Устройство для учета номеров транспортных объектов

 

Изобретение относится к транспорту и может быть использовано для автоматизированного централизованного учета номеров транспортных объектов (вагонов, контейнеров) на территориях железнодорожных станций, портов, баз, складов и строительных площадок. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства и повышение точности учета. Устройство содержит портативную радиостанцию 1 учетчика транспортных объектов, радиостанцию 2 центрального пункта, контроллер 3 и блок 4 регистрации. Радиостанция 1 учетчика транспортных объектов содержит номеронабиратель 5, регистр 6 памяти, индикатор 7, преобразователь 8 параллельного кода в последовательный, генератор 9 импульсов, счетчик 10 импульсов и мультиплексор 11, передатчик 12 с модулятором 13, приемник 14 с демодулятором 15, источник 16 электропитания, соединенный через формирователь 17 одиночных импульсов с передатчиком 12, селектор 18 импульса. Радиостанция 2 центрального пункта содержит передатчик 19 с ключом 20 пуска (включения электропитания) и модулятором 21 и приемник 22 с демодулятором 23. Контроллер 3, делители 23, 24 частоты, счетчики 25, 35, 39, формирователи 26, 40, 42 импульса, соединенные преобразователь 27 последовательного кода в параллельный регистр 28, ключи 29, 33 и 36, элемент 30 сравнения, блок 31 оперативной памяти, триггеры 32 и 38, генератор 37 импульсов, интегратор 41. За счет использования номеронабирателя для набора и кодирования номеров устройство приобретает высокую точность. 2 ил.

Изобретение относится к транспорту и может быть использовано для автоматизированного централизованного учета номеров транспортных объектов (вагонов, контейнеров) на территориях железнодорожных станций, портов, баз, складов и строительных площадок.

Известные устройства для централизованного учета количества транспортных объектов основаны на подсчете числа пересечений движущимися объектами светового луча или силовых линий магнитного поля [1] Однако при этом учитывается лишь число объектов, но не их номера.

Наиболее близким к заявляемому является устройство, содержащее радиостанцию учетчика объекта, радиостанцию центрального пункта и блок регистрации, выполненный в виде накопительного блока памяти вычислительной машины или в виде печатающего узла [2] Считанные номера транспортных объектов учетчик передает через свою радиостанцию голосом в радиостанцию центральную. Диспетчер центрального радиостанции принимает на слух передаваемые номера и записывает их. Такую информацию диспетчер передает в память вычислительной машины или в печатающий узел.

Недостатком его является большая продолжительность работы портативной радиостанции, что обусловлено необходимостью введения информации в радиоканал голосом и приема на слух, высокая вероятность ошибок, связанная как с приемом на слух, так и с ручными способами записи информации и ввода ее в накопительное устройство, и большая трудоемкость работ диспетчера центральной cтанции. Вследствие большой продолжительности работы радиостанции учетчика в режиме передачи возрастает загруженность радиосети и уровень взаимных радиопомех, а также значительно сокращается продолжительность работы портативной радиостанции учетчика от аккумуляторной батареи без ее перезарядки.

Целью изобретения является увеличение точности устройства за счет уменьшения вероятности ошибок учета номеров, а также обеспечение оперативного контроля учетчиком номеров объектов, вводимых в накопительное (регистрирующее) устройство.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг.2 временная диаграмма, поясняющая работу этого устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит портативную радиостанцию 1 учетчика транспортных объектов, центральную радиостанцию 2, контроллер 3 и устройство 4 накопителя (регистрации) информации, например принтер или ЭВМ.

Радиостанция 1 содержит последовательно соединенные номеронабиратель 5, регистр 6 памяти и индикатор 7, параллельно-последовательный преобразователь 8 кодов, содержащий последовательно соединенные генератор 9 импульсов, счетчик 10 импульсов и мультиплексор 11, радиопередатчик 12 с модулятором 13, радиоприемник 14 с демодулятором 15 источник 16 электропитания, соединенный через формирователь 17 одиночных импульсов, выполненный в виде кнопки включения питания, с радиопередатчиком 12 и включенный между демодулятором 15 и регистром 6, селектор 18 импульса. Регистр 6 соединен с мультиплексором 11. Синхронизирующий и информационный входы модулятора 13 соединены соответственно с генератором 9 и мультиплексором 11. Формирователь одиночных импульсов 17 соединен с управляющим входом счетчика 10.

Центральная радиостанция 2 содержит радиопередатчик 19 с электронным ключом 20 пуска (включения электропитания) и модулятором 21 и радиоприемник 22 с демодулятором 23.

