Переносной диагностический комплекс аппаратуры горочной автоматики
Полезная модель относится к устройствам контроля и диагностики, и может быть использована на железнодорожном транспорте для контроля и диагностики технических средств на сортировочных горках и станциях. Технический результат предлагаемого комплекса заключается в уменьшении габаритов за счет повышения универсальности составляющих его элементов. Диагностический комплекс аппаратуры горочной автоматики содержит установленные в корпусе процессор, выходом подключенный к входу монитора, экран которого размещен на внешней стороне корпуса, часы реального времени, энергонезависимую память, блок выбора программ измерения, элементы управления которого выведены на внешнюю сторону корпуса, блок питания, последовательно соединенные входные цепи защиты, управляемый аналоговый коммутатор, усилитель с управляемым коэффициентом усиления, аналого-цифровой преобразователь и буфер, выходом подключенный к входу процессора, выходы которого через блок управления соединены с соответствующими выходами с управляющими входами коммутатора и усилителя, а также с входом синхронизации аналого-цифрового преобразователя, разъем для подключения измерительных цепей контролируемой аппаратуры горочной автоматики, установленный на внешней стороне корпуса и соединенный с входными цепями защиты, при этом соответствующие входы процессора подключены к выходам блока выбора программ измерения и часов реального времени, а вход/выход - к выходу/входу энергонезависимой памяти, программное обеспечение процессора включает для каждого вида аппаратуры горочной автоматики соответствующую программу измерения диагностических параметров. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.
Полезная модель относится к устройствам контроля и диагностики, и может быть использована на железнодорожном транспорте для контроля и диагностики технических средств на сортировочных горках и станциях.
Известен переносной программно-диагностический комплекс, содержащий соединенные между собой через управляющую ЭВМ монитор, многоканальный аналого-цифровой преобразователь, многоканальный генератор аналоговых сигналов, многоканальный генератор импульсно-кодовых сигналов, многоканальный логический анализатор и многоканальный диагностический модуль, выполненные с цифровым управлением (RU 2363975 C1, G05B 23/02, 10.08.2009).
Такое исполнение позволяет расширить функциональные возможности комплекса, наблюдать на одном экране визуальную информацию одновременно от множества измерительных и диагностических приборов, что облегчает анализ параметров объекта диагностики и поиск его неисправностей.
Недостатком известного комплекса является аппаратурное дублирование корпусов, источников питания, устройств сопряжения и адаптеров и, как следствие, относительно большие габариты комплекса в целом.
Известен контрольно-диагностический комплекс станционных устройств горочной автоматической централизации, содержащий модули ввода аналоговых и дискретных сигналов от контролируемых устройств, модуль контроля сопротивления изоляции, связанный с контролируемыми устройствами, удаленные автоматизированные рабочие места и объединенные локальной вычислительной сетью Ethernet шлюз, сервер баз данных и контроллер сбора информации на базе промышленного компьютера, который связан с модулем контроля сопротивления изоляции, модулями ввода аналоговых и дискретных сигналов и с сервером баз данных, связанным с автоматизированной системой управления сортировочным процессом, со шлюзом локальной вычислительной сети и автоматизированным рабочим местом дежурного электромеханика, модуль мониторинга состояния и обнаружения неисправностей оборудования, связанный с контроллером сбора информации, с автоматизированным рабочим местом дежурного электромеханика и с автоматизированной системой управления сортировочным процессом, горочное табло коллективного пользования, связанное с модулем мониторинга состояния и обнаружения неисправностей оборудования, выполненное с возможностью визуального, голосового и звукового оповещения о сбое в работе контролируемых устройств, при этом шлюз локальной вычислительной сети и удаленные автоматизированные места связаны с корпоративной сетью передачи данных, обеспечивая отображение диагностической и статистической информации о работе оборудования в системах технического мониторинга и диагностики верхнего уровня (RU 98724, B61L 17/00, 27.10.2010).
В известном комплексе измерение параметров обслуживаемой аппаратуры осуществляют в полевых условиях, а их контроль и диагностику состояния аппаратуры - на удаленном автоматизированном рабочем месте дежурного электромеханика. В полевых условиях измерение и контроль параметров обслуживаемой аппаратуры горочной автоматической централизации, а также диагностику ее состояния известный комплекс не осуществляет.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в создании универсального переносного диагностического комплекса, осуществляющего измерение, контроль параметров и диагностику состояния аппаратуры горочной автоматической централизации в режиме реального времени в полевых условиях без снижения его функциональных возможностей.
Технический результат предлагаемого комплекса заключается в уменьшении габаритов устройства за счет повышения универсальности составляющих элементов комплекса без снижения функциональных возможностей.
