Шкаф распределительный процессорный пассажирского вагона
Объект полезной модели: Шкаф распределительный процессорный пассажирского вагона. Область применения: Электротехника, может быть использован в системах автоматизированного управления, контроля и диагностики электрооборудования пассажирских вагонов. Суть полезной модели: Шкаф распределительный, который содержит процессор, блок преобразования и согласования, блок управления, пульт ручного управления, регулятор возбуждения электрогенератора, блок контроля электроэнергии, блок диагностики, блок архивирования, блок учета пробега, блок преобразования интерфейсов, система контроля нагрева букс. Технический результат: Расширение функциональных возможностей и улучшение условий обслуживания.
Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в системах автоматизированного управления, контроля и диагностики электрооборудования пассажирского вагона.
Известен шкаф распределительный пассажирского вагона (см. Комплект электрооборудования ЭВ 44.05.1 Техническое описание ОТР.466.258.1 ТО. Рига, 2002, стр.9-24), содержащий контроллер, пульт ручного управления, блок управления потребителями, блок индикации, регулятор возбуждения, ограничитель напряжения освещения.
Недостатком этого шкафа являются повышенные массогабаритные характеристики и узкие функциональные возможности.
Известен наиболее близкий по технической сути шкаф распределительный процессорный пассажирского вагона, взятый в качестве прототипа (см. Патент RU N41199 МПК7 Н02В 15/00, опубл, 10.10.2004, бюл. N28), который содержит процессор, блок преобразования и согласования, выход которого соединен с первым входом процессора, вагонную магистраль, первый выход которой соединен со вторым входом процессора, а ее первый вход соединен с первым выходом процессора, систему пожарно-охранной сигнализации, вход и выход которой соединены со вторыми выходом и входом вагонной магистрали, соответственно, блок управления, пульт ручного управления, выход которого подключен к первому входу блока управления, регулятор возбуждения электрогенератора, вход которого подключен к первому выходу блока управления, ограничитель напряжения освещения, вход которого подключен ко второму выходу блока управления, а выход - к третьему входу блока управления, второй вход и третий выход блока управления подключены ко второму выходу и третьему входу процессора соответственно, блок отображения, вход которого подключен к третьему выходу процессора, блок наработки, вход которого подключен к четвертому выходу процессора, а выход - к четвертому входу процессора, первый, второй, третий входы блока преобразования и согласования, являющиеся первым, вторым, третьим входом шкафа распределительного, подключены к выходам датчиков давления, датчиков температур, датчиков токов и напряжений, соответственно, четвертый вход шкафа распределительного подключен к выходу измерителя скорости, блок контроля электроэнергии, вход и выход которого соединены с пятыми выходом и входом процессора, блок диагностики, вход и выход которого соединены с шестыми выходом и входом процессора, блок архивирования, вход и выход которого соединены с седьмыми выходом и входом процессора, синтезатор речи, вход и выход которого соединены с восьмыми выходом и входом процессора, девятый вход и выход процессора подключены к поездной магистрали, блок учета пробега, выход которого соединен с третьим входом вагонной магистрали, первый и второй входы блока учета пробега соединены соответственно с четвертым входом шкафа распределительного и третьим выходом вагонной магистрали.
Недостатками этого шкафа являются зауженные функциональные возможности и сложные условия обслуживания.
В основу полезной модели поставлена задача усовершенствования шкафа распределительного процессорного пассажирского вагона за счет введения блока преобразования интерфейсов, системы контроля нагрева букс, и введения связей с блоком контроля температуры букс, информационным табло, датчиком уровня, кондиционером, что обеспечивает расширение функциональных возможностей и улучшение условий обслуживания.
