Система для управления локомотивом-толкачом по радиоканалу
Полезная модель направлена на повышение надежности и упрощение конструкции устройства, а также на повышение информативности передаваемых команд и служебных сообщений между машинистами головного и подталкивающего локомотивов при совместном ведении поезда. Указанный технический результат достигается тем, что в системе для управления локомотивом-толкачом с головного локомотива по радиоканалу на каждом локомотиве блок автоматики выполнен на базе процессора с подключенными к нему клавиатурой, знако-символьным индикатором, громкоговорителем, модулем регистрации и элементами управления передачи специализированных сообщений «опустить токоприемник» и «экстренное торможение», модем соединен с процессором через блок сопряжения, к первому, второму и третьему входам которого подключены соответственно датчик давления воздуха в тормозной магистрали, средство контроля параметров управления тяговыми электродвигателями и управляющий вход реле для обесточивания электрических цепей управления тяговым режимом локомотива, а также тем, что обеспечивается обмен служебной информацией, с установленным периодом, между блоками автоматики головного и подталкивающего локомотива с выводом текстовых и символьных сообщений на знако-символьный индикатор, с дублированием поступивших сообщений и команд речевыми сообщениями через громкоговоритель и применение помехозащищенного кодирования для повышения надежности передачи данных по радиоканалу.
Полезная модель относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи и может быть использована при вождении поездов с подталкивающим локомотивом для передачи по радиоканалу параметров управления головным локомотивом на подталкивающий локомотив и обратно, а также для обмена между машинистами головного и подталкивающего локомотивов информацией о параметрах управления локомотивами.
Известна телемеханическая система многих единиц для управления по двухпроводной линии связи двумя локомотивами. В этой системе управляющие команды со штатного пульта управления ведущего локомотива подаются на входы кодирующего блока, который преобразует их в последовательный код. Сигнал с выхода кодирующего блока передается по одному проводу через переключатель режимов в межлокомотивное соединение на ведомый локомотив, где он поступает на вход декодирующего блока, который декодирует входной сигнал и формирует управляющие команды для аппаратов управления ведомого локомотива. Заданная на ведущем локомотиве управляющая операция реализуется на ведомом с задержкой не более чем на 0,07 с при учете особенностей построения схемы электрических цепей локомотива и логики обработки кодового сигнала, обеспечивающего высокую помехоустойчивость. Информация о состоянии и работе основных аппаратов управления ведомого локомотива преобразуется кодирующим блоком в кодовый сигнал, который по другому проводу поступает на вход пульта сигнализации ведущего локомотива. Пульт сигнализации обеспечивает непрерывный контроль неисправности электрических цепей и работы аппаратов управления ведомого локомотива, т.е. реализует функции встроенной системы диагностирования дистанционно управляемого локомотива (В.Г. Иноземцев и др. «Поезда повышенной массы и длины. Технические средства и технология вождения», М., Транспорт, 1993, с.80-83). Недостатком вышеописанной
телемеханической системы является относительная сложность конструкции, обусловленная использованием громоздких аппаратов и приборов управления.
Кроме того, в данной системе передача команд управления и информационных сигналов осуществляется по проводной линии связи.
В качестве прототипа принята система радиоуправления локомотивами в соединенных поездах, содержащая на каждом локомотиве блок автоматики с подключенными к нему элементами управления положением токоприемника, кодирующим блоком и реле для обесточивания электрических цепей управления тяговым режимом локомотива, выход блока автоматики через выходной блок подключен к цепям управления локомотива, соединенным с кодирующим блоком, к которому подключены датчик тока, датчик давления воздуха в тормозной магистрали, средство контроля параметров управления тяговыми электродвигателями, радиостанция поездной связи через модем соединена с входом и выходом коммутатора, управляющий вход которого подключен к пульту управления, другие входы коммутатора соединены с выходом кодирующего блока и вторым выходом пульта управления, а другие выходы коммутатора подключены к пульту сигнализации и блоку декодирования, второй вход которого соединен с блоком задания адреса (В.Г.Иноземцев и др. «Поезда повышенной массы и длины. Технические средства и технология вождения», М., Транспорт, 1993, с.92-102). Недостатками этой системы радиоуправления локомотивами являются недостаточно высокая надежность радиоканала и сложность конструкции, обусловленные построением системы, для реализации которой используются конструктивно сложные аппараты и приборы управления.
Технический результат полезной модели заключается в повышении информативности передаваемых команд и сообщений, повышении надежности и упрощении конструкции системы для управления локомотивом-толкачом по радиоканалу.