Технический результат достигается тем, что переносной диагностический комплекс аппаратуры горочной автоматики содержит установленные в корпусе процессор, выходом подключенный к входу монитора, экран которого размещен на внешней стороне корпуса, часы реального времени, энергонезависимую память, блок выбора программ измерения, элементы управления которого выведены на внешнюю сторону корпуса, блок питания, последовательно соединенные входные цепи защиты, управляемый аналоговый коммутатор, усилитель с управляемым коэффициентом усиления, аналого-цифровой преобразователь и буфер, выходом подключенный к входу процессора, выходы которого через блок управления соединены с соответствующими выходами с управляющими входами коммутатора и усилителя, а также с входом синхронизации аналого-цифрового преобразователя, разъем для подключения измерительных цепей контролируемой аппаратуры горочной автоматики, установленный на внешней стороне корпуса и соединенный с входными цепями защиты, при этом соответствующие входы процессора подключены к выходам блока выбора программ измерения и часов реального времени, а вход/выход - к выходу/входу энергонезависимой памяти, программное обеспечение процессора включает для каждого вида аппаратуры горочной автоматики соответствующую программу измерения диагностических параметров.
Для подключения внешних устройств комплекс дополнительно включает установленный в корпусе USB интерфейс, входом/выходом соединенный с соответствующим выходом/входом процессора, при этом входной разъем USB интерфейса выведен на внешнюю сторону корпуса.
Элемент включения блока питания размещен на внешней стороне корпуса и может быть выполнен в виде сенсорного или кнопочного элемента включения. Блок питания может быть выполнен в виде аккумуляторной батареи, подключенной к разъему USB интерфейса.
Аккумуляторная батарея может быть снабжена индикатором заряда, размещенным на внешней стороне корпуса.
Элементы управления блока выбора программ измерения выполнены в виде сенсорной или кнопочной клавиатуры.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема переносного диагностического комплекса аппаратуры горочной автоматики.
Переносной диагностический комплекс аппаратуры горочной автоматики содержит установленные в корпусе 1 процессор 2, выходом подключенный к входу монитора 3, экран которого размещен на внешней стороне корпуса 1, часы 4 реального времени, энергонезависимую память 5, блок 6 выбора программ измерения, блок 7 питания элементов комплекса, последовательно соединенные входные цепи 8 защиты, управляемый аналоговый коммутатор 9, усилитель 10 с управляемым коэффициентом усиления, аналого-цифровой преобразователь 11 (АЦП 11) и буфер 12, выходом подключенный к входу процессора 2.
Выходы процессора 2 через блок 13 управления соединен с управляющими входами коммутатора 9 и усилителя 10, а также с входом синхронизации АЦП 11.
На внешней стороне корпуса 1 установлен разъем 14 для подключения измерительных цепей контролируемой аппаратуры, соединенный с входными цепями 8 защиты.
При этом соответствующие входы процессора 2 подключены к выходам блока 6 выбора программ измерения и часов 4 реального времени, а другой вход/выход - к выходу/входу энергонезависимой памяти 5. Программное обеспечение процессора 2 включает для каждого вида обслуживаемой аппаратуры горочной автоматики соответствующую программу измерения диагностических параметров.
Элементы управления блока 6 выбора программ измерения выведены на внешнюю сторону корпуса 1 (на чертеже не показаны) и выполнены виде сенсорных устройств или кнопочной клавиатуры.
Для подключения внешних устройств комплекс дополнительно включает установленный в корпусе 1 USB интерфейс 15, входом/выходом соединенный с соответствующим выходом/входом процессора 2. Входной разъем USB интерфейса 15 выведен на внешнюю сторону корпуса 1 (на чертеже не показан).
Элемент включения блока 7 питания размещен на внешней стороне корпуса и может быть выполнен в виде сенсорного или кнопочного элемента включении (на чертеже не показан).
Блок 7 питания может быть выполнен в виде аккумуляторной батареи, подключенной к разъему USB интерфейса 15 и снабженной индикатором заряда, размещенным на внешней стороне корпуса (на чертеже не показаны).
Переносной диагностический комплекс горочной автоматической централизации (ПДК ГАЦ) осуществляет измерение и контроль параметров и диагностику технического состояния аппаратуры горочной автоматики, выполняемых персоналом сортировочных станций непосредственно на месте их размещения.
Подключение разъема 14 ПДК ГАЦ к электрическим цепям обслуживаемой аппаратуры горочной автоматики осуществляют с помощью измерительного кабеля.
Перед выполнением операций измерения и контроля параметров и диагностики состояния обслуживаемой аппаратуры включают блок 7 питания ПДК ГАЦ. С помощью клавиатуры блока 6 выбирают программу измерения для данного вида обслуживаемой аппаратуры. Блок 6 формирует соответствующую команду процессору 2, который запрашивает из памяти 5 программу измерения и контроля параметров для данного вида аппаратуры.
Измерительный сигнал через последовательно соединенные входные цепи 8 защиты, управляемый коммутатор 9 и усилитель 10 поступает на вход АЦП 11.
Входные цепи 8 осуществляют защиту элементов ПДК ГАЦ от перенапряжений в случае его несанкционированного использования. В качестве таких цепей применяются делители напряжения и варисторы.
В соответствии с выбранной программой измерения процессор 2 через блок 13 управления управляет работой аналогового коммутатора 9, усилителя 10, АЦП 11 и буфера 12.