Поставленная задача решается тем, что в шкаф распределительный процессорный пассажирского вагона который содержит процессор, блок преобразования и согласования, вагонную магистраль, первый выход которой соединен с первым входом процессора, а ее первый вход соединен с первым выходом процессора, систему пожарно-охранной сигнализации, вход и выход которой соединены со вторыми выходом и входом вагонной магистрали, соответственно, блок управления, пульт ручного управления, блок отображения, вход которого подключен к третьему выходу процессора, блок наработки, вход которого подключен к четвертому выходу процессора, а выход - к четвертому входу процессора, первый, второй, третий входы блока преобразования и согласования, являющиеся первым, вторым, третьим входами шкафа распределительного, подключены к выходам датчиков давления, датчиков температур, датчиков токов и напряжений соответственно, первый вход блока учета пробега, являющийся четвертым входом шкафа распределительного, подключен к выходу измерителя скорости, блок контроля электроэнергии, вход и выход которого соединены с пятыми выходом и входом процессора, блок диагностики, вход и выход которого соединены с шестыми выходом и входом процессора, блок архивирования, вход и выход которого соединены с седьмыми выходом и входом процессора, блок учета пробега, выход блока учета пробега соединен с третьим входом вагонной магистрали, второй вход блока учета пробега соединен с третьим выходом вагонной магистрали, третий вход и девятый выход процессора подключены к выходу и входу поездной магистрали, соответственно, в соответствии с полезной моделью введены блок преобразования интерфейсов, первые вход и выход которого соединены с первым выходом и четвертым входом блока преобразования и согласования, а вторые вход и выход - со вторыми выходом и входом процессора, система контроля нагрева букс, первые вход и выход которой соединены с четвертыми выходом и входом вагонной магистрали, соответственно, а вторые вход и выход подключены к выходу и входу блока контроля температуры букс, восьмые вход и выход процессора подключены к выходу и входу информационного табло, пятый вход блока преобразования и согласования, являющийся пятым входом шкафа распределительного, подключен к датчику уровня, второй выход и шестой вход блока преобразования и согласования подключены к входу и выходу кондиционера, вход и выход блока управления соединены с третьим выходом и седьмым входом блока преобразования и согласовани соответственно, вход и выход пульта ручного управления соединены с четвертым выходом и восьмым входом блока преобразования и согласования, соответственно.
Суть полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. показана структурная схема предложенного шкафа распределительного процессорного пассажирского вагона.
Предложенный шкаф 1 распределительный процессорный пассажирского вагона содержит процессор 2, блок 3 преобразования и согласования, вагонную магистраль 4, первый выход которой соединен с первым входом процессора 2, а ее первый вход соединен с первым выходом процессора 2, систему пожарно-охранной сигнализации 5, вход и выход которой соединены со вторыми выходом и входом вагонной магистрали 4, соответственно, блок управления 6, пульт ручного управления 7, блок отображения 10, вход которого подключен к третьему выходу процессора 2, блок наработки 11, вход которого подключен к четвертому выходу процессора 2, а выход - к четвертому входу процессора 2, первый, второй, третий входы блока 3 преобразования и согласования, являющиеся первым, вторым, третьим входами шкафа распределительного 1, подключены к выходам датчиков давления 12, датчиков температур 13, датчиков токов и напряжений 14, соответственно, первый вход блока учета пробега 21, являющийся четвертым входом шкафа распределительного 1, подключен к выходу измерителя скорости 15, блок контроля электроэнергии 16, вход и выход которого соединены с пятыми выходом и входом процессора 2, блок диагностики 17, вход и выход которого соединены с шестыми выходом и входом процессора 2, блок архивирования 18, вход и выход которого соединены с седьмыми выходом и входом процессора 2, блок учета пробега 21, выход блока учета пробега соединен с третьим входом вагонной магистрали 4, второй вход блока учета пробега соединен с третьим выходом вагонной магистрали 4, третий вход и девятый выход процессора 2 подключены к выходу и входу поездной магистрали 20, соответственно, блок преобразования интерфейсов 24, первые вход и выход которого соединены с первым выходом и четвертым входом блока 3 преобразования и согласования, а вторые вход и выход - со вторыми выходом и входом процессора 2, система контроля нагрева букс 8, первые вход и выход которой соединены с четвертыми выходом и входом вагонной магистрали 4, соответственно, а вторые вход и выход подключены к выходу и входу блока контроля температуры букс 9, восьмые вход и выход процессора 2 подключены к выходу и входу информационного табло 19, пятый вход блока 3 преобразования и согласования, являющийся пятым входом шкафа распределительного 1, подключен к датчику уровня 22, второй выход и шестой вход блока преобразования и согласования подключены к входу и выходу кондиционера 23, вход и выход блока управления 6 соединены с третьим выходом и седьмым входом блока 3 преобразования и согласования, соответственно, вход и выход пульта ручного управления 7 соединены с четвертым выходом и восьмым входом блока 3 преобразования и согласования, соответственно.
