Бортовая система температурного контроля буксовых узлов пассажирского вагона (локомотива)

Система относится к области контроля устройств ходовой части вагона (локомотива) и содержит термодатчики, блок анализа, блок управления, запоминающее устройство, блок имитации и блок индикации, соединенные электрическими линиями связи. Термодатчики выполнены с возможностью идентификации по назначению.

Блок анализа осуществляет вычисление величины перегрева контролируемых устройств относительно наружного воздуха и сравнение с установленными уровнями опасных перегревов. Блок индикации содержит модуль световых индикаторов, которые отображают текущее состояние и значение перегрева каждого из датчиков. Блок имитации, подключенный к блоку анализа, по сигналу внешнего прерывания, моделирует различные показания датчиков и их неисправности.

Блок управления генерирует сигналы начала опроса термодатчиков блоком анализа, передает данные в устройство индикации и на запись в запоминающее устройство. Интервал записи термодатчиков зависит от текущего значения перегрева. Блок управления имеет режим считывания данных из запоминающего устройства по сигналам внешнего прерывания.

Предполагаемая полезная модель относится к области контроля устройств ходовой части пассажирского вагона (локомотива): буксовых узлов, подшипниковых узлов силовых агрегатов и может применяться в качестве системы, установленной в пассажирском вагоне (локомотиве), осуществляющей постоянный мониторинг состояния контролируемых устройств, прогнозирование возникновения неисправности, сигнализацию о критических состояниях, а также сохранение результатов измерений и диагностики.

Известна система контроля нагрева букс пассажирского вагона СКНБ, см. В.П.Егоров «Устройство и эксплуатация пассажирских вагонов», учебное пособие, 1994 г, предназначенная для постоянного контроля нагрева букс, включающая комплект термодатчиков, установленных на буксовых узлах, соединенных последовательно между собой, и исполнительный блок. Термодатчик, выполненный на основе легкоплавкого сплава либо полупроводников (позисторов), контактирует с корпусом буксы, и при превышении температуры плавления сплава либо пороговой температуры позистора

происходит соответственно разрыв цепи либо скачок сопротивления, исполнительный блок, установленный в купе проводника, формирует сигнал, включающий звуковой и световой сигнализаторы. СКНБ не позволяет регулировать в необходимых пределах установку критической температуры для различных контролируемых устройств и условий, легкоплавкие термодатчики при срабатывании выходят из строя, не осуществляется мониторинг нагрева букс и не обеспечивается локализация нагретой буксы. Последний недостаток устранен в патенте России №2093398, при сохранении остальных.

В патенте России на полезную модель №53253 от 21.07.2005 г. «Система диагностики электропоезда и узел для установки датчика этой системы» предложено устройство, содержащее датчик, воспринимающий рабочий параметр контролируемого устройства, измерительное устройство, устройство сопряжения, устройство индикации и запоминающее устройство. При этом каждое контролируемое устройство снабжено датчиком, который связан с измерительным устройством, расположенным на каждой тележке каждого вагона, выполненным с возможностью сравнения получаемого от датчика рабочего параметра с пороговым значением этого параметра и выдачи сигнала на устройство индикации при превышении рабочим параметром порогового значения, при этом на устройство индикации поступает информация о контролируемом устройстве, запоминающее устройство сохраняет информацию при превышении значения рабочим параметром порогового его значения.

Недостатки указанной системы:

- ограниченность алгоритма диагностики только анализом абсолютного нагрева;

- отсутствие постоянного мониторинга;

- отсутствие оперативного доступа к сохраненной информации;

- отсутствие самоконтроля системы.

В качестве прототипа полезной модели выбрана «Бортовая система контроля температурного режима подшипниковых узлов локомотива. (БСКТ)», см. каталог продукции Опытного завода электроники, центра «ТРАНСПОРТ», включающую комплект термодатчиков (термопреобразователей) по числу букс вагона, соединенных между собой

параллельно, измеряющих температуру букс и выполненных с возможностью собственной идентификации по положению на вагоне и подключенных ко входу блока анализа (температурного модуля), выполненного с возможностью при включении системы опроса термодатчиков на предмет их наличия и идентификации, осуществления циклической связи с каждым термодатчиком для получения информации (считывания данных) о температуре, вычисления значения перегрева каждого буксового узла относительно наружного воздуха и сравнения его с критическим значением, соответствующим возникновению неисправности буксового узла, при этом выход блока анализа подключен к терминальному модулю, включающему последовательно соединенные блок управления и блок индикации, выполненный с возможностью формирования и выдачи предупреждающих звукового и светового сигналов в случае достижения перегревом критического значения, вывода на дисплей блока индикации места нахождения перегретого термодатчика, а также регистрации критических ситуаций в запоминающем устройстве, подключенном к выходу блока управления.

