Система дистанционного мониторинга рельсового несамоходного транспортного средства
Техническое решение относится к области эксплуатации несамоходных рельсовых транспортных средств, и может быть использовано для контроля местонахождения и состояния несамоходных рельсовых транспортных средств и перевозимого груза. Система содержит блок контроля и индикации, в состав которого входят два приемника, подключенные по двухпроводной линии к указанному блоку контроля и индикации, а также по дополнительной двухпроводной линии друг к другу, и установленный на каждой буксе беспроводной датчик температуры подшипника буксы с возможностью установки дополнительного датчиков температуры редуктора, подключенный по радиоканалу к одному из указанных приемников. З.п. ф-лы, 6 пр.
Техническое решение относится к области средств рельсового транспорта, а именно, области эксплуатации несамоходных рельсовых транспортных средств, и может быть использовано для контроля местонахождения и состояния несамоходных рельсовых транспортных средств и перевозимого груза.
Известна (RU, свидетельство на полезную модель 0026505, 2001) система навигации железнодорожного транспортного средства, характеризуемая наличием, по меньшей мере, одного идентификатора (маркера) пути, размещенного на трассе прохождения указанного транспортного средства, расположенного на указанном транспортном средстве средства возбуждения отклика указанного идентификатора путей и средства регистрации отклика указанного идентификатора путей, бортового компьютера, причем указанный бортовой компьютер выполнен с возможностью анализа указанного отклика и передачи информации посредством бортового терминала наземному посту контроля местонахождения транспортного средства. В предпочтительном варианте реализации система содержит более одного идентификатора путей, каждый из которых настроен на генерирование излучения в заданном диапазоне частот. Обычно идентификаторы путей, расположенные по трассе следования железнодорожного транспортного средства, настроены на генерирование излучений, длины волн которых соответствуют заранее заданной зависимости, при этом, предпочтительно, идентификаторы путей, расположенные по трассе следования железнодорожного
транспортного средства, настроены на генерирование излучений, длины волн которых монотонно возрастают или убывают. Преимущественно, идентификаторы путей размещены на заданном расстоянии друг от друга, причем расстояние между последовательно установленными идентификаторами путей введено в программу бортового компьютера. Обычно каждый идентификатор путей имеет свой идентификационный номер, введенный в программу бортового компьютера и передаваемый идентификатором на транспортное средство. Система может дополнительно содержать, по меньшей мере, один радиоканал и/или спутник-ретранслятор.
Недостатком известной системы следует признать ее локальный характер, поскольку известная система не позволяет получить информацию о техническом состоянии несамоходного рельсового транспортного средства, в частности о состоянии букс и сходе несамоходного рельсового транспортного средства с рельс.
Известно также (SU, авторское свидетельство 929484, 1982) устройство автоматического контроля перегрева букс. Известное устройство содержит термодатчики, установленные в колесных буксах и подключенные к источнику питания через резисторы и к пороговому элементу, выходной транзистор, в коллекторную цепь которого включены элементы сигнализации, и разделительные диоды. Также оно снабжено дополнительными пороговыми элементами, элементом ИЛИ и элементом памяти, подключенным к коллектору выходного транзистора через разделительный диод. Выходы первого дополнительного и порогового элементов через элемент ИЛИ подключены к базе выходного транзистора, один вход первого дополнительного порогового элемента соединен с термодатчиками, а другой - с источником опорного напряжения и с входом второго
дополнительного порогового элемента, выход которого соединен с управляющим входом элемента памяти.
Недостатком известного устройства также следует признать отсутствие возможности получения информации о местонахождение транспортного средства, а также поддержания в рабочем состоянии источника питания, кроме того, известное устройство не позволяет определить момент схода транспортного средства с рельс.
Известно также устройство (RU, патент 2220866, 2004) для дистанционного контроля температурного состояния букс транспортных средств. Известное устройство содержит электронную метку, выполненную с возможностью дистанционной передачи информации на напольные устройства, размещенные вдоль следования транспортных средств, при этом электронная метка размещена внутри чашеобразного элемента, закрепленного одним из болтов, предназначенных для крепления крышки к буксе, и с использованием двух электропроводных документов, которые подключены к цепи задания кода сигнала, передаваемого электронной меткой, связана с термодатчиком, который размещен во внутренней осевой полости этого же болта. Термодатчик включает корпус, выполненный в виде тонкостенного трубчатого элемента, внешней боковой поверхностью плотно прилегающего к боковой поверхности внутренней полости упомянутого болта. Внутри корпуса термодатчика размещены втулка из электроизоляционного материала, в которой выполнены сквозные каналы для размещения электропроводных элементов от электронной метки, плавкая перемычка, выполненная из электропроводного материала с задаваемой температурой плавления, слой парафина, причем плавкая перемычка размещена между оголенными от изоляции концами
электропроводных элементов и непосредственно контактирует с ними и со слоем парафина.