Контроллер 3 содержит последовательно соединенные первый делитель 24 частоты на n, первый счетчик 25 импульсов емкостью N и первый формирователь 26 импульса конца информационной последовательности, последовательно соединенные преобразователь 27 последовательного кода в параллельный, выполненный в виде регистра сдвига, регистр 28 сдвига, выполняющий роль задержки, первый ключ 29 и схему 30 сравнения кодов, оперативно запоминающее устройство (ОЗУ) 31, соединенное с устройством 4 накопления (регистрации) информации, первый триггер 32, второй ключ 33, соединенный со вторым делителем 34 частоты на N, второй счетчик 35 импульсов адреса считывания информации на ОЗУ, третий ключ 36, генератор 37 импульсов, второй триггер 38, третий счетчик 39, делитель частоты на N, второй формирователь 40 импульсов подтверждения приема и интегратор 41, соединенный с третьим формирователем 42 импульса конца радиограммы. Информационный выход демодулятора 23 соединен с информационным входом регистра 27, а синхронизирующий с синхронизирующим входом регистра 27, с делителем 24 и интегратором 41. Первый формирователь 26 соединен со входом установки единицы триггера 32 и со входом сброса делителя 34. Вход установки нуля триггера 32 соединен с третьим формирователем 42, а выход со входами сброса делителя 24, счетчика 25 и регистра 27. К выходу счетчика 24 подключены регистр 28 и ключ 33, соединенный управляющим входом с выходом схемы 30.

Выход регистра 27 соединен со вторым входом схемы 30 и информационным входом ОЗУ 31. Два адресных входа ОЗУ 31 соединены соответственно со счетчиками 25 и 35. Выход счетчика 25 соединен также с управляющими входами ключа 29 и делителя 39. Триггер 38 подключен входами установки единицы и установки нуля соответственно и делителю 34 и счетчику 35, а выходами к управляющим входам ключа 36 и счетчика 35. Генератор 37 через ключ 36 подключен к счетчику 35 и к устройству 4, которое соединено также с делителем 39. Делитель 39 через второй формирователь 40 соединен с управляющими входами модулятора 21 и электронного ключа 20.

Все элементы схемы устройства могут быть использованы на широко применяемых радиокомпонентах. Контроллер 3 и цифровые элементы радиостанции 1 можно выполнить на интегральных микросхемах (ИМС) серии 564, имеющей низкое энергопотребление. Индикатор 7 выполняется на светодиодных АЛС-318 и ИМС дешифратора 514 ИД2 или на жидкокристаллических матрицах ИЖЦ2-5/7. Номеронабиратель 5 удобно выполнять в виде кнопочного наборного поля, но можно, в принципе, использовать и дисковый (поворотный) телефонный номеронабиратель. Приемо-передающие радиостанции могут применяться любые из выпускаемых промышленностью (например, "Транспорт-НБ РН-12Б", "Алтай-3", "Стройка", "Кактус" и др.). Вид модуляции сигнала в радиоканале в данном случае непринципиален: можно использовать, например, частотную телеграфию, достаточно просто реализуемую в портативных радиостанциях. В качестве устройства накопления или регистрации информации можно применять, например, мозаично-печатающий принтер А-100 (ЕС-7189) со стандартным интерфейсом "СЕNTPONICS", печатающее устройство "Роботрон" или устройство памяти персональной ЭВМ.

Устройство работает следующим образом.

Учетчик объектов по номеронабирателю 5 набирает N-значный номер транспортного объекта (для железнодорожных вагонов 8). Этот номер в некотором (например, двоично-десятичном) коде записывается в регистр 6, а также отображается на индикаторе 7, что позволяет учетчику контролировать правильность набора. При кратковременном (десятые доли секунды) нажатии кнопки 17 код из регистра 6, преобразованный в последовательный код преобразователем 8, поступает на модулятор 13 и излучается радиопередатчиком 12. Длительность информационной последовательности составляет N_n бит, где n число бит, необходимое для передачи одного знака (в двоично-десятичном кодe n 4).

За время 0 нажатия кнопки 17 информационная последовательность (из N_n бит) успевает несколько раз (не менее двух раз) циклически промодулировать излучаемый передатчиком 12 радиосигнал. Радиоприемник 22 центрального пункта сбора информации принимает радиосигнал длительностью 0. При этом на выходе демодулятора 23 появляется последовательность синхронизирующих (диаграмма а, фиг. 2) и информационных (диаграмма б, фиг.2) импульсов. Для примера на диаграмме б (фиг. 2) показан случай передачи двоично-десятичным кодом пятизначного номера 84752.

