Автономный пункт счета осей
Настоящая полезная модель относится к области железнодорожной автоматики, повышающей безопасную эксплуатацию железнодорожного транспорта.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание автономного пункта счета осей, питающегося от встроенного возобновляемого источника электропитания и образующего с трансивером локомотива двух-уровневую корпоративную беспроводную сеть контроля занятости дистанции пути и безопасной эксплуатации ж/д транспорта. Такое решение позволяет полностью отказаться от затрат на прокладку вдоль ж/д путей многокилометровых проводных линий связи и электропитания; удешевить обслуживание; повысить мобильность и безопасность эксплуатации транспорта. Вывести системы сбора данных, контроля и управления ж/д транспортом на новый, современный уровень беспроводных высокоскоростных сетей WLAN - технологий.
Настоящая полезная модель относится к области железнодорожной автоматики, повышающей безопасную эксплуатацию железнодорожного транспорта.
На протяжении уже более чем столетия на российских стальных магистралях остается неизменным физический принцип определения свободности участка пути. Это использование рельсовой цепи - изолированного участка.. пути, к которому с одной стороны подключен источник напряжения, а с другой - путевое реле. Если участок свободен, реле включено; поезд, вступая на участок, шунтирует своими колесными парами рельсовую цепь, и путевое реле обесточивается.
В настоящее время на многих участках железных дорог, в том числе и на подъездных путях большинства предприятий, невозможно обеспечить надежное функционирование рельсовых цепей автоматической блокировки. На многих участках пути наблюдается т.н. ложная занятость, когда путевое реле обесточено при отсутствии подвижного состава. Тем самым нарушается основополагающий принцип организации железнодорожных перевозок - безопасность движения. Можно выделить основные причины, приводящие к проблемам и даже полной невозможности использования рельсовых цепей как элемента контроля свободности/занятости участка пути.
Альтернативой применению рельсовых цепей может быть контроль свободности/занятости участка пути при помощи систем счета осей, широко используемых за рубежом и начинающих внедряться в нашей стране.
Известна разработка ВНИИУП МПС РФ совместно с ОАО "Ижевский радиозавод" www.irz.ru Устройство счета осей (УСО), используемое в системах обеспечения безопасности движения.
Система контроля состояния станционных участков пути КССП "Урал". http;//rwa.ru/10/htm
Децентрализованная система счета осей АС82000, разработанная компанией Alcatel - www.css?rnd=R3XYHUQ6L1TM1IVYKI6UGY9N-mps.ru/zdm/09-2002/02176.htm
Все эти системы имеют в своем составе датчики счета осей, преобразователи сигналов, линии связи и электропитания.
Наиболее близким решением к предлагаемой полезной модели является "Децентрализованная система счета осей ACS2000" компании Alcatel - www.css?rnd=R3XYHUQ6L1TM1IVYKI6UGY9N-mps.ru/zdm/09-2002/02176.htm. В ней имеется рельсовый датчик, компьютерный блок обработки, который выдает не только число проследовавших осей по сигналам рельсовых датчиков, но и рассчитывает разницу между фактическими показаниями в нескольких пунктах счета и выдает информацию о свободности или занятости участка через релейный интерфейс по проводным линиям связи.
Однако для использования известной системы счета осей требуются значительные затраты на прокладку вдоль ж/д путей многокилометровых проводных линий связи и электропитания. Особенно это актуально для малодеятельных неэлектрифицированных участков, где применение дорогих систем экономически не целесообразно, а требования к безопасности эксплуатации являются первостепенными.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является создание автономного пункта счета осей, повышающего мобильность и безопасность эксплуатации ж/транспорта; удешевление его обслуживания.
Для достижения названного технического результата автономный пульт счета осей (АПСО) содержит датчик счета осей и контроллер обработки и выдачи информации.
Отличительными признаками заявляемой полезной модели являются:
установка автономного пункта счета осей непосредственно под рельсом. С одной стороны он крепится к подошве рельса, а другая сторона заглубляется и якорится в грунт железнодорожного полотна. Кроме того, АПСО имеет встроенный пъезогенератор и накопитель электроэнергии для своей работы за счет прогиба рельса и контроллер обмена данными с сетевым трансивером высокоскоростной передачи данных (технология WLAN).
Сущность заявляемой полезной модели поясняет рис.1
Конструктивно локальный пункт счета осей АПСО 1 располагается в герметичном корпусе 2 и посредством подвижного связанного крепления 3 закрепляется на подошве рельса 4.
Описание принципа работы возобновляемого источника электропитания.
При движении колесной пары 5 подвижного состава рельс 4 в точке наезда прогибается и это движение через передаточный механизм 6 передается на кристаллы 7 пьезогенератора 8, они генерируют одиночные высоковольтные импульсы, которые в преобразователе 9 конвертируются в требуемое напряжение питания и заряжают накопитель 10. С накопителя 10 электропитание поступает на контроллер обмена данными КОД 11, он распределяет его на датчик счета осей 12 и трансивер 13. Энергии, накопленной после прохождения нескольких колесных пар, достаточно для работы (в дежурном режиме) АПСО 1 в течение 2-х, 3-х недель и зависит от количества установленных пьезокристаллов 7 в пьезогенераторе 8.
Описание работы АПСО 1 смотри рис.1.
При приближении подвижного состава 14, 15 к месту установки АПСО 1 от вибраций рельса 4, импульсы с датчика счета осей 12 переводят контроллер обмена данными КОД 11 из дежурного режима в рабочий.
При этом КОД 11 (АПСО 1) через трансивер 13 и антенну 16 в радиоканал передает собственные служебные данные и информацию о целостности предыдущего подвижного состава. Эту информацию принимает КОД 17 через антенну 18, установленный на подвижном составе 14, 15 (локомотиве 14) и выдает сигнал разрешения или запрещения дальнейшего движения по дистанции. Далее КОД 17 локомотива 14 выдает в радиоканал (сети) служебную информацию и данные о количестве осей в подвижном составе, введенные автоматически (в собственный КОД 17) от предыдущего АПСО 1 или иным способом (на станции формирования состава).
При прохождении колесных пар 5 подвижного состава 14, 15 над местом установки АПСО 1 датчик счета осей 12 вырабатывает одиночные импульсы аналогично описанному выше пьезогенератору 8, которые поступают на КОД 11, где происходит их цифровая обработка и подсчет.
После прохождения всего подвижного состава 14, 15 через место установки АПСО 1 КОД 11 через трансивер 13 выдает в радиоканал подсчитанное
количество прошедших осей колесных пар и результат сравнения с полученным с-КОД 17 локомотива 14.
КОД 17 локомотива получив информацию с КОД 11 АПСО 1 производит также контрольное сравнение исходных данных с полученными от АПСО 1. Дальнейшие действия в соответствии с заложенным алгоритмом действий. Кроме того, КОД 17 полученные и обработанные данные через трансивер 19 выдает в корпоративную высокоскоростную беспроводную сеть (WLAN) пользователям которыми являются другие локомотивы 14 дистанции пути, диспетчерские пункты 20 и станции, оборудованные неохраняемые переезды 21, семафоры 22 и другие объекты сети контроля занятости пути и безопасной эксплуатации ж/д транспорта.
Автономный пункт счета осей, содержащий датчик счета осей, контроллер обработки и выдачи информации, отличающийся тем, что автономный пункт счета осей установлен под подошвой рельса и имеет встроенный пъезогенератор с преобразователем и накопителем электроэнергии для своей работы за счет прогиба рельса и контроллер обмена данными с сетевым трансивером.