Недостатком известного технического решения следует признать невозможность получения информации о местонахождении транспортного средства, а также высокую стоимость эксплуатации данной системы, обусловленную необходимостью размещения напольных устройств. Кроме того, известное техническое решение не позволяет получить информацию о сходе транспортного средства с рельс.
Техническая задача, решаемая посредством предлагаемой конструкции, состоит в обеспечении возможности оперативного контроля за движением несамоходных рельсовых транспортных средства и контроля за перевозимым грузом.
Технический результат, получаемый при реализации предлагаемого устройства, состоит в повышении безопасности движения несамоходных рельсовых транспортных средств при одновременном обеспечении контроля местонахождения указанных транспортных средств.
Для обеспечения достижения указанного технического результата предложено использовать разработанную систему дистанционного мониторинга рельсового несамоходного транспортного средства.
Указанная система дистанционного мониторинга рельсового несамоходного транспортного средства содержит, по меньшей мере, блок контроля и индикации, в состав которого входят, по меньшей мере, два приемника, подключенные по двухпроводной линии к указанному блоку контроля и индикации, а также по дополнительной двухпроводной линии друг к другу, и установленный на каждой буксе беспроводной датчик температуры подшипника буксы с
возможностью установки дополнительного датчика температуры редуктора, подключенный по радиоканалу к одному из указанных приемников. Поскольку кроме буксы при движении несамоходного транспортного средства может перегреваться в связи с неисправностью и редуктор, желательно в процессе движения контролировать и его температуру. Указанное рельсовое несамоходное транспортное средство может представлять собой пассажирский вагон, товарный вагон, железнодорожную цистерну, железнодорожную платформу, вагон-рефрежиратор. В случае отсутствия на одном из указанных несамоходных транспортных средств штатного электрооборудования, на транспортном средстве может быть размещен дополнительный источник питания или могут использоваться датчики со встроенными элементами питания. Система может дополнительно содержать средство навигации на базе ГЛОНАСС/GPS, выполненное с возможностью передачи информации о местонахождении несамоходного транспортного средства в диспетчерскую службу и/или начальнику поезда. Указанное устройство может содержать как собственную систему дистанционной передачи информации, так и быть подключенной к системе передачи информации о температуре буксы. Система может также дополнительно содержать датчик ускорения, выполненный с возможностью передачи информации в диспетчерскую службу и/или начальнику поезда. Передача может быть осуществлена как с собственной системы передачи информации, так и быть подключенной к системе передачи информации о температуре буксы. В предпочтительном варианте реализации система может дополнительно содержать микропроцессор, к входам которого подключены выходы датчиков, а выход - к средству передачи информации, при этом микропроцессор выполнен с возможностью
определения передаваемой информации. Передача информации может быть осуществлена как через систему дистанционного контроля температуры буксы, так и через собственную систему передачи информации. Система может дополнительно содержать средство, подключенное к микропроцессору и позволяющее контролировать состояние фасованного груза, размещенного на указанном несамоходном рельсовом транспортном средстве, причем фасованный груз оборудован меткой, способной генерировать сигнал, характеризующий местонахождения груза, а также содержать соединенные по радиоканалу с микропроцессором установленные на вагоне датчики на открывание дверей, люков, крышек, перемещения центра тяжести.
В дальнейшем преимущества и сущность разработанного технического решения будут показаны на примерах его реализации.
1. В базовом варианте реализации разработанного технического решения блок контроля и индикации установлен на четырехосном пассажирском вагоне. Он содержит восемь беспроводных датчиков температуры буксы, каждый из которых закреплен на одной из букс вагона. Указанные датчики соединены с одним из двух приемников по радиоканалу. Каждый приемник установлен на корпусе пассажирского вагона. Приемное устройство системы выполнено с возможностью приема радиосигнала в помехозащищенном диапазоне, в котором способны передавать информацию о температуре букс радиопередатчики беспроводных датчиков температуры. Частота работы каждого указанного передатчика отличается на 20 Гц. Информацию от других датчиков температуры указанная система сбора информации не регистрирует. Алгоритм работы, заложенный в микропроцессор приемника, выполнен с возможностью опрашивания
с задаваемым интервалом, поочередно датчиков температуры, установленных на этом вагоне.
