Устройство для управления электрооборудованием пассажирского вагона с разделением функций между двумя пультами

Авторы патента:

Совершаева Светлана Владимировна (RU)

Полезная модель относится к электрооборудованию пассажирских вагонов локомотивной тяги, предназначенному для автоматизированного управления электроснабжением и работой оборудования пассажирского вагона.

Технический результат заключается в повышении надежности работы устройства и упрощении его эксплуатации за счет разделения управления электронными слаботочными и силовыми цепями при помощи двух пультов управления.

Устройство для управления электрооборудованием пассажирского вагона с разделением функций между двумя пультами содержит пульт управления электронный и пульт управления силовой. Пульт управления электронный включает в себя средство контроля диагностики и управления, состоящее из контроллера управления и диагностики, контроллера управления электрооборудования пассажирского вагона, средства визуализации пассажирского вагона с функцией управления. Имеется средство беспроводной связи. К блоку обработки информации подключаются датчики температуры. Блок управления электрооборудованием вагона подключен к контроллеру управления и диагностики. К линии электропитания 110 В подключены блок низковольтного питания и блок коммутационно-защитной аппаратуры. Контроллер управления электрооборудованием пассажирского вагона, средство визуализации пассажирского вагона с функцией управления, средство беспроводной связи, блок обработки информации, средство вывода информации на табло информационной вагонной системы, средство накопления и передачи диагностической информации, средство контроля доступа, блок низковольтного питания связаны между собой посредством информационной шины. Пульт управления силовой включает в себя блок коммутационно-защитной аппаратуры предназначенный для подключения соответствующих потребителей и связанный с линией электропитания 110 В и контроллером управления электрооборудованием пассажирского вагона, подключенным также к упомянутой информационной шине.

1 независим, п-т ф-лы, 1 илл.

Предлагаемое техническое средство обеспечивает питание, управление работой, коммутацию и защиту электрооборудования пассажирского вагона.

Наиболее близким аналогом данной полезной модели является устройство для управления электроснабжением и работой оборудования пассажирского вагона, содержащее пульт управления, средство контроля диагностики и управления, блок обработки информации, к которому подключаются датчики температуры, средство накопления и передачи диагностической информации, средство контроля доступа, блок управления электрооборудованием вагона, подключенные к линии электропитания 110 В блок низковольтного питания и блок коммутационно-защитной аппаратуры, к которому подключаются соответствующие потребители и который также связан с блоком управления электрооборудованием вагона, информационную шину (патент РФ 2266829, B60L 1/00, опубликовано 27.12.2005). Недостаток данного устройства заключается в наличии одного пульта управления, как для слаботочных, так и для силовых цепей. Это уменьшает надежность работы устройства и усложняет его эксплуатацию, диагностику и обслуживание, в частности, в случае возникновения сбоев в какой-нибудь из указанных частей, требующих отключения пульта, другая часть уже не может нормально эксплуатироваться.

Технический результат обеспечивается за счет того, что разработано устройство для управления электрооборудованием пассажирского вагона с разделением функций между двумя пультами, содержащее пульт управления электронный и пульт управления силовой, где пульт управления электронный включает в себя средство контроля диагностики и управления, состоящее из контроллера управления и диагностики, связанного с первым контроллером управления электрооборудования пассажирского вагона, который в свою очередь связан со средством визуализации пассажирского вагона с функцией управления, средство беспроводной связи, блок обработки информации, к которому подключаются датчики температуры, средство вывода информации на табло информационной вагонной системы, средство накопления и передачи диагностической информации, средство контроля доступа, блок управления электрооборудованием вагона, подключенный к контроллеру управления и диагностики, а также подключенные к линии электропитания 110 В блок низковольтного питания и первый блок коммутационно-защитной аппаратуры, к которому подключаются соответствующие потребители и который также связан с блоком управления электрооборудованием вагона, причем первый контроллер управления электрооборудования пассажирского вагона, средство визуализации пассажирского вагона с функцией управления, средство беспроводной связи, блок обработки информации, средство вывода информации на табло информационной вагонной системы, средство накопления и передачи диагностической информации, средство контроля доступа, блок низковольтного питания связаны между собой посредством информационной шины, а пульт управления силовой включает в себя второй блок коммутационно-защитной аппаратуры предназначенный для подключения соответствующих потребителей и связанный с линией электропитания 110 В и вторым контроллером управления электрооборудованием пассажирского вагона, подключенным также к упомянутой информационной шины.

На чертеже показан пример реализации в виде структурной схемы предлагаемого устройства для управления электрооборудованием пассажирского вагона с разделением функций между двумя пультами.

