Автоматизированная система контроля технического состояния и мониторинга автотранспортных средств и регистратор параметров транспортного средства

Полезная модель относится к системам автоматизированного контроля, диспетчерского управления и обеспечения безопасности нахождения на маршруте транспортных средств. Полезная модель дает возможность получения объективной, адекватной и оперативной информации о техническом состоянии автотранспортных средств пунктами управления (базовая станция) и контроля (центральный диспетчерский пункт), режимах работы автотранспортных средств (подвижных единиц) на маршруте движения путем расширения функциональных возможностей контроля и анализа получаемой информации, повышения надежности функционирования и удешевления за счет использования типовых элементов средств вычислительной техники и настраиваемых алгоритмов их работы по автоматизации контроля за техническими и эксплуатационными параметрами транспортных средств, постоянного контроля использования их по назначению и автоматической передачи результатов контроля в базовую станцию для их анализа в центральном диспетчерском пункте и обобщения для снижения трудоемкости на ремонт, техническое обслуживание, повышение ресурса их работы и степени безопасности эксплуатации. Поставленная задача достигается аппаратно-программными средствами, объединенными единым алгоритмом функционирования системы. Автоматизированная система контроля технического состояния и мониторинга автотранспортных средств, состоит из базовой станции (БС), подвижных единиц (ПЕ), центрального диспетчерского пункта (ЦДП) и маршрутных датчиков (МД), причем на базовой станции установлены первое и второе приемопередающие устройства, соединенные своими выходами по шине портов ввода-вывода с соответствующими входами микроконтроллера базовой станции, выполненного с возможностью генерировать команды настройки и опроса подвижной единицы, и соединенного своим выходом через соответствующий порт ввода-вывода с первой ПЭВМ, выполненной с возможностью расчета значений показателей и отображения информации о результатах работы подвижной единицы на автоматизированных рабочих местах базовой станции, подключенных своими входами к соответствующему порту ввода-вывода первой ПЭВМ, на каждой подвижной единице установлен блок датчиков ее технического и

эксплуатационного состояния, соединенных своими выходами с входами блока обработки информации, входящего в состав регистратора параметров транспортного средства, а своим выходом блок обработки информации соединен по соответствующей шине ввода-вывода с входом приемопередающего устройства регистратора, который также входит в состав регистратора параметров транспортного средства, выполненного с возможностью фиксации, хранения и адаптации информации контроля к форматам и протоколам обмена в локальной вычислительной сети и ее передачи через приемопередающее устройство регистратора в микроконтроллер базовой станции, центральный диспетчерский пункт содержит третье приемопередающее устройство, выход которого подключен через соответствующую шину порта ввода-вывода к второй ПЭВМ, выполненной с возможностью обобщать и анализировать информацию микроконтроллера базовой станции по граничным значениям контролируемых параметров регистратора параметров транспортного средства и соединенной через соответствующую шину порта ввода-вывода с автоматизированными рабочими местами центрального диспетчерского пункта, маршрутные датчики имеют в своем составе передающие устройства, выполненные с возможностью генерации сигналов, фиксирующих факт прохождения мимо них подвижных единиц, объединение в единую автоматизированную систему осуществляется радиоканалами между подвижной единицей и базовой станцией первым приемопередающим устройством и приемопередающим устройством регистратора, между базовой станцией и центральным диспетчерским пунктом вторым и третьим приемопередающими устройствами и между подвижной единицей и маршрутными датчиками приемопередающим устройством регистратора и передающим устройством маршрутного датчика. Для автоматизированной системы контроля технического состояния и мониторинга автотранспортных средств разработан регистратор параметров транспортного средства, состоящий из приемопередающего устройства регистратора, вход которого соединен шиной ввода-вывода с выходом блока переработки информации, содержащего блок согласования и настройки, микропроцессор, выполненный с возможностью фиксации, хранения и адаптации информации контроля к форматам и протоколам обмена в локальной вычислительной сети и ее передачи через приемопередающее устройство регистратора, блок памяти, блок времени, причем блок согласования и настройки подключен шиной ввода-вывода к соответствующему порту микропроцессора, а блок времени и блок памяти соединены соответствующими

шинами ввода-вывода с портами микропроцессора, при этом входами блока обработки информации являются входы блока согласования и настройки.

Полезная модель относится к системам автоматизированного контроля, диспетчерского управления и обеспечения безопасности нахождения на маршруте транспортных средств.

