной единой непрерывной сигнализации, блок датчиков пути и скорости, модуль маршрута, модуль радиоканала, приемник спутниковой навигации, радиомодем. Дополнительно введен модуль синхронизации автоматической подстройки комплексного локомотивного устройства безопасности к изменению несущей частоты кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации, к управляющему входу которого подключен контрольный выход аналого-цифрового преобразователя входных сигналов одного из модулей непрерывных каналов внешних устройств, при этом посредством межмодульного интерфейса модуль синхронизации автоматической подстройки соединен с модулем маршрута, с модулями центральной обработки информации и с модулями непрерывных каналов внешних устройств. Достигается повышение надежности работы устройства за счет предотвращения сбоев АЛСН в местах стыкования различных видов тяги поездов. 1 ил.

Наверх