Устройство содержит пульт управления электронный (ПУ-Э) 1 и пульт управления силовой (ПУ-С) 2. Пульт управления электронный включает в себя средство контроля диагностики и управления 1.1 - систему контроля диагностики и управления (СКДУ). Последнее включает в себя контроллер управления и диагностики (КУД) 1.1.1, связанный с первым контроллером управления электрооборудования пассажирского вагона (КУЭВ) 1.1.2, Контроллер 1.1.2 в свою очередь связан со средством визуализации пассажирского вагона с функцией управления (СВПВ-У) 1.1.3. В устройстве предусмотрено средство беспроводной связи - средство беспроводной системы связи (БРИСС) 1.2, блок обработки информации (БОИ) 1.1.4, к которому подключаются датчики температуры 3, средство вывода информации 1.1.5 на табло информационной вагонной системы - контроллер информационной панели (КИП) для вывода информации на табло информационной вагонной системы (ИВС), средство накопления и передачи диагностической информации (СНПДИ) 1.1.6, средство контроля доступа - система контроля управлением доступом и охраны пассажирского вагона (СКУДОПВ) 1.1.7. Блок управления электрооборудованием вагона (БУЭВ-Г) 1.1.8 подключен к контроллеру управления и диагностики. К линии электропитания 110 В также подключены блок низковольтного питания 1.1.9 и блок коммутационно-защитной аппаратуры (БКЗА) 1.1.10, к которому подключаются соответствующие потребители и который также связан с блоком управления электрооборудованием вагона 1.1.8. Контроллер управления электрооборудования пассажирского вагона 1.1.2, средство визуализации пассажирского вагона с функцией управления 1.1.3, средство беспроводной связи 1.2, блок обработки информации 1.1.5, средство накопления и передачи диагностической информации 1.1.6, средство контроля доступа 1.1.7, блок низковольтного питания связаны 1.1.9 между собой посредством информационной шины. Пульт управления силовой 2 включает в себя блок коммутационно-защитной аппаратуры 2.1.10 предназначенный для подключения соответствующих потребителей и связанный с линией электропитания 110 В и контроллером управления электрооборудованием пассажирского вагона 2.1.2, подключенным также к упомянутой информационной шине.

Устройство обеспечивает питание, управление работой и защиту высоковольтного статического преобразователя (для исполнений с централизованным электроснабжением) и двух групп высоковольтных электронагревателей мощностью до 24 кВт каждая от высоковольтной поездной магистрали напряжением 3000 В постоянного или однофазного переменного тока частотой 50 Гц.

Устройство обеспечивает питание низковольтных потребителей электроэнергии вагона от высоковольтной поездной магистрали через высоковольтный статический преобразователь (для исполнений с централизованным электроснабжением) в движении и на стоянке вагона.

Устройство обеспечивает питание низковольтных потребителей электроэнергии вагона от трехфазного генератора переменного тока (для исполнений с автономным электроснабжением) при движении вагона.

Устройство обеспечивает питание низковольтных потребителей электроэнергии вагона на стоянках от внешней сети напряжением 3~50 Гц 380 В, с глухозаземленной нейтралью, мощностью не менее 13 кВт, через статический преобразователь.

Устройство обеспечивает питание потребителей электроэнергии вагона от аккумуляторной батареи при отсутствии питания от внешней сети 3~50 Гц 380 В, на стоянках и при отсутствии напряжения в высоковольтной поездной магистрали (для исполнений с централизованным электроснабжением).

Устройство обеспечивает защиту от недопустимого разряда АБ путем последовательного отключения ряда потребителей.

Органы оперативного управления вагонным электрооборудованием и сигнализации размещены на двери ПУ-Э. Вся необходимая информация о состоянии оборудования вагона и режимах работы климатической установки отображается на дисплее системы визуализации пассажирского вагона. Органы ручного управления потребителями размещены на панелях ручного управления ПУ-Э и ПУ-С внутри пультов.

Пульт управления электронный 1 обеспечивает:

- защиту источников питания, потребителей электроэнергии и электрических цепей от перегрузок, перенапряжений и коротких замыканий в сети;

- световую сигнализацию и (или) отображение на устройстве отображения информации (дисплее) системы визуализации пассажирского вагона с функцией управления 1.1.3;

- звуковую и световую сигнализацию перегрева букс;

- отключение специальной кнопкой источников питания (генератора, высоковольтного статического преобразователя, внешней сети) и потребителей, за исключением аварийного освещения, систем безопасности и управления;

- контроль состояния изоляции и индикацию замыкания на корпус вагона цепей постоянного тока номинальным напряжением 110В;

- защиту (отключение) цепей высоковольтных нагревателей от перегрузок и замыкании на корпус, при снижении уровня теплоносителя в котле и превышении его температуры более 95°С (для вагонов с жидкостным отоплением), защиту от перегрева высоковольтных калориферов (для вагонов сэлектрообогревом), а также снятие напряжения с высоковольтных цепей при открывании крышек котла, ящика высоковольтного и высоковольтного преобразователя;

- контроль параметров работы с помощью электроизмерительных приборов, (напряжения батареи, тока бортовой сети и тока заряда-разряда аккумуляторной батареи).