Известна система диспетчерского управления наземным транспортом [Патент RU №2113013, 1998 г.], содержащая центральный диспетчерский пункт (ЦДП), подвижные единицы (ПЕ) и контрольные пункты (КП), на каждом из которых установлены приемопередатчики ближнего и дальнего радиоканалов и микроконтроллер, на центральном диспетчерском пункте установлены двухканальный приемопередатчик, адаптер каналов связи, цифроаналоговый преобразователь, блок ввода-вывода речи и аналого-цифровой преобразователь, а также объединенные в локальную вычислительную сеть с адаптером каналов связи файл-сервер и автоматизированные рабочие места диспетчеров и вспомогательного персонала, на подвижной единице установлены двухканальный приемопередатчик, блок управления, цифроаналоговый преобразователь, аналого-цифровой преобразователь, блок ввода-вывода речи и пульт управления и индикации.

Недостатками этой системы являются невозможность контролировать технические и эксплуатационные параметры транспортного средства.

Известна система диспетчерского управления наземным транспортом, принятая за прототип, [Патент RU 2113014 С1, 1998 г.], включающая маршрутные датчики, центральный диспетчерский пункт с приемопередатчиком и подвижные единицы, контрольные пункты, на каждом из которых установлены приемопередатчики ближнего и дальнего радиоканалов, соединенные с микроконтроллером, на центральном диспетчерском пункте введены адаптер каналов связи, цифроаналоговый преобразователь, блок ввода-вывода речи и аналого-цифровой преобразователь, а также объединенные в локальную вычислительную сеть с адаптером каналов связи файл-сервер и автоматизированные рабочие места диспетчеров и вспомогательного персонала, причем блок управления на подвижной единице выполнен на микроконтроллере.

Недостатком указанной системы является невозможность контролировать и фиксировать совокупность параметров автотранспортного средства, находящегося на маршруте, и характеризующие его эксплуатационное состояние (скорость движения на маршруте, температура двигателя, число его оборотов, давление масла, число перевозимых пассажиров, уровень топлива в баках, время стоянок, пробег на участке и т.д.), а также сложность ее построения вследствие использования различных элементов, созданных на основе различных технологий изготовления.

Известно устройство для определения эксплуатационных параметров транспортных средств [Патент RU №2107946 1998 г.] содержащее датчик оборотов коленчатого вала двигателя, датчик пути, первичные преобразователи, детекторы, делители, генератор временных импульсов, инвертор, четыре элемента И, счетчики времени, оборотов коленчатого вала двигателя в движении и на месте, пройденного пути, а также программируемый интерфейс, содержащий блок управления приемопередатчиком, регистр адреса, дешифратор адреса, ключи, приемопередатчик, блоки согласования уровней сигналов и блок идентификации транспортного средства, соединенные между собой соответствующим способом, что позволяет частично автоматизировать процесс управления эксплуатацией транспортных средств и постоянно осуществлять контроль использования мобильных объектов по назначению.

Недостатком данного устройства является его конструктивная сложность и, как следствие этого, недостаточная надежность в эксплуатации. Кроме этого оно не позволяет полностью автоматизировать процесс управления эксплуатацией транспортных средств и производить регистрацию эксплуатационных показателей, в полном объеме поскольку не обладает возможностью автоматизировать процесс передачи информации о значениях технических и эксплуатационных параметров транспортного средства в АСУ предприятия. Также случае появления необходимости контролировать дополнительные параметры в устройство необходимо добавить дополнительные датчики, а оно само должно претерпеть схемные решения по вводу их включения в общую структуру.

Наиболее близким по технической сущности, выбранным в качестве прототипа, является устройство для контроля и регистрации эксплуатационных показателей автотранспортного средства [Патент RU №2178585, 2002 г.], содержащее датчик пройденного пути, командный блок, пять дешифраторов, задатчик вида дорожного покрытия, датчик расхода топлива, генератор времени, суммарный счетчик расхода топлива, счетчик общего времени пробега, счетчики пройденного пути, счетчики

расхода топлива, счетчики времени движения, счетчики скорости, счетчики включений спецоборудования, датчик скорости, датчик включения спецоборудования, приемную антенну, приемник GPS-сигналов, микропроцессор, которое может быть использовано при испытании, эксплуатации, статистическом анализе эксплуатационных показателей автотранспортного средства и позволяющее осуществлять объективный контроль за эксплуатацией автотранспортных средств и спецоборудования согласно путевым листам и производственным заданиям, а также обеспечить фиксацию в реальном времени местоположений, стоянок, маршрутов движения автотранспортных средств, периодов времени использования спецоборудования с привязкой к месту (адресу) и времени использования, длительности работы двигателей как собственно автотранспортных средств, так и двигателей автономного спецоборудования. Недостатком указанного устройство является отсутствие высокой степени его автоматизации и оперативности контроля, что связано с необходимостью установки на транспортном средстве запоминающего устройства, его снятия и передачи в контролирующий орган для проверки и контроля информации.