Также алгоритм выполнен с возможностью при получении информации об изменении температуры буксы выходящей за пределы заданного интервала температур передавать по радиоканалу информацию на блок контроля и индикации в служебное купе проводника вагона. При этом передаваемая информация содержит для проводника вагона сведения о номере буксы и ее абсолютной температуре.
2. Разработанная система выполнена аналогично примеру 1, но беспроводные датчики температуры букс выполнены с возможностью передачи информации только после превышения температуры буксы на заранее установленную величину.
3. На железнодорожной цистерне установлена система аналогичная примеру 1, но дополненная независимым источником электрического питания и датчиком навигации ГЛОНАСС/GPS, выход которого подключен к антенне блока контроля и индикации. Датчик навигации выполнен с возможностью с задаваемым интервалом передавать координаты нахождения цистерны. Результаты использования аналогичны предыдущему примеру.
4. На 3 товарных вагонах аналогично были установлены варианты выполнения системы по примеру 3. Анализ полученной от них информации, характеризующей местонахождения вагонов, (несовпадение информации, полученной от двух соседних вагонов, на величину, превышающую длину вагона) позволил установить факт отсоединения на перегоне от железнодорожного состава заднего из вагонов.
5. На вагоне-рефрижераторе установили систему аналогичную примеру 1, но дополненную датчиком ускорения, подключенным к
антенне блока контроля и индикации. Резкое увеличение ускорения позволило дистанционно установить сход вагона-рефрижератора с рельс.
6. Установка системы на вагон, перевозящий легковые автомобили, произведена аналогично примеру 5, но на задний мост крайнего автомобиля скрытно установлена метка - микросхема, позволяющая генерировать радиосигнал определенной частоты при получении микросхемой возбуждающего сигнала от генератора радиоизлучения, дополнительно установленного на корпусе. Периодичность опроса метки составила 15 минут. При стоянке вагона на станции по отсутствию ответа от метки был установлен факт попытки кражи автомобиля.
Использование разработанной системы позволяет повысить безопасность движения несамоходных рельсовых транспортных средств за счет контроля самопроизвольного отсоединения их от состава, а также точного определения времени их схода с рельс, при одновременном обеспечении контроля местонахождения указанных транспортных средств.
1. Система дистанционного мониторинга рельсового несамоходного транспортного средства, отличающаяся тем, что она содержит, по меньшей мере, блок контроля и индикации, в состав которого входят, по меньшей мере, два приемника, подключенные по двухпроводной линии к указанному блоку контроля и индикации, а также по дополнительной двухпроводной линии друг к другу, и установленный на каждой буксе беспроводной датчик температуры подшипника буксы с возможностью установки дополнительного датчиков температуры редуктора, подключенный по радиоканалу к одному из указанных приемников.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что указанное рельсовое несамоходное транспортное средство представляет собой пассажирский вагон, товарный вагон, железнодорожную цистерну, железнодорожную платформу, вагон-рефрежиратор.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средство навигации на базе ГЛОНАСС/GPS, выполненное с возможностью передачи информации о местонахождении несамоходного транспортного средства в диспетчерскую службу и/или начальнику поезда.
4. Система по п.1, отличающаяся тем, она дополнительно содержит датчик ускорения, выполненный с возможностью передачи информации в диспетчерскую службу и/или начальнику поезда.
5. Система по любому из пп.1, 3 и 4, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит микропроцессор, к входам которого подключены выходы датчиков, а выход - к средству передачи информации, при этом микропроцессор выполнен с возможностью определения передаваемой информации.
6. Система по п.5, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средство, подключенное к микропроцессору и позволяющее контролировать состояние фасованного груза, размещенного на указанном несамоходном рельсовом транспортном средстве, причем фасованный груз оборудован меткой, способной генерировать сигнал, характеризующий местонахождения груза.
7. Система по п.5, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит соединенные по радиоканалу с микропроцессором установленные на вагоне датчики на открывание дверей, люков, крышек, перемещения центра тяжести.
