Система автоматизированного ведения грузового поезда

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано для автоматизации управления движением грузовых электропоездов. Система содержит вычислительный блок с подключенными к нему блоком памяти, измерительными средствами и средствами индикации параметров движения поезда, блок управления режимом тяги и блок управления режимом торможения, выходы которых соединены с цепями управления поездом. В систему также введены датчики тока якоря и возбуждения тяговых двигателей, датчик напряжения контактной сети, датчик пути и скорости, которые соединены с вычислителем, три блока высоковольтной гальванической развязки, блок моделирования динамических характеристик поезда, блок сравнения и блок формирования команд запрета управлением режимами тяги и торможением, подключенный к соответствующим управляющим входам блока управления режимом тяги и блока управления режимом торможения. Технический результат заключается в снижении предельно допустимых усилий на подвижной состав при различных режимах движения поезда в процессе автоматизированного управления его движением. 1 ил.

 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано для автоматизации управления движением грузовых электропоездов.

Известно устройство для регистрации параметров движения поезда, содержащее датчик пути и скорости, датчик меток времени, датчик давления в тормозной магистрали, выход датчика пути и скорости подключен к входам блока определения пройденного пути и блока определения скорости, второй вход блока определения скорости соединен с выходом датчика меток времени, входом блока определения текущего времени и входом элемента И, второй вход элемента И соединен с выходами элемента задания режима ручного управления и порогового элемента, выход элемента И соединен с входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом блока определения пройденного пути, а выход - с входом управления регистратора. Информационные входы регистратора соединены с выходами датчика давления в тормозной магистрали, блока определения текущего времени и блока определения скорости. Выход блока определения скорости связан также с входом порогового элемента (см. RU 2041100, В61L 25/02, 1995).

Известное устройство позволяет машинисту иметь оперативные сведения о параметрах движения поезда, о состоянии его тормозной системы на стоянке и при движении.

Однако это устройство не позволяет осуществлять автоматизированное управление движением электропоезда с выбором энергооптимального алгоритма движения.

Наиболее близким по технической сущности является система управления движением электропоезда, содержащая датчик пути и скорости, выход которого подключен к блоку определения скорости, генератор временных меток, выход которого подключен к блоку определения текущего времени и второму входу блока определения скорости, датчик давления, установленный на тормозной магистрали, пульт управления, подключенный к цепям управления электропоезда, блок управления режимом тяги и блок управления режимом торможения, блок определения скорости, генератор временных меток, блок определения текущего времени, датчик давления и пульт управления подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому и пятому входам первого блока сопряжения, выход которого соединен с первым входом вычислительного блока, ко второму, третьему и четвертому входам которого подключены соответственно блок управления, блок памяти и тактовый генератор, причем тактовый генератор соединен с седьмым входом первого блока сопряжения, блок управления через контроллер подключен к блоку памяти, первый выход вычислительного блока через второй блок сопряжения соединен с блоком индикации, второй выход вычислительного блока через третий блок сопряжения соединен с блоком речевого информатора, третий выход вычислительного блока через первый дешифратор подключен к блоку управления режимом тяги, четвертый выход вычислительного блока через второй дешифратор подключен к блоку управления режимом торможения, выходы блока управления режимом тяги, блока управления режимом торможения подключены к цепям управления электропоездом, выход блока управления режимом тяги подключен также к шестому входу первого блока сопряжения (см. RU 2213669, B60L 15/40, 10.10.03).

Известное устройство позволяет осуществлять автоматизированное управление движением электропоезда с выбором энергооптимального алгоритма движения.

Однако известная система в процессе автоматизированного управления движением электропоезда не учитывает возможность возникновения предельно допустимых продольных усилий на подвижной состав при движении поезда.

Технический результат заключается в снижении предельно допустимых усилий на подвижной состав при различных режимах движения поезда в процессе автоматизированного управления его движением.

Технический результат достигается тем, что в систему автоматизированного ведения грузового поезда, содержащую вычислительный блок с подключенными к нему блоком памяти, измерительными средствами и средствами индикации параметров движения поезда, а также блоком управления режимом тяги и блоком управления режимом торможения, выходы которых соединены с цепями управления поездом, введены датчики тока якоря и возбуждения тяговых двигателей, датчик напряжения контактной сети, три блока высоковольтной гальванической развязки, вычислитель, блок моделирования динамических характеристик поезда, блок сравнения и блок формирования команд запрета управлением режимами тяги и торможением, при этом выход датчика тока якоря тягового двигателя через первый блок высоковольтной гальванической развязки соединен с первым входом вычислителя, со вторым входом которого через второй блок высоковольтной гальванической развязки соединен выход датчика тока возбуждения тягового двигателя, датчик напряжения контактной сети через третий блок высоковольтной гальванической развязки соединен с третьим входом вычислителя, выход которого подключен к первому входу блока моделирования динамических характеристик поезда, ко второму входу которого подключен выход блока памяти, выход блока моделирования динамических характеристик поезда соединен с входом блока сравнения, ко второму входу которого подключен блок формирования сигнала, соответствующего предельно допустимому усилию в поезде, выход блока сравнения соединен с входом блока формирования команд запрета управлением режимами тяги и торможением, выход которого подключен к соответствующим управляющим входам блока управления режимом тяги и блока управления режимом торможения.