Задача, положенная в основу предлагаемой полезной модели, заключается в получении объективной, адекватной и оперативной информации о техническом состоянии автотранспортных средств пунктами управления (базовая станция) и контроля (центральный диспетчерский пункт), режимах работы автотранспортных средств (подвижных единиц) на маршруте движения путем расширения функциональных возможностей контроля и анализа получаемой информации, повышения надежности функционирования и удешевления за счет использования типовых элементов средств вычислительной техники и настраиваемых алгоритмов их работы по автоматизации контроля за техническими и эксплуатационными параметрами транспортных средств, постоянного контроля использования их по назначению и автоматической передачи результатов контроля в базовую станцию для их анализа в центральном диспетчерском пункте и обобщения для снижения трудоемкости на ремонт, техническое обслуживание, повышение ресурса их работы и степени безопасности эксплуатации. Поставленная задача достигается аппаратно-программными средствами, объединенными единым алгоритмом функционирования системы.

Технический результат автоматизированной системы контроля технического состояния и мониторинга автотранспортных средств заключается в обеспечении:

- контроля в реальном масштабе времени за техническим и эксплуатационным состоянием автотранспортных средств по заранее выбранным параметрам за счет введения в состав подвижной единицы регистратора параметров транспортного средства, контролирующего значения выбранных параметров с заданной дискретой времени и накапливающих эти значения в блоке своей памяти на протяжении всего времени работы транспортного средства;

- автоматизированной передачи массивов данных о техническом и эксплуатационном состоянии автотранспортного средства на диспетчерские пункты (базовую станцию и центральный диспетчерский пункт) посредством их приемопередающих устройств;

- контроля нахождения автотранспортного средства на маршруте с помощью группы маршрутных датчиков;

- анализа ситуации о техническом и эксплуатационном состоянии автотранспортного средства посредством передачи данных с помощью приемопередающих устройств автоматизированной системы и их отображения на автоматизированных рабочих местах базовой станции и центрального диспетчерского пункта;

- повышения безопасности автомобильных перевозок путем постоянного контроля за состоянием автотранспортного средства и предотвращения выходов контролируемых параметров о техническом и эксплуатационном состоянии за допустимые пределы;

- повышения экономической и технической эффективности управления автотранспортными средствами и продление сроков их эксплуатации посредством своевременного планирования их технического обслуживания по результатам анализа совокупности контролируемых параметров, полученных с помощью регистратора параметров транспортного средства;

- расширения функциональных возможностей автоматизированной системы, повышение надежности, качества и оперативности управления транспортными средствами благодаря ее реализации типовыми средствами вычислительной техники (микроконтроллер, память, блок часов, приемопередающие устройства на трансиверах, ПЭВМ и локальной вычислительной сети),

- автоматизации операций контроля за техническим и эксплуатационным состоянием автотранспортного средства по заранее определенным параметрам с программируемой оператором дискретой времени контроля, а также нахождения автотранспортного средства на маршруте следования и времени прохождения маршрутных датчиков,

- автоматизации анализа информации о техническом и эксплуатационном состоянии автотранспортного средства, формировании сообщений о превышении допустимых

значений по каждому из параметров, анализу режима работы водителя и, как следствие этого, выработке решений по объективному техническому и эксплуатационному состоянию автотранспортного средства.

Указанный технический результат достигается с помощью автоматизированной системы контроля технического состояния и мониторинга автотранспортных средств и регистратора параметров транспортного средства для нее.

Автоматизированная система контроля технического состояния и мониторинга автотранспортных средств, состоит из базовой станции (БС), подвижных единиц (ПЕ), центрального диспетчерского пункта (ЦДП) и маршрутных датчиков (МД), причем на базовой станции установлены первое и второе приемопередающие устройства, соединенные своими выходами по шине портов ввода-вывода с соответствующими входами микроконтроллера базовой станции, выполненного с возможностью генерировать команды настройки и опроса подвижной единицы, и соединенного своим выходом через соответствующий порт ввода-вывода с первой ПЭВМ, выполненной с возможностью расчета значений показателей и отображения информации о результатах работы подвижной единицы на автоматизированных рабочих местах базовой станции, подключенных своими входами к соответствующему порту ввода-вывода первой ПЭВМ, на каждой подвижной единице установлен блок датчиков ее технического и эксплуатационного состояния, соединенных своими выходами с входами блока обработки информации, входящего в состав регистратора параметров транспортного средства, а своим выходом блок обработки информации соединен по соответствующей шине ввода-вывода с входом приемопередающего устройства регистратора, который также входит в состав регистратора параметров транспортного средства, выполненного с возможностью фиксации, хранения и адаптации информации контроля к форматам и протоколам обмена в локальной вычислительной сети и ее передачи через приемопередающее устройство регистратора в микроконтроллер базовой станции, центральный диспетчерский пункт содержит третье приемопередающее устройство, выход которого подключен через соответствующую шину порта ввода-вывода к второй ПЭВМ, выполненной с возможностью обобщать и анализировать информацию микроконтроллера базовой станции по граничным значениям контролируемых параметров регистратора параметров транспортного средства и соединенной через соответствующую шину порта ввода-вывода с автоматизированными рабочими местами центрального диспетчерского пункта, маршрутные датчики имеют в своем составе передающие устройства, выполненные с возможностью генерации сигналов,

фиксирующих факт прохождения мимо них подвижных единиц, объединение в единую автоматизированную систему осуществляется радиоканалами между подвижной единицей и базовой станцией первым приемопередающим устройством и приемопередающим устройством регистратора, между базовой станцией и центральным диспетчерским пунктом вторым и третьим приемопередающими устройствами и между подвижной единицей и маршрутными датчиками приемопередающим устройством регистратора и передающим устройством маршрутного датчика.