В соответствии с управляющими сигнала коммутатор 9 и усилитель 10 осуществляют нормирование сигнала до приведения его уровня к допустимому, обеспечивающему точное аналого-цифровое преобразование. Частоту аналого-цифрового преобразования задает процессор 2 - не менее 1500 преобразований в секунду и через блок 13 управления направляет на вход синхронизации АЦП 11.
Аналогово-цифровое преобразование происходит в режиме реального времени и синхронизируется тактирующими импульсами, задаваемыми часами 4 реального времени.
АЦП 11 преобразует аналоговый сигнал в цифровой и передает его в буфер 12 для последующей передачи в процессор 2. Для предотвращения потери результатов предыдущих измерений буфер 12 осуществляет накопление результатов аналого-цифрового преобразования и хранит их до запроса процессора 2. Процессор 2 через блок 13 направляет запрос буферу 12 только после обработки предыдущих результатов измерений. В качестве буфера 12 используют буфер FIFO.
Процессор 2 в соответствии с выбранной программой измерений обрабатывает результаты аналого-цифрового преобразования измеряемых сигналов, направляет их в память 5 для хранения одновременно с запросом о результатах обработки предыдущих измерений данного вида аппаратуры и информации о допустимых параметрах измеряемых сигналов аппаратуры и осуществляет соответствующее преобразование полученных данных для последующего визуального отображения их на экране монитора 3.
Результаты измерений напряжений, токов, времени и частоты отображаются в удобном для восприятия виде. Одновременно на экран монитора 3 процессор 2 выводит справочную информация о допустимых параметрах измеряемых сигналов обслуживаемого устройства.
Процессор 2 осуществляет контроль параметров измеряемых сигналов путем сравнения их значений с допустимыми, по результатам сравнения диагностирует состояние обслуживаемого объекта и выводит на экран соответствующее сообщение, например, «участок свободен», что позволяет пользователю комплекса в полевых условиях проконтролировать состояние объекта и в случае необходимости принять соответствующие меры для восстановление его функционирования в рабочем режиме.
ПДК ГАЦ осуществляет измерение, контроль параметров и диагностику состояния устройств радиолокационного измерения скорости движения вагона с горки (РИС-ВЗМ), устройств контроля заполнения путей на основе метода импульсного зондирования (КЗП-ИЗ), устройств фиксации прохождения осей (УФПО), радиотехнических датчиков контроля свободности стрелочных участков (РТД-С), датчиков давления ДД, индуктивно проводных датчиков (ИПД); измерение напряжений и токов выходных измерительных и контрольных цепей питания и линии связи.
В ПДК ГАЦ предусмотрена возможность увеличения объема контролируемой аппаратуры горочной автоматики. Посредством USB интерфейса 15 из внешнего компьютера можно провести загрузку в энергонезависимую память 5 дополнительных подпрограмм для измерения, контроля параметров и диагностики состояния новых видов аппаратуры ГАЦ.
Таким образом, заявляемый переносной диагностический комплекс позволяет одному пользователю (электромеханику) оперативно осуществлять измерение и контроль параметров, а также диагностику состояния ГАЦ как в экстренных ситуациях при наличии сбоев в работе ГАЦ, так в соответствии с планами технического обслуживания.
1. Диагностический комплекс аппаратуры горочной автоматики, содержащий установленные в корпусе процессор, выходом подключенный к входу монитора, экран которого размещен на внешней стороне корпуса, часы реального времени, энергонезависимую память, блок выбора программ измерения, элементы управления которого выведены на внешнюю сторону корпуса, блок питания, последовательно соединенные входные цепи защиты, управляемый аналоговый коммутатор, усилитель с управляемым коэффициентом усиления, аналого-цифровой преобразователь и буфер, выходом подключенный к входу процессора, выходы которого через блок управления соединены с соответствующими выходами с управляющими входами коммутатора и усилителя, а также с входом синхронизации аналого-цифрового преобразователя, разъем для подключения измерительных цепей контролируемой аппаратуры горочной автоматики, установленный на внешней стороне корпуса и соединенный с входными цепями защиты, при этом соответствующие входы процессора подключены к выходам блока выбора программ измерения и часов реального времени, а вход/выход - к выходу/входу энергонезависимой памяти, программное обеспечение процессора включает для каждого вида аппаратуры горочной автоматики соответствующую программу измерения диагностических параметров.
2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что для подключения внешних устройств введен установленный в корпусе USB интерфейс, входом/выходом соединенный с соответствующим выходом/входом процессора, при этом разъем USB интерфейса выведен на внешнюю сторону корпуса.
3. Комплекс по п.2, отличающийся тем, что блок питания выполнен в виде аккумуляторной батареи, подключенной к разъему USB интерфейса.
4. Комплекс по п.3, отличающийся тем, что аккумуляторная батарея снабжена индикатором заряда, размещенным на внешней стороне корпуса.
5. Комплекс по любому пп.1 или 2, отличающийся тем, что элемент включения блока питания размещен на внешней стороне корпуса и может быть выполнен в виде сенсорного или кнопочного элемента включения.
6. Комплекс по любому пп.1-4, отличающийся тем, что элементы управления блоком выбора программ измерения выполнены в виде сенсорной или кнопочной клавиатуры.