Датчики 12, 13, 14, 22, измеритель 15, информационное табло 19, поездная магистраль 20 и кондиционер 23 не входят в состав шкафа 1.
Шкаф распределительный процессорный пассажирского вагона работает следующим образом. Шкаф распределительный 1 может работать в двух штатных режимах: автоматическом и ручном и в технологическом режиме. Во всех режимах производится измерение напряжения бортовой сети, тока электрогенератора, тока аккумуляторной батареи, напряжения высоковольтной магистрали, тока высоковольтной магистрали, температуры салона, температуры приточного воздуха, температуры наружного воздуха, температуры котла, давления конденсации, давления кипения, скорости движения вагона, уровня воды в баках, состояния кондиционера по информации датчиков 12, 13, 14, 15, 22, 23. В блоке преобразования интерфейсов введен внутренний интерфейс, что позволило существенно уменьшить количество связей между блоками и изменить конструкцию шкафа из двухстороннего в односторонний, что в свою очередь улучшило условия обслуживания шкафа. По результатам измерения напряжения и тока высоковольтной магистрали вычисляется потребляемая электроэнергия от высоковольтной магистрали. При работе от внешней питающей сети переменного тока вычисляется потребляемая электроэнергия от внешней сети. Блок контроля 16 при этом ведет следующие виды учета: почасовый, посуточный, помесячный, с начала года, с начала учета.
Измеренные аналоговые величины через блок 3 поступают в блок преобразования интерфейсов 24 а потом на процессор 2. Состояние всех датчиков и агрегатов вагона поступают в процессор 2 в виде дискретных донесений. Полученная информация обрабатывается в процессоре 2, формируются диагностические и информационные сообщения, а также команды управления агрегатами вагона. При автоматическом режиме управления необходимая информация поступает на блок отображения 10, блок наработки 11, блок диагностики 17, блок архивирования 18, кондиционер 23. Блок наработки 11 производит учет времени работы и количества включений с начала суток, с начала месяца, с начала учета всех потребителей вагона (климатическая установка, кипятильник, микроволновая печь и др.)
В блоке архивирования 18 кроме текущей информации хранятся паспортные данные на шкаф распределительный 1 и блоки, входящие в состав этого шкафа. При архивировании сообщений фиксируется дата и время их появления и исчезновения. Диагностические сообщения, отображенные в блоке 10.
С процессора 2 информация о температуре салона, температуре наружного воздуха, текущем времени, пунктах отправки и прибытия выводится на информационное табло 19.
Информация с измерителя 15 поступает на вход блока учета пробега 21, который определяет пробег вагона. Величины скорости движения и пробега вагона через вагонную магистраль 4 RS485 поступают в процессор 2. В состав шкафа распределительного входит автономная система пожарно-охранной сигнализации 5, которая обеспечивает контроль состояния пожарных извещателей для своевременного нахождения, локализации и адресного извещения о возникновении признаков пожара или несанкционированного доступа, подачу звуковой и световой сигнализации при возникновении тревожного состояния, автоматическую проверку отсутствия неисправности составных частей этой системы. Необходимая информация с системы 5 через вагонную магистраль 4 поступает в процессор 2. Система контроля нагрева букс 8 получает информацию от блока контроля температуры букс 9, и через вагонную магистраль 4 поступает в процессор 2.