Для автоматизированной системы контроля технического состояния и мониторинга автотранспортных средств создан регистратор параметров транспортного средства.

Техническим результатом использования регистратора параметров транспортного средства является обеспечение:

- автоматизации операций контроля о техническом состоянии автотранспортного средства по заранее определенным параметрам с программируемой блоком времени дискретой моментов контроля, а также нахождению автотранспортного средства на маршруте следования и времени прохождения маршрутных датчиков,

- автоматизированного накопления информации о режиме работы транспортного средства в блоке памяти,

- автоматизированной передачи накопленной информации приемопередающим устройством по сигналу запроса на базовую станцию.

Указанный технический результат достигается за счет использования регистратора параметров транспортного средства, входящего в состав автоматизированной системы контроля технического состояния и мониторинга автотранспортных средств, а именно в подвижные единицы, и состоящего из приемопередающего устройства регистратора, вход которого соединен шиной ввода-вывода с выходом блока переработки информации, содержащего блок согласования и настройки, микропроцессор, выполненный с возможностью фиксации, хранения и адаптации информации контроля к форматам и протоколам обмена в локальной вычислительной сети и ее передачи через приемопередающее устройство регистратора, блок памяти, блок времени, причем блок согласования и настройки подключен шиной ввода-вывода к соответствующему порту микропроцессора, а блок времени и блок памяти соединены соответствующими шинами ввода-вывода с портами

микропроцессора, при этом входами блока обработки информации являются входы блока согласования и настройки.

Таким образом, перечисленная совокупность признаков по сравнению с аналогами позволяет расширить функциональные возможности системы и регистратора, повысить качество диспетчерского управления автотранспортом.

Отличительными признаками конструктивного решения автоматизированной системы контроля технического состояния и мониторинга автотранспортных средств от известных, является включение в ее состав базовой станции, где установлены первое и второе приемопередающие устройства, соединенные своими выходами по шине портов ввода-вывода с соответствующими входами ее микроконтроллера, выполненного с возможностью генерировать команды настройки и опроса подвижной единицы, и соединенного своим выходом через соответствующий порт ввода-вывода с первой ПЭВМ, выполненной с возможностью расчета значений контролируемы параметров и отображения информации о результатах работы подвижной единицы на автоматизированных рабочих местах базовой станции, подключенных своими входами к соответствующему порту ввода-вывода первой ПЭВМ и включение в состав подвижной единицы регистратора параметров транспортного средства.

Отличительными признаками конструктивного решения регистратора параметров транспортного средства от существующих устройств, является включение в его состав приемопередающего устройства регистратора, вход которого соединен шиной ввода-вывода с выходом блока переработки информации, содержащего блок согласования и настройки, микропроцессор, выполненный с возможностью фиксации, хранения и адаптации информации контроля к форматам и протоколам обмена в локальной вычислительной сети и ее передачи через приемопередающее устройство регистратора, блок памяти, блок времени, причем блок согласования и настройки подключен шиной ввода-вывода к соответствующему порту микропроцессора, а блок времени и блок памяти соединены соответствующими шинами ввода-вывода с портами микропроцессора, при этом входами блока обработки информации являются входы блока согласования и настройки, причем все вышеуказанные блоки построены с помощью типовых средств и элементов вычислительной техники.

Анализ известных технических решений позволяет сделать вывод о том, что заявляемые технические решения не известны из уровня техники, что свидетельствует о его соответствии их критерию "новизна".

Возможность использования заявляемой полезной модели в системе диспетчерского управления автомобильным транспортом позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "промышленная применимость".

На фиг.1 представлена структурная схема автоматизированной системы контроля технического состояния и мониторинга автотранспортных средств, на фиг.2 представлена структурная схема регистратора параметров транспортного средства, на фиг.3 приведен алгоритм работы микроконтроллера 7 базовой станции 1, на фиг.4 приведен алгоритм работы ПЭВМ 8 базовой станции 1 и ПЭВМ 15 центрального диспетчерского пункта 3, на фиг.5 приведен алгоритм работы регистратора параметров транспортного средства 12, на фиг.6 приведена экранная форма выходного документа на автоматизированном рабочем месте 9 базовой станции 1.