На чертеже представлена структурная схема системы автоматизированного ведения грузового поезда.

Система автоматизированного ведения грузового поезда содержит вычислительный блок 1 с подключенными к нему блоком 2 памяти, измерительными средствами 3 и средствами 4 индикации параметров движения поезда, блок 5 управления режимом тяги, блок 6 управления режимом торможения, выходы блока 5 управления режимом тяги и блока 6 управления режимом торможения соединены с цепями 7 управления локомотивом, датчик 8 тока якоря тяговых двигателей, датчик 9 тока возбуждения тяговых двигателей, датчик 10 напряжения контактной сети, вычислитель 11, блок 12 моделирования динамических характеристик поезда, блок 13 сравнения, блок 14 формирования команд запрета управлением режимами тяги и торможением, выход датчика 8 тока якоря тягового двигателя через первый блок 15 высоковольтной гальванической развязки соединен с первым входом вычислителя 11, со вторым входом которого через второй блок 16 высоковольтной гальванической развязки соединен выход датчика 9 тока возбуждения тягового двигателя, датчик 10 напряжения контактной сети через третий блок 17 высоковольтной гальванической развязки соединен с третьим входом вычислителя 11, датчик 18 пути и скорости соединен с четвертым входом вычислителя 11, выход которого подключен к первому входу блока 12 моделирования динамических характеристик поезда, ко второму входу которого подключен выход блока 2 памяти, выход блока 12 моделирования динамических усилий в составе поезда соединен с входом блока 13 сравнения, ко второму входу которого подключен блок 19 формирования сигнала, соответствующего предельно допустимому усилию в поезде, выход блока 13 сравнения соединен с входом блока 14 формирования команд запрета управлением режимами тяги и торможением, выход которого подключен к соответствующим управляющим входам блока 5 управления режимом тяги и блока 6 управления режимом торможения.

Система автоматизированного ведения грузового поезда работает следующим образом. Вычислительный блок 1 на основе данных о профиле и плане пути, расписании движения, составе поезда, ограничениях скорости, хранящихся в блоке памяти 2, а также на основе оперативных данных о местоположении поезда, его скорости, получаемых от датчика 18 пути и скорости, сигнале светофора, получаемых от измерительных средств 3, рассчитывает и помещает в блок памяти 2 энергооптимальную траекторию движения поезда, и на ее основе формирует задания на управление тягой локомотива или тормозами локомотива и состава, воздействуя с помощью блоков 5 и 6 на цепи управления локомотива 7. При формировании команд тяги и торможения блок вычислителя 11 на основе данных о токах якоря 8 и возбуждении 9 тяговых двигателей, а также напряжении в контактной сети 10, поступающих через высоковольтную гальваническую развязку 15, рассчитывает фактическую силу тяги/торможения. На основе этих данных, а также данных о профиле и плане пути и составе поезда, поступающих из блока памяти 2, блок 12 моделирования динамических усилий в составе поезда рассчитывает максимальное реализованное усилие в составе. Сигнал с выхода блока 12 поступает на блок сравнения 13, в то время как на второй вход блока сравнения 13 поступает сигнал о максимально допустимой силе тяги/торможения в данной точке профиля. На выходе блока 13 формируется сигнал управления тягой или тормозами как минимальный из желаемого и допустимого по динамике.

Система автоматизированного ведения грузового поезда, содержащая вычислительный блок с подключенными к нему блоком памяти, измерительными средствами и средствами индикации параметров движения поезда, а также блоком управления режимом тяги и блоком управления режимом торможения, выходы которых соединены с цепями управления поездом, отличающаяся тем, что в нее введены датчики тока якоря и возбуждения тяговых двигателей, датчик напряжения контактной сети, три блока высоковольтной гальванической развязки, вычислитель, блок моделирования динамических характеристик поезда, блок сравнения и блок формирования команд запрета управлением режимами тяги и торможением, при этом выход датчика тока якоря тягового двигателя через первый блок высоковольтной гальванической развязки соединен с первым входом вычислителя, со вторым входом которого через второй блок высоковольтной гальванической развязки соединен выход датчика тока возбуждения тягового двигателя, датчик напряжения контактной сети через третий блок высоковольтной гальванической развязки соединен с третьим входом вычислителя, а датчик пути и скорости соединен с четвертым входом вычислителя, выход которого подключен к первому входу блока моделирования динамических характеристик поезда, ко второму входу которого подключен выход блока памяти, выход блока моделирования динамических характеристик поезда соединен с входом блока сравнения, ко второму входу которого подключен блок формирования сигнала, соответствующего предельно допустимому усилию в поезде, выход блока сравнения соединен с входом блока формирования команд запрета управлением режимами тяги и торможением, выход которого подключен к соответствующим управляющим входам блока управления режимом тяги и блока управления режимом торможения.