Пульт управления силовой 2 обеспечивает:

- защиту потребителей электроэнергии пассажирского салона, туалетов, коридора и тамбура нетормозного конца вагона и, в купейном исполнении, большого коридора и их электрических цепей от перегрузок, перенапряжений и коротких замыканий в сети;

Устройство обеспечивает возможность автоматизированного управления исполнительными устройствами и потребителями электроэнергии вагона.

Средство контроля диагностики и управления (СКДУ) 1.1 является комплексным устройством с изменяемыми параметрами. Это обеспечивается применением модульной схемы с изменяемой конфигурацией, построенной из отдельных блоков, модулей, контроллеров, соединяемых между собой.

Средство контроля диагностики и управления 1.1 включает в себя:

- контроллер диагностики и управления (КУД) 1.1.1;

- контроллер управления электрооборудованием пассажирского вагона (КУЭВ) 1.1.2;

- систему визуализации пассажирского вагона с функцией управления системами вагона СВПВ-У) 1.1.3,

с установленным специальным программным обеспечением.

Средство 1.1 обеспечивает выполнение следующих функций:

- управление различными системами пассажирского вагона;

- сбор и хранение информации о состоянии оборудования пассажирского вагона;

-регистрация и передача по запросу параметров, диагностической информации о состоянии оборудования пассажирского вагона;

- обеспечение взаимодействия между различными системами пассажирского вагона;

Расширение типового состава средства осуществляется установкой дополнительных блоков, модулей и контроллеров.

Контроллер диагностики и управления 1.1.1 обеспечивает:

- прием и передачу данных по поездной сети (далее ПС);

- прием и передачу данных по локальной вагонной сети (далее ЛВС).

Контроллер управления электрооборудования пассажирского вагона 1.1.2 предназначен для управления электрооборудованием пассажирского вагона, вывода информации о работе электрооборудования вагона, ввода команд управления электрооборудованием и обеспечивает:

- обмен данными по локальной вагонной сети (далее ЛВС) с СКДУ вагона;

- сбор информации о состоянии электрооборудования вагона;

- управления исполнительными элементами электрооборудования вагона (реле, контакторы и пр.);

- прием и предварительную обработку сигналов от электрооборудования вагона;

- коммутацию нагрузок;

- формирование управляющих сигналов.

Система визуализации пассажирского вагона с функцией управления 1.1.3 обеспечивает:

- вывод графической информации на встроенный дисплей;

- ввод команд со встроенного сенсорного экрана;

- прием и передачу данных по локальной вагонной сети;

- прием и передачу данных по поездной сети.

Средство накопления и передачи диагностической информации 1.1.6 предназначено для сбора и хранения информации о работе оборудования вагона и возникновении нештатных ситуаций с возможностью ее передачи по сети радиосвязи стандарта GSM 900/1800.

Средство контроля доступа 1.1.7 обеспечивает организацию доступа во внутренние помещения вагона и охрану внутренних помещений вагона.

Устройство для управления электрооборудованием пассажирского вагона с разделением функций между двумя пультами, содержащее пульт управления электронный и пульт управления силовой, где пульт управления электронный включает в себя средство контроля диагностики и управления, состоящее из контроллера управления и диагностики, связанного с первым контроллером управления электрооборудования пассажирского вагона, который в свою очередь связан со средством визуализации пассажирского вагона с функцией управления, средство беспроводной связи, блок обработки информации, к которому подключаются датчики температуры, средство вывода информации на табло информационной вагонной системы, средство накопления и передачи диагностической информации, средство контроля доступа, блок управления электрооборудованием вагона, подключенный к контроллеру управления и диагностики, а также подключенные к линии электропитания 110 В блок низковольтного питания и первый блок коммутационно-защитной аппаратуры, к которому подключаются соответствующие потребители и который также связан с блоком управления электрооборудованием вагона, причем первый контроллер управления электрооборудования пассажирского вагона, средство визуализации пассажирского вагона с функцией управления, средство беспроводной связи, блок обработки информации, средство вывода информации на табло информационной вагонной системы, средство накопления и передачи диагностической информации, средство контроля доступа, блок низковольтного питания связаны между собой посредством информационной шины, а пульт управления силовой включает в себя второй блок коммутационно-защитной аппаратуры, предназначенный для подключения соответствующих потребителей и связанный с линией электропитания 110 В и вторым контроллером управления электрооборудованием пассажирского вагона, подключенным также к упомянутой информационной шины.