Автоматизированная система контроля технического состояния и мониторинга автотранспортных средств, представленная на фиг.1 состоит из базовой станции 1 (БС), подвижных единиц 2 (ПЕ), центрального диспетчерского пункта 3 (ЦДП) и маршрутных датчиков 4 (МД), причем на базовой станции 1 установлены первое и второе приемопередающие устройства (ППУ) 5 и 6, соединенные своими выходами по шине портов ввода-вывода с соответствующими входами микроконтроллера 7 базовой станции 1, выполненного с возможностью генерировать команды настройки и опроса подвижной единицы 2, и соединенного своим выходом через соответствующий порт ввода-вывода с первой ПЭВМ 8, выполненной с возможностью расчета и отображения информации о результатах работы подвижной единицы 2 на автоматизированных рабочих местах (АРМ) 9 базовой станции 1, подключенных своими входами к соответствующему порту ввода-вывода первой ПЭВМ 8, на каждой подвижной единице 2 установлен блок датчиков 10 ее технического и эксплуатационного состояния (например, датчик скорости движения на маршруте, датчик температуры двигателя, датчик числа оборотов двигателя, датчик давления масла в двигателе, датчик числа перевозимых пассажиров, датчик уровня топлива в баках и т.д.), соединенных своими выходами с входами блока обработки информации 11, входящего в состав регистратора параметров транспортного средства 12, а своим выходом блок обработки информации 11 соединен по соответствующей шине ввода-вывода с входом приемопередающего устройства регистратора 13, который также входит в состав регистратора параметров транспортного средства 12, выполненного с возможностью фиксации, хранения и адаптации информации контроля к форматам и протоколам обмена в локальной вычислительной сети и ее передачи через приемопередающее

устройство регистратора 13 в микроконтроллер 7 базовой станции 1, центральный диспетчерский пункт 3 содержит третье приемопередающее устройство 14, выход которого подключен через соответствующую шину порта ввода-вывода к второй ПЭВМ 15, выполненной с возможностью обобщать и анализировать информацию микроконтроллера 7 базовой станции 1 по граничным значениям контролируемых параметров регистратора параметров транспортного средства 12 и соединенной через соответствующую шину порта ввода-вывода с автоматизированными рабочими местами центрального диспетчерского пункта 16, маршрутные датчики 4 имеют в своем составе передающие устройства (на фигуре не показаны), выполненные с возможностью генерации сигналов, фиксирующих факт прохождения мимо них подвижных единиц 2, объединение в единую автоматизированную систему осуществляется радиоканалами: между подвижной единицей 2 и базовой станцией 1 первым приемопередающим устройством 5 и приемопередающим устройством регистратора 13, между базовой станцией 1 и центральным диспетчерским пунктом 3 вторым и третьим приемопередающими устройствами 6 и 14, и между подвижной единицей 2 и маршрутными датчиками 4 приемопередающим устройством регистратора 13 и передающим устройством (на фигуре не показано) маршрутного датчика 4.

Регистратор параметров транспортного средства, представленный на фиг.2, состоит из приемопередающего устройства регистратора 13, вход которого соединен шиной ввода-вывода с выходом блока обработки информации 11, содержащего блок согласования и настройки 17, микропроцессор 18, выполненный с возможностью фиксации, хранения и адаптации информации контроля к форматам и протоколам обмена в локальной вычислительной сети и ее передачи через приемопередающее устройство регистратора 13, блок памяти 19, блок времени 20, причем блок согласования и настройки 17 подключен шиной ввода-вывода к соответствующему порту микропроцессора 18, а блок времени 20 и блок памяти 19 соединены соответствующими шинами ввода-вывода с портами микропроцессора 18, при этом входами блока обработки информации 11 являются входы блока согласования и настройки 17.

Автоматизированные рабочие места 9 и 16 соответственно базовой станции 1 и центрального диспетчерского пункта 3 представляют собой типовые средства дистанционного доступа к ПЭВМ 8 и 15.

Блок согласования и настройки 17 может быть выполнен с помощью аналого-цифровых преобразователей и группы регистров.

Рассмотрим работу системы.

Система работает по алгоритмам, представленным на фиг.3, фиг.4, фиг.5. следующим образом.

Перед началом эксплуатации системы в каждой подвижной единице 2 по командам оператора автоматизированного рабочего места 9 базовой станции 1 производится первичная установка ее параметров следующим образом. Регистратор параметров транспортного средства 12 посредством сигналов, сгенерируемых ПЭВМ 8 и переданных по радиоканалу через приемопередающее устройство 5 базовой станции 1 и приемопередающее устройство 3 подвижной единицы 2, адаптируется к конкретному типу транспортного средства путем программной настройки блока согласования и настройки 11 на данный тип и вид датчиков, их конфигурацию, число и начальную дату его эксплуатации с заданным номером и дискрету времени контроля параметров транспортного средства, которая вводится в блок времени 20. Кроме этого подвижной единице 2 присваивается идентификационный номер, который хранится в в блоке памяти 19, установленного на регистраторе параметров транспортного средства 12. Он сохраняется за ним на все время эксплуатации подвижной единицы 2. В ПЭВМ 8 заносятся номера маршрутных датчиков 4, которые располагаются на маршруте через небольшие расстояния, они только излучают свой кодовый номер, который записывается по сигналу микропроцессора 18 в блок памяти 19 с соответствующим временем его прохождения, сгенерированным блоком времени 20.