Полезная модель обеспечивает достижение следующих технических результатов:

1. повышение точности определения значения перегрева;

2. расширение диагностических возможностей системы;

3. улучшение эксплуатационных характеристик системы;

4. улучшение эксплуатационных характеристик системы;

5. повышение эффективности послерейсового обслуживания буксовых узлов;

6. экономия объема памяти системы;

7. повышение оперативности доступа к сохраняемой информации.

1. Бортовая система температурного контроля буксовых узлов пассажирского вагона (локомотива), включающая термодатчики, установленные в каждом буксовом узле, измеряющие их температуру, выполненные с возможностью собственной идентификации по положению на вагоне (локомотиве), и с помощью линий связи подключенные ко входу блока анализа, выполненного с возможностью формирования массива данных, содержащего данные о температуре всех буксовых узлов, данные о температуре наружного воздуха, отметки о достижении буксовыми узлами величины критического перегрева, выход которого подключен к терминальному модулю, включающему последовательно соединенные блок управления и блок индикации, причем блок управления выполнен с возможностью выработки и передачи в блок анализа управляющего сигнала начала опроса термодатчиков, пополнения массива данных текущими значениями времени и календарной даты и передачи его в блок индикации, а в случае достижения хотя бы одним буксовым узлом критического перегрева либо неисправности хотя бы одного термодатчика передачи всего массива данных в запоминающее устройство, подключенное к выходу блока управления, причем блок индикации выполнен с возможностью вывода на дисплей информации о текущей температуре буксовых узлов, а также выдачи предупреждающих сигналов критического перегрева и неисправности термодатчиков, отличающаяся тем, что ко входу блока анализа подключены термодатчики, размещенные на внешней части тележки вагона (локомотива), измеряющие температуру наружного воздуха с каждой стороны вагона (локомотива), выполненные с возможностью идентификации по назначению и положению на вагоне (локомотиве), а термодатчики, размещенные в буксовых узлах, выполнены с дополнительной возможностью идентификации по назначению, при этом блок анализа выполнен с возможностью вычисления перегрева букс относительно наружного воздуха для каждой стороны вагона (локомотива).

2. Бортовая система температурного контроля буксовых узлов пассажирского вагона (локомотива) по п.1, отличающаяся тем, что блок анализа выполнен с возможностью многоступенчатого сравнения вычисленных значений перегрева со значениями опасных уровней перегрева, соответствующих появлению и развитию тенденции к возникновению критической ситуации для каждого буксового узла, а блок индикации выполнен с возможностью дополнительной сигнализации о достижении опасных уровней перегрева.

3. Бортовая система температурного контроля буксовых узлов пассажирского вагона (локомотива) по п.1 или 2, отличающаяся тем, что в блок индикации введен модуль световых индикаторов, выполненный с возможностью сигнализации о состоянии каждого термодатчика, установленного на буксовом узле, а блок управления с возможностью формирования предупреждающих световых сигналов перегрева каждого термодатчика.

4. Бортовая система температурного контроля буксовых узлов пассажирского вагона (локомотива) по п.1, отличающаяся тем, что блок анализа выполнен с возможностью переключения по внешнему (управляющему) сигналу информационного входа от выходов термодатчиков на выход блока имитации, генерирующего сигналы превышения критического перегрева каждым термодатчиком, а также имитирующего неисправность термодатчиков и линий их соединения.

5. Бортовая система температурного контроля буксовых узлов пассажирского вагона (локомотива) по п.1 или 2, отличающаяся тем, что блок управления и запоминающее устройство выполнены с возможностью ведения протокола текущего температурного состояния системы в запоминающем устройстве с установленным временным интервалом.

6. Бортовая система температурного контроля буксовых узлов пассажирского вагона (локомотива) по п.5, отличающаяся тем, что блок управления выполнен с возможностью ведения протокола температурного состояния системы с временным интервалом, регулируемым в зависимости от текущего значения перегрева буксовых узлов.

7. Бортовая система температурного контроля буксовых узлов пассажирского вагона (локомотива) по п.5, отличающаяся тем, что блок управления выполнен с возможностью перевода системы по внешнему сигналу из режима текущего температурного контроля в режим считывания из запоминающего устройства произвольной записи с воспроизведением ее на дисплее и сигнализаторах блока индикации, при этом блок управления снабжен управляющими входами внешних прерываний.