Технический результат достигается тем, что в системе для управления локомотивом-толкачом по радиоканалу, содержащей на каждом локомотиве блок автоматики с подключенными к нему элементами управления передачей специализированных сообщений «опустить токоприемник» и «экстренное
торможение», датчик давления воздуха в тормозной магистрали, реле для обесточивания электрических цепей управления тяговым режимом локомотива, средство контроля параметров управления тяговыми электродвигателями, модем, подключенный к радиостанции поездной радиосвязи, согласно предложению блок автоматики выполнен на базе процессора, реализующего программу обмена служебной информацией с установленной периодичностью между блоками автоматики головного и подталкивающего локомотива с выводом текстовых и символьных сообщений на знако-символьный индикатор и дублированием поступивших команд и сообщений речевыми сообщениями через громкоговоритель, при этом к процессору подключены клавиатура, знако-символьный индикатор, громкоговоритель и модуль регистрации, модем выполнен с функцией помехозащищенного кодирования и соединен с процессором через блок сопряжения, к первому, второму и третьему входам которого подключены соответственно датчик давления воздуха в тормозной магистрали, средство контроля параметров управления тяговыми электродвигателями и управляющий вход реле для обесточивания электрических цепей управления тяговым режимом локомотива.
Техническое решение с вышеперечисленной совокупностью признаков позволяет с помощью простых и надежных средств осуществлять по радиоканалу оперативный обмен между машинистами информацией о параметрах управления головного и подталкивающего локомотивов.
На чертеже представлена блок-схема предложенной системы для управления локомотивом-толкачом по радиоканалу.
Система для управления локомотивом-толкачом с головного локомотива по радиоканалу содержит на каждом локомотиве блок автоматики, который выполнен на базе процессора 1, реализующего программу обмена служебной информацией с установленной периодичностью между блоками автоматики головного и подталкивающего локомотива с выводом текстовых и символьных сообщений на знако-символьный индикатор и дублированием поступивших команд и сообщений речевыми сообщениями через громкоговоритель. К процессору 1 подключены элементы 2 и 3 управления передачей специализированных сообщений «опустить токоприемник» и «экстренное торможение», а также клавиатура 4, знако-символьный
индикатор 5, громкоговоритель 6 и модуль 7 регистрации. Модем 8, выполненный с функцией помехозащищенного кодирования, подключен к радиостанции 9 поездной радиосвязи и соединен с процессором 1 через блок 10 сопряжения, к первому, второму и третьему входам которого подключены соответственно датчик 11 давления воздуха в тормозной магистрали, средство 12 контроля параметров управления тяговыми электродвигателями и управляющий вход реле 13 для обесточивания электрических цепей управления тяговым режимом локомотива.
Система для управления локомотивом-толкачом с головного локомотива по радиоканалу работает следующим образом.
Процессор 1 на головном локомотиве 15 обрабатывает поступающие на него сигналы (сигналы от датчика 11 давления воздуха в тормозной магистрали, средства 12 контроля параметров управления тяговыми электродвигателями, элементов 2 и 3 управления передачей специализированных сообщений «опустить токоприемник» и «экстренное торможение» и т.д.), формирует пакет информации, который через блок 10 сопряжения поступает в модем 8. Модем 8 осуществляет преобразование сигнала (пакета данных) в вид, необходимый для передачи его по цепям специализированного стыка (ТУ-ТС) в радиостанцию 9 поездной радиосвязи, радиостанция формирует радиосигнал и передает его через антенно-фидерное устройство в радиоканал 14. Передача информации о параметрах ведения поезда с головного локомотива 15 на подталкивающий локомотив 16 с передачей пакетов данных по радиоканалу 14 осуществляется с установленной периодичностью.
Из радиоканала 14 радиостанция 9 поездной радиосвязи, установленная на подталкивающем локомотиве 16, принимает радиосигнал. Сигнал с выхода радиостанции 9 поездной радиосвязи поступает на вход модема 8, который преобразует его в пакет данных. Процессор 1 на подталкивающем локомотиве 16 обрабатывает полученный пакет данных, содержащий уникальный номер блока локомотивного оборудования (БЛО) головного локомотива 15, и в случае совпадения уникального номера с номером БЛО, полученным при регистрации, отвечает в сторону головного локомотива 15 квитанцией в виде собственного пакета данных. После обработки сигнала процессор 1 выводит полученную
информацию на знако-символьный индикатор 5 и передает речевое сообщение через громкоговоритель 6. Если сигнал содержит специализированные команды, то они поступают на реле 13 для разбора тягового режима локомотива.
В случае отсутствия (два раза подряд) квитанции от процессора 1 подталкивающего локомотива 16 со стороны головного локомотива 15 начинается ежесекундная передача пакетов данных через радиостанцию 9 поездной радиосвязи по цепям специализированного стыка (ТУ-ТС). При этом в радиостанции 9 поездной радиосвязи устанавливается приоритет ведения переговоров машинистом. В случае отсутствия (пять раз подряд) квитанции от процессора 1 подталкивающего локомотива 16, машинист извещается о неисправности системы (сообщение на знако-символьном индикаторе 5 и голосовое оповещение «Внимание! Система неисправна!», передаваемое через громкоговоритель 6).