Далее в эксплуатации подвижной единицы 2 регистратор параметров транспортного средства 12 работает автономно и осуществляет по сигналам, генерируемым его микропроцессором 18, с заданной блоком времени 20 дискретностью последовательный циклический опрос блока датчиков 10, фиксацию его результатов в виде определенных кодов. Хранение результатов контроля осуществляется по командам микропроцессора 18 в блоке памяти 19 под соответствующими адресами. Кроме этого микропроцессор 18 производит адаптацию этой информации к форматам и протоколам обмена в локальной вычислительной сети системы и готовит ее передачу приемопередающим устройством 13 регистратора параметров транспортного средства 12.

При нахождении подвижной единицы 2 в зоне достижения приемопередающего устройства 5 базовой станции 1 осуществляется автоматический опрос ее регистратора

параметров транспортного средства 12 по алгоритму работы микроконтроллера 7, представленному на фиг.3. Согласно ему базовая станция 1 автоматически без участия оператора формирует адреса подвижных единиц 2 и производит их опрос. По управляющим сигналам микроконтроллера 7 осуществляется съем и передача информации с помощью приемопередающих устройств 13 подвижной единицы 2 и 5 базовой станции 1 в микроконтроллер 7 базовой станции 1. После сеанса связи по передаче информации о значениях технических и эксплуатационных параметров по сигналу микроконтроллера 7 она автоматически стирается из блока памяти 19 регистратора параметров транспортного средства 12. Полученная информация хранится в памяти микроконтроллера 7 базовой станции 1 под соответствующим адресом подвижной единицы 2 и временем ее получения. Организация указанного обмена информации осуществляется автоматически под управлением сигналов микроконтроллера 7 базовой станции 1. Если в зоне контроля базовой станции 1 находится несколько подвижных единиц 2, то их опрос осуществляется в порядке возрастания их номеров. Поскольку ответные сообщения формируются только после успешного завершения сеанса связи с конкретной подвижной единицей 2 по своему номеру, то исключается возможность получения сигналов с нескольких подвижных единиц 2 одновременно. Если в зоне контроля базовой станции 1 нет ни одной подвижной единицы 2, то производится постоянная генерация микроконтроллером 7 в этой зоне сигналов опроса. Информационные посылки передаются помехозащищенным кодом с обнаружением и исправлением ошибок, что позволяет существенно повысить помехозащищенность передаваемой информации. После успешного приема информации на базовой станции 1 в ответном сообщении посылается на подвижную единицу 2 сигнал квитирования. При отсутствии сигнала квитирования с подвижной единицы 2 базовая станция 1 посылает повторный запрос.

Таким образом, в памяти микроконтроллера 7 запоминается информация о значениях технических и эксплуатационных параметров всех подвижных единиц 2 за прошедший период их эксплуатации. ПЭВМ 8 базовой станции 1, работая по алгоритму фиг.4, производит обработку информации, полученной микроконтроллером 7 о значениях технических и эксплуатационных параметрах любой подвижной единицы 2 (по заданному оператором автоматизированного рабочего места 9 адресу и дате), следующим образом. Во-первых, ПЭВМ 8 производит расчет значений полученных данных микроконтроллером 7 о каждом из контролируемых параметров и преобразует эти данные в удобную форму для их визуального восприятия оператором

автоматизированного рабочего места 9. Алгоритм работы ПЭВМ 8 (фиг.4) в своем составе имеет ряд логических операторов, которые служат для оператора базовой станции 1 входом через соответствующие запросы с автоматизированных рабочих мест 9 в общий алгоритм работы автоматизированной системы контроля технического состояния и мониторинга автотранспортных транспортных средств. При этом согласно ему оператор автоматизированного рабочего места 9 базовой станции 1 может:

а) задать номер конкретной подвижной единицы 2 и любой временной интервал контроля ее работы на маршруте,

б) сформировать и распечатать в виде, удобном для восприятия (мнемосхема, таблица и т.п.), выходной документ о работе конкретной подвижной единицы 2 на заданную дату контроля (фиг.6),

в) произвести адаптацию работы автоматизированной системы контроля технического состояния и мониторинга автотранспортных средств на конкретную подвижную единицу 2 путем программной настройки блока согласования и настройки 11 на данный тип и вид датчиков, их конфигурацию, число и начальную дату его эксплуатации с заданием в блоке памяти 19 его номером и записи в блок времени 20 дискреты времени контроля параметров транспортного средства,

г) произвести коррекцию информации в регистраторе параметров транспортного средства 12 любой подвижной единицы 2 путем присвоения ей нового номера, иного типа и вида контролируемых параметров и их числа, а также новой дискреты контроля параметров.