Делитель 24 делит частоту синхронизирующих импульсов в раз, в результате чего вырабатываются импульсы разделения знаков номера (диаграмма в, фиг.2). Эти импульсы пересчитываются счетчиком 25, емкость которого равна N, в результате чего формируются временные интервалы τ, в которых полностью (и без избытка) размещается информационная последовательность, относящаяся к переданному номеру транспортного объекта (диаграмма г, фиг.2). Очевидно, что в интервале t размещается N_n бит информации.

Принятая информационная последовательность импульсов преобразуется регистром 27 в параллельный n-разрядный двоично-десятичный код, который поочередно цифра за цифрой вводится в регистр 28 задержки и одновременно записывается в ОЗУ 31. После ввода в регистр 28 всех цифр номера, т.е. после приема бит информации, на выходе счетчика 25 формируется импульс, открывающий ключ 29. При этом код принятого номера поступает с регистра 28 на схему 30 сравнения кодов, а на второй вход этой схемы с регистра 27 поступают коды знаков номера, принимаемого радиоприемником 22 повторно. Схема 30 поразрядно сравнивает двоично-десятичные коды первично и вторично принятых номеров. Для каждой цифры номера объекта в случае равенства кодов на входах схемы 30 сравнения открывается ключ 33, и соответствующий импульс разграничения знаков поступает на счетчик 34, увеличивая его состояние на единицу. После сравнения кодов всех N цифр в случае достоверного приема число импульсов, поступивших на вход счетчика 34, равно N (диаграмма И, фиг.2). В результате заполнения счетчика 34 опрокидывается триггер 38, разрешая считывание информации из ОЗУ 31 (диаграмма К, фиг.2).

Сравнение кодов завершается, когда код номера будет принят радиоприемником 22 дважды, т.е. на вход регистра 27 поступит 2 N_n бит информации. При этом формирователь 26 выработает импульс конца рабочего участка информационной последовательности (диаграмма л, фиг.2), которым опрокидывается триггер 32 и обнуляется делитель 34 частоты. Потенциалом с выхода триггера 32 запрещается работа делителя 24, счетчика 25 и регистра 27 вплоть до окончания приема радиограммы длительностью 0 (диаграмма з, фиг.2). Импульс конца приема радиограммы вырабатывается формирователем 42 (диаграмма и, фиг.2), который срабатывает по заднему фронту строб-импульса радиограммы (диаграмма е, фиг. 2), получаемого в интеграторе 41 путем интегрирования последовательности синхронизирующих импульсов.

При считывании информации из ОЗУ 31 в устройство 4 регистрации с выхода генератора 37 через ключ 36 на счетчик 35 и в устройство 4 регистрации поступают N импульсов стробирования ввода информации (диаграмма л, фиг.2). При регистрации каждой цифры устройство 4 вырабатывает импульс, подтверждающий регистрацию цифры (диаграмма м, фиг.2). После получения счетчиком 39 N импульсов подтверждения регистрации цифр формирователь 40 вырабатывает прямоугольный импульс подтверждения приема номера объекта (диаграмма н, фиг.2), который открывает ключ 20, включая тем самым передатчик 19, и воздействует на модулятор 21 передатчика.

Под действием импульса подтверждения регистрации номера объекта передатчик 19 кратковременно (доли секунды) включается, излучая определенный радиосигнал, например, немодулированную или тонально-модулированную несущую частоту. Этот радиосигнал принимается приемником 14 портативной радиостанции 1, вследствие чего выделенный селектором 18 импульс подтверждения регистрации номера объекта сбрасывает регистр 6 в исходное (нулевое) состояние. При обнулении регистра 6 гасится номер объекта на индикаторе 7, и учетчик транспортных объектов убеждается, что переданный им номер введен в устройство накопления информации без ошибок.

Если после кратковременного нажатия кнопки 17 включения портативной радиостанции 1 (через доли секунды после отпускания кнопки 17) индикатор 7 не погас, то это значит, что при передаче номера объекта произошел сбой или искажение какой-либо цифры номера, и эта информация не введена в накопительное устройство. В этом случае учетчик транспортных объектов повторно нажимает кнопку 17, добиваясь правильного приема и регистрации переданного номера на центральном пункте сбора информации.