Система для управления локомотивом-толкачом по радиоканалу позволяет осуществить передачу и прием с головного локомотива 15 на подталкивающий локомотив 16 и с подталкивающего локомотива 16 на головной локомотив 15 следующей информации:
измеренное датчиком 11 давления значение давления воздуха в тормозной магистрали 17 поезда;
команды "Экстренное торможение" при нажатии машинистом головного локомотива 15 или подталкивающего локомотива 16 элемента 3 управления передачей специализированного сообщения «экстренное торможение» (например, кнопочного выключателя «Экстренное торможение») на БЛО;
команды "Экстренное торможение" при скорости падения давления в тормозной магистрали 17 темпом экстренного торможения и более;
команды «Разбор тяги» при снижении давления в тормозной магистрали 17 темпом служебного торможения, а также в случае нарушения ее целостности.
Система для управления локомотивом-толкачом с головного локомотива по радиоканалу может быть использована при вождении поездов с электровозами, работающими на постоянном токе, и при вождении поездов с электровозами, работающими на переменном токе.
На электровозах, работающих на постоянном токе, средство 12 контроля параметров управления тяговыми электродвигателями реализуется в виде адаптера
контроллера машиниста, поскольку параметры тягового электродвигателя (его ток) однозначно связаны с положением контроллера машиниста. В данном случае предлагаемая система обеспечивает передачу и прием с головного локомотива 15 на подталкивающий локомотив 16 и с подталкивающего локомотива 16 на головной локомотив 15 информации о положении контроллера машиниста (КМ), получаемой с адаптера контроллера машиниста с выводом информации на знако-символьный индикатор 5.
На электровозах, работающих на переменном токе, средство 12 контроля параметров управления тяговыми электродвигателями реализуется в виде модуля измерения величины тока якоря тягового электродвигателя и модуля измерения величины тока обмотки возбуждения тягового электродвигателя. В данном случае предлагаемая система обеспечивает передачу и прием с головного локомотива 15 на подталкивающий локомотив 16 и с подталкивающего локомотива 16 на головной локомотив 15 информации:
об измеренной величине тока якоря тягового электродвигателя;
об измеренной величине тока обмотки возбуждения тягового электродвигателя.
Предлагаемая система обеспечивает:
передачу с головного локомотива 15 и прием на подталкивающий локомотив 16 команды «Опустить токоприемник» при нажатии машинистом головного локомотива 15 кнопочного выключателя «Опустить токоприемник» (элемент 2 управления передачей специализированного сообщения «опустить токоприемник»);
передачу данных с головного локомотива 15 на подталкивающий локомотив 16 и обратно по радиоканалу 14 в диапазоне MB по цепям управления ТУ-ТС штатной радиостанции 9 поездной радиосвязи с периодичностью не реже 1 раза в 2 секунды;
процедуру регистрации, отбоя и аннулирования регистрации.
Временная задержка передачи команд и информации по радиоканалу с головного локомотива 15 на подталкивающий локомотив 16 и с подталкивающего локомотива 16 на головной локомотив 15 не должна превышать 2 с при свободном радиоканале 14.
При включении питания система осуществляет внутренний тест, результаты которого отражаются на знако-символьном индикаторе 5.
Система для управления локомотивом-толкачом с головного локомотива по радиоканалу осуществляет:
контроль наличия каждого из передаваемых параметров (при отсутствии одного из передаваемых параметров режимов ведения поезда на блоке локомотивного оборудования включается соответствующая индикация);
запись в энергонезависимую память модуля 7 регистрации данных регистрации, приема-передачи информации и команд;
контроль наличия связи между головным локомотивом 15 и подталкивающим локомотивом 16 и отображает информацию об этом на знако-символьном индикаторе 5 (в случае нарушения радиосвязи система переходит в режим ежесекундной передачи запросов установления радиосвязи).
Система для управления локомотивом-толкачом по радиоканалу, содержащая на каждом локомотиве блок автоматики с подключенными к нему элементами управления передачей специализированных сообщений «опустить токоприемник» и «экстренное торможение», датчик давления воздуха в тормозной магистрали, реле для обесточивания электрических цепей управления тяговым режимом локомотива, средство контроля параметров управления тяговыми электродвигателями, модем, подключенный к радиостанции поездной связи, отличающаяся тем, что блок автоматики выполнен на базе процессора, реализующего программу обмена служебной информацией с установленной периодичностью между блоками автоматики головного и подталкивающего локомотива с выводом текстовых и символьных сообщений на знакосимвольный индикатор и дублированием поступивших команд и сообщений речевыми сообщениями через громкоговоритель, при этом к процессору подключены клавиатура, знакосимвольный индикатор, громкоговоритель и модуль регистрации, модем выполнен с функцией помехозащищенного кодирования и соединен с процессором через блок сопряжения, к первому, второму и третьему входам которого подключены соответственно датчик давления воздуха в тормозной магистрали, средство контроля параметров управления тяговыми электродвигателями и управляющий вход реле для обесточивания электрических цепей управления тяговым режимом локомотива.