Пример выходного документа по запросу оператора автоматизированного рабочего места 9 базовой станции 1 представлен на фиг.6. Документ состоит из нескольких окон: окно даты, где автоматически формируется текущая дата контроля (принудительно по команде оператора можно задать любую дату эксплуатации подвижной единицы 2); окно автотранспортного средства, работающего в этот период, с расшифровкой его номера и нарушения, допущенного им на маршруте; окно значений параметров, где представлены их фактические значения на дату контроля, превышение над допустимыми значениями с фиксацией местоположения, задаваемого номером маршрутного датчика 4 и временем его наступления; окно статистики, характеризующей средние значения контролируемых параметров на время контроля.

Вся итоговая информация о работе подвижных единиц 2, работающих в составе автоматизированной системы, автоматически без участия операторов автоматизированных рабочих мест 9 базовой станции 1 и центрального диспетчерского

пункта 3 по управляющим сигналам второй ПЭВМ 15 с помощью второго 6 и третьего 14 приемопередающих устройств по радиоканалу, использующему помехозащищенный код, поступают на вторую ПЭВМ 15 центрального диспетчерского пункта 3. Здесь она архивируются и хранится под соответствующими адресами подвижных единиц 2 базовой станции 1. В память ПЭВМ 15 записаны все особенности маршрутов и режимов работы подвижных единиц 2 базовой станции 1, то есть все ограничения, накладываемые на контролируемые параметры.

По запросам операторов автоматизированных рабочих мест 16 формируют итоговые статистические данные о работе любых подвижных единиц 2 базовой станции 1 за заданный промежуток времени с анализом допущенных при этом нарушений правил эксплуатации и технического состояния подвижной единицы 2 на маршруте работы.

Рассмотрим работу регистратора

Регистратор параметров транспортного средства работает по алгоритму, представленному на фиг.5. следующим образом.

При установке регистратора параметров транспортного средства 12 на транспортное средство происходит регистрация подачи на него питания, что запоминается в блоке памяти 20. Внешними командами операторов автоматизированного рабочего места 9 базовой станции 1 осуществляется его настройка на конфигурацию датчиков: их число и тип (аналоговые или цифровые). Также осуществляется их калибровка на величины измеряемых параметров в блоке согласования и настройки 11, кроме этого задается интервал времени (дискрета) контроля параметров автотранспортного средства в блоке времени 20. Также в блок памяти 19 записывается код транспортного средства. При движении транспортного средства сигналы от группы датчиков 10, пройдя блок согласования и настройки 11, где произошла адаптация работы регистратора параметров транспортного средства 12 к транспортному средству, поступают на вход микропроцессора 18, который с заданной цикличностью производит измерение значений контролируемых параметров, их адаптацию к форматам системы и осуществляет их хранение в блоке памяти 19. В случае появления запроса на передачу хранимых данных о значениях параметров, который генерирует микроконтроллер 7 базовой станции 1, он в виде команды поступает по радиоканалу от приемопередающего устройства 5 базовой станции 1. При этом микропроцессор 18 по этой команде производит определение адреса запрашиваемых данных, формирует пакет передаваемых данных и производит ее

автоматическую передачу в виде информационной посылки по радиоканалу в микроконтроллер 7 базовой станции 1 посредством приемопередающего устройства регистратора параметров транспортного средства 13. После передачи данных микропроцессор 18 автоматически производит удаление из блока памяти 19 переданных данных. Кроме этого через приемопередающее устройство регистратора параметров движения 13 микропроцессор 18 производит прием, обработку и запоминание в блоке памяти 19 сигналов от маршрутных датчиков 4, время прохождения которых определяет блок времени 20.

Ввод данных объективного контроля в АСУ предприятием осуществляется автоматически по запросу базовой станции 1, когда автотранспортное средство находится в зоне достигаемости приемопередающих устройств 13 и 5 регистратора параметров транспортного средства 12 и базовой станции 1.

Приемопередающие устройства системы организованы следующим образом. Приемопередающие устройства 5 и 13 имеют зону работы до 200 м. Приемопередающие устройства 6 и 14 имеют зону работы до нескольких десятков км.