Таким образом исключаются ошибки, обусловленные неправильной записью при приеме номеров на слух и неправильным набором данных на клавиатуре устройства накопления информации. Значительно сокращается время работы портативной радиостанции учетчика на излучение, так как информация вводится в радиоканал не с голоса, а цифровым кодом при кратковременном нажатии кнопки включения радиопередатчика, и передается по радиоканалу в цифровом виде с более высокой скоростью, чем при аналоговом сигнале в случае передачи с голоса и приема на слух. Поскольку прием сигналов на центральной радиостанции и ввод данных в накопительное устройство полностью автоматизированы, отпадает необходимость трудоемких работ диспетчера. За счет использования номеронабирателя для набора и кодирования номеров объектов устройство обеспечивает высокую точность (достоверность информации) и экономичность (увеличение рабочего ресурса времени) при значительном уменьшении трудоемкости. А за счет отображения номера объекта на индикаторе радиостанции учетчика объектов, циклической передачи номера по радиоканалу не менее двух раз, задержки и сравнения восстановленного на центральном пункте кода номера объекта с повторно принятым кодом, ввода номера в устройство регистрации только при совпадении кодов передачи на радиостанцию учетчика объектов сигнала подтверждения регистрации номера и сброса индикации при приеме этого сигнала осуществляется оперативный контроль учетчиком номеров объектов, вводимых в регистрирующее устройство. Реализация предложенного устройства в регистрирующее устройство. Реализация предложенного устройства централизованного учета номеров транспортных объектов позволяет более чем в 10 раз сократить продолжительность радиоизлучения, обеспечивая тем самым снижение загруженности радиосети связи транспортного узла и числа взаимных помех работающих радиосредств. При этом не только исключаются ошибки, которые могут возникать из-за искажения в радиоканале, но и повышается ответственность учетчика транспортных объектов за точность передаваемой информации.

Формула изобретения

Устройство для учета номеров транспортных объектов, содержащее радиостанцию центрального пункта с передатчиком и приемником, который связан с передатчиком радиостанции учетчика объектов, и блок регистрации, отличающееся тем, что в устройство введен контроллер, выполненный в виде регистра сдвига, первого, второго и третьего ключа, первого и второго делителя частоты, первого и второго триггера, первого, второго и третьего счетчиков, элемента сравнения, первого, второго и третьего формирователя импульсов, интегратора, генератора импульсов, оперативного блока памяти преобразователя последовательного кода в параллельный, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, оперативного блока памяти, регистра сдвига, выход которого подключен к первому входу первого ключа, выход которого соединен со вторым входом элемента сравнения, выход которого соединен с первым входом второго ключа, второй вход которого объединен со вторым входом регистра сдвига и с первым входом первого счетчика и подключен к выходу первого делителя частоты, первый выход первого счетчика соединен со вторым входом первого ключа и со входом первого формирователя импульсов, выход которого подключен к первому входу первого триггера и с первым входом второго делителя частоты, второй вход которого подключен к выходу второго ключа, выход этого делителя частоты соединен с первым входом второго триггера, прямой выход которого подключен к первому входу третьего ключа, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход с первыми входами второго счетчика и блока регистрации, второй вход которого подключен к выходу оперативного блока памяти, второй и третий входы которого соединены соответственно со вторым выходом первого счетчика и с первым выходом второго счетчика, второй выход которого подключен ко второму входу второго триггера, инверсный выход которого соединен со вторым входом второго счетчика, выход первого триггера подключен ко второму входу первого счетчика и к первым входам преобразователя последовательного кода в параллельный и первого делителя частоты, второй вход которого объединен со входом интегратора, выход которого через третий формирователь импульсов соединен со вторым входом первого триггера, первый выход первого счетчика и выход блока регистрации подключены соответственно к первому и второму входам третьего счетчика, выход которого соединен со входом второго формирователя импульсов, выход которого подключен к первому входу модулятора и ключа передатчика радиостанции центрального пункта, выход ключа соединен со вторым входом модулятора передатчика радиостанции центрального пункта, выход демодулятора приемника которого подключен ко вторым входам преобразователя последовательного кода в параллельный и первого делителя частоты контроллера, в радиостанцию учетчика объектов введены номеронабиратель, регистр памяти, индикатор, преобразователь последовательного кода в параллельный, формирователь одиночных импульсов, источник питания, селектор импульсов и приемник, выполненный в виде демодулятора, выход номеронабирателя соединен с первым входом регистра памяти, выход которого соединен со входом индикатора и первым входом преобразователя параллельного кода в последовательный, выход которого подключен к первому и второму входам передатчика, третий вход которого через формирователь одиночных импульсов соединен с источником питания, выход демодулятора подключен ко входу селектора импульсов, выход которого соединен со вторым входом регистра памяти, выход модулятора передатчика радиостанции центрального пункта подключен ко входу демодулятора приемника радиостанции учетчика объектов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2