Управление агрегатами вагона осуществляется через блок управления 6 от процессора 2 через блок преобразования интерфейсов 24, блок преобразования и согласования 3 в автоматическом режиме и от пульта ручного управления 7 через блок преобразования и согласования 3 в режиме ручного управления.
В автоматическом режиме процессор 2 выбирает режим работы и управления для поддержания микроклимата в вагоне, анализирует загрузку силовой установки и формирует разрешение на включение потребителей.
В процессе отладки и проверки шкаф распределительный 1 может работать в технологическом режиме, позволяющем наблюдать все аналоговые и дискретные донесения и избирательно выдавать команды на исполнительные механизмы. Этот режим позволяет проверять как тракты измерения, так и тракты выдачи команд.
Шкаф распределительный 1 обеспечивает обмен информацией с верхним уровнем через поездную магистраль 20 RS485. При этом на верхний уровень может передаваться текущее состояние всех контролируемых систем, архивная информация, дискретная и аналоговая входная информация. Шкаф распределительный по информации от верхнего уровня выполняет команды по приему и записи паспортных данных, по очистке архивов, по коррекции показаний часов и даты, по приему и записи новой версии программного обеспечения.
Таким образом, предлагаемый шкаф распределительный процессорный пассажирского вагона обеспечивает значительное расширение функциональных возможностей и улучшений условий обслуживания.
Шкаф распределительный процессорный пассажирского вагона, который содержит процессор, блок преобразования и согласования, вагонную магистраль, первый выход которой соединен с первым входом процессора, а ее первый вход соединен с первым выходом процессора, систему пожарно-охранной сигнализации, вход и выход которой соединены со вторыми выходом и входом вагонной магистрали соответственно, блок управления, пульт ручного управления, блок отображения, вход которого подключен к третьему выходу процессора, блок наработки, вход которого подключен к четвертому выходу процессора, а выход - к четвертому входу процессора, первый, второй, третий входы блока преобразования и согласования, являющиеся первым, вторым, третьим входами шкафа распределительного, подключены к выходам датчиков давления, датчиков температур, датчиков токов и напряжений соответственно, первый вход блока учета пробега, являющийся четвертым входом шкафа распределительного, подключен к выходу измерителя скорости, блок контроля электроэнергии, вход и выход которого соединены с пятыми выходом и входом процессора, блок диагностики, вход и выход которого соединены с шестыми выходом и входом процессора, блок архивирования, вход и выход которого соединены с седьмыми выходом и входом процессора, блок учета пробега, выход которого соединен с третьим входом вагонной магистрали, второй вход блока учета пробега соединен с третьим выходом вагонной магистрали, третий вход и девятый выход процессора подключены к выходу и входу поездной магистрали соответственно, отличающийся тем, что в него введены блок преобразования интерфейсов, первые вход и выход которого соединены с первым выходом и четвертым входом блока преобразования и согласования, а вторые вход и выход - со вторыми выходом и входом процессора, система контроля нагрева букс, первые вход и выход которой соединены с четвертыми выходом и входом вагонной магистрали соответственно, а вторые вход и выход подключены к выходу и входу блока контроля температуры букс, восьмые вход и выход процессора подключены к выходу и входу информационного табло, пятый вход блока преобразования и согласования, являющийся пятым входом шкафа распределительного, подключен к датчику уровня, второй выход и шестой вход блока преобразования и согласования подключены к входу и выходу кондиционера, вход и выход блока управления соединены с третьим выходом и седьмым входом блока преобразования и согласования соответственно, вход и выход пульта ручного управления соединены с четвертым выходом и восьмым входом блока преобразования и согласования соответственно.