Таким образом, предложенная группа полезных моделей позволяет достичь заявленный технический результат за счет того, что:

- регистратор транспортного средства подвижной единицы выполнен на микропроцессорных средствах, управляется методом программирования посредством приемопередающих устройств, установленных на подвижной единице и базовой станции, ПЭВМ базовой станции и в связи с этим легко адаптируется к любым типам и видам транспортных средств, а в силу того, что он имеет резервные входы, то имеется принципиальная возможность подключения дополнительных датчиков технических и эксплуатационных параметров, что расширяет функциональные возможности контроля за состоянием подвижной единицы,

- программным путем задается временная дискрета контроля за значениями параметров подвижной единицы, что дает возможность в целях определения технического состояния автотранспортного средства произвести любой статистический анализ работоспособности ее узлов и агрегатов, а также провести анализ ее нахождения на маршруте и числа перевезенных пассажиров,

- все элементы автоматизированной системы контроля технического состояния и мониторинга автотранспортных транспортных средств выполнены стандартными средствами вычислительной техники, объединены единым алгоритмом обработки информации, форматами и протоколам обмена, что повышает ее гибкость и

мобильность, а также расширяет функциональные возможности, благодаря возможности введения новых алгоритмов обработки данных,

- автоматизированная система контроля технического состояния и мониторинга автотранспортных средств кроме фиксации текущего контроля эксплуатационных и технических параметров определяет превышение их значений над ограничительными, что является основой для анализа уровня безопасности движения подвижной единицы на маршруте следования,

- реализация системы стандартными средствами вычислительной техники удешевляет ее, делает более ремонтнопригодной и позволяет быстрее обучить операторский состав автоматизированных рабочих мест работе в составе системы.

Примерная практическая организация полезной модели может быть осуществлена в следующей структуре. Подвижная единица (автотранспортное средство: маршрутное такси, автобус и т.п.) - базовая станция (отдел безопасности движения на автопредприятии) - центральный диспетчерский пункт (удаленные терминалы, находящиеся в отделах безопасности Управления транспорта населенных пунктов или территорий, УГИБДД территорий, отделы безопасности территориальных органов транспортных инспекций).

1. Автоматизированная система контроля технического состояния и мониторинга автотранспортных средств состоит из базовой станции (БС), подвижных единиц (ПЕ), центрального диспетчерского пункта (ЦДП) и маршрутных датчиков (МД), причем на базовой станции установлены первое и второе приемопередающие устройства, соединенные своими выходами по шине портов ввода-вывода с соответствующими входами микроконтроллера базовой станции, выполненного с возможностью генерировать команды настройки и опроса подвижной единицы, и соединенного своим выходом через соответствующий порт ввода-вывода с первой ПЭВМ, выполненной с возможностью расчета значений показателей и отображения информации о результатах работы подвижной единицы на автоматизированных рабочих местах базовой станции, подключенных своими входами к соответствующему порту ввода-вывода первой ПЭВМ, на каждой подвижной единице установлен блок датчиков ее технического и эксплуатационного состояния, соединенных своими выходами с входами блока обработки информации, входящего в состав регистратора параметров транспортного средства, а своим выходом блок обработки информации соединен по соответствующей шине ввода-вывода с входом приемопередающего устройства регистратора, который также входит в состав регистратора параметров транспортного средства, выполненного с возможностью фиксации, хранения и адаптации информации контроля к форматам и протоколам обмена в локальной вычислительной сети и ее передачи через приемопередающее устройство регистратора в микроконтроллер базовой станции, центральный диспетчерский пункт содержит третье приемопередающее устройство, выход которого подключен через соответствующую шину порта ввода-вывода к второй ПЭВМ, выполненной с возможностью обобщать и анализировать информацию микроконтроллера базовой станции по граничным значениям контролируемых параметров регистратора параметров транспортного средства и соединенной через соответствующую шину порта ввода-вывода с автоматизированными рабочими местами центрального диспетчерского пункта, маршрутные датчики имеют в своем составе передающие устройства, выполненные с возможностью генерации сигналов, фиксирующих факт прохождения мимо них подвижных единиц, объединение в единую автоматизированную систему осуществляется радиоканалами между подвижной единицей и базовой станцией первым приемопередающим устройством и приемопередающим устройством регистратора, между базовой станцией и центральным диспетчерским пунктом вторым и третьим приемопередающими устройствами и между подвижной единицей и маршрутными датчиками приемопередающим устройством регистратора и передающим устройством маршрутного датчика.

2. Регистратор параметров транспортного средства, состоящий из приемопередающего устройства регистратора, вход которого соединен шиной ввода-вывода с выходом блока переработки информации, содержащего блок согласования и настройки, микропроцессор, выполненный с возможностью фиксации, хранения и адаптации информации контроля к форматам и протоколам обмена в локальной вычислительной сети и ее передачи через приемопередающее устройство регистратора, блок памяти, блок времени, причем блок согласования и настройки подключен шиной ввода-вывода к соответствующему порту микропроцессора, а блок времени и блок памяти соединены соответствующими шинами ввода-вывода с портами микропроцессора, при этом входами блока обработки информации являются входы блока согласования и настройки.