Устройство контроля схода подвижного состава



Устройство контроля схода подвижного состава
Устройство контроля схода подвижного состава
Устройство контроля схода подвижного состава
Устройство контроля схода подвижного состава
Устройство контроля схода подвижного состава
Устройство контроля схода подвижного состава
Устройство контроля схода подвижного состава
Устройство контроля схода подвижного состава
Устройство контроля схода подвижного состава
Устройство контроля схода подвижного состава
Устройство контроля схода подвижного состава
Устройство контроля схода подвижного состава

 


Владельцы патента RU 2475394:

Казаков Данила Юльевич (RU)

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Устройство контроля схода подвижного состава содержит установленные на пути перемычки и поперечины, контролирующие нижний габарит состава, и путевой датчик. Также в устройстве имеется видеорегистратор, подключенный к отметчику меток счетно-решающего устройства, и таймер, подключенный к отметчику моментов времени счетно-решающего устройства. Перемычки и поперечины соединены со счетно-решающим устройством, а путевой датчик подключен к отметчику меток и отметчику моментов времени счетно-решающего устройства. Счетно-решающее устройство соединено с диспетчерским пунктом. Решение направлено на расширение функциональных возможностей устройства. 2 ил., 3 табл.

 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и обеспечивает повышенную оперативность поездной бригады при поиске подвижной единицы с нарушенным нижним габаритом.

Известно устройство контроля схода подвижного состава (УКСПС) (патент РФ №2279369, B61L 23/26, 2006 г.), контролирующее нижний габарит подвижных единиц и дающее информацию о нарушении габарита, в том числе и о сходе единицы с рельс. Устройство представляет собой перемычки и поперечины, установленные на железнодорожном пути, целостность которых нарушается под действием негабаритных элементов подвижной единицы. Информация о нарушении поступает в диспетчерский пункт. Поиск негабаритной единицы производится локомотивной бригадой. Но система обладает низкой оперативностью, поскольку датчик не предоставляет информацию о порядковом номере вагона и его общем виде, и поэтому осмотр вагонов занимает длительное время. Кроме того, имеют место ситуации срабатывания датчика УКСПС по каким-либо другим причинам, не связанным с прохождением железнодорожного состава, в результате чего ситуация становится неопределенной, требующей дополнительной проверки и выяснения причины срабатывания датчика.

Известны системы счета осей колесных пар. Но данные системы не позволяют выявить подвижную единицу с нарушением нижнего габарита и не представляют информацию об общем виде проходящих подвижных единиц. Кроме того, системы предполагают установку как минимум двух колесных датчиков, разнесенных на большие расстояния (например, система полуавтоматической блокировки с датчиками ДПЭП-М ЗАО «ВНТЦ «Уралжелдоравтоматизация». См. журнал «Промышленный транспорт Урала» №9, 2007 г., стр.30.

Также известны способы идентификации подвижных единиц железнодорожного состава, основанные на облучении радиосигналом пассивной метки, установленной на единице, и фиксации отраженной волны (например, патент США №4739328). Но данные системы сложны в конструктивном отношении и требуют установки меток на все существующие и вновь выпускаемые подвижные единицы.

Известен способ видеонаблюдения за железнодорожным составом (заявка №95113376 от 28.07.1995 г. на патент РФ), но этот способ не позволяет с достаточной надежностью выявить подвижную единицу с нарушенным нижним габаритом.

В наибольшей мере предлагаемому решению соответствует устройство, реализующее способ идентификации подвижных единиц железнодорожного транспорта (патент РФ №2280580, B61L 25/02, 2006 г.), в котором используются два путевых колесных датчика, находящихся на фиксированном расстоянии друг от друга, меньше чем минимальное расстояние между внутренними колесными парами подвижной единицы, таймер временных отметок, привязывающий временную систему отсчета к движущемуся составу. В результате работы системы определяются межосевые расстояния подвижных единиц, которые сравниваются с данными по структуре межосевых расстояний колесных пар, предварительно занесенными в память аппаратных средств.

Задачей, на которое направлено предлагаемое изобретение, является повышение оперативности поиска подвижной единицы с нарушенным нижним габаритом, повышение информативности данных о подвижной единице.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве контроля схода подвижного состава, содержащем перемычки и поперечины, установленные на пути и контролирующие нижний габарит состава, путевой датчик, таймер, видеорегистратор, сообщенные со счетно-решающим устройством, имеющим возможность передавать информацию на средство связи с диспетчерским пунктом, согласно изобретению путевой датчик установлен на конструктивно минимально возможном расстоянии от перемычек и поперечин, а видеорегистратор установлен на расстоянии и под углом от перемычек и поперечин, при которых впоследствии по его записи возможно невооруженным глазом определение типа подвижных единиц и отмеченного места их негабаритности с точностью, достаточной для наибыстрейшего ее поиска, кроме того, устройство снабжено отметчиком моментов времени поступления сигналов о прохождении колесных пар над путевым датчиком, сообщенным с путевым датчиком, счетно-решающим устройством и таймером, и отметчиком меток, сообщенным с путевым датчиком, видеорегистратором и счетно-решающим устройством, для нанесения меток негабаритной подвижной единицы в память счетно-решающего устройства и в материалы видеонаблюдения, а алгоритм идентификации подвижных единиц счетно-решающим устройством с помощью данных меток имеет возможность учитывать динамические характеристики и для, например, четырехосного вагона основан на формуле

где S - расстояние между первой и последней осью вагона;

s1 - расстояние между осями первой тележки;

t1 - интервал времени прохождения над педалью первой и второй осей первой тележки;

t2 - интервал времени прохождения над педалью первой и второй осей второй тележки;

Т - время прохождения над педалью несущей платформы вагона, определенное по разнице текущего времени с момента прохождения первой оси и последней;

- скорость движения состава над педалью в момент времени прохождения первой тележки вагона;

- скорость движения состава над педалью в момент времени прохождения последней тележки вагона.

Отличительными признаками предложенного технического решения по сравнению с аналогичными являются:

- установка в непосредственной близости друг от друга датчика устройства контроля схода подвижного состава, путевого датчика и устройства видеонаблюдения;

- введение в систему специального отметчика, соединенного с таймером, позволяет измерять и производить отметку моментов времени прохождения над путевым датчиком колесных пар, а в прототипе измеряются промежутки времени прохождения известного расстояния колесными парами;

- введение отметчика, производящего отметку подвижной единицы с нарушенными габаритами в памяти счетно-решающего устройства, в материалах видеонаблюдения.

- обеспечение сигнализацией диспетчерского пункта о номере подвижной единицы с нарушенными габаритами.

Обеспечивается повышенная информативность, поскольку кроме межосевых расстояний, которые используются в прототипе для идентификации единиц, в устройстве идентификация производится по соотношению межосевых расстояний в подвижной единице, а кроме того, определяются и используются при идентификации динамические параметры единиц. Также, при дальнейшей разработке могут быть учтены соотношения между сцепками подвижных единиц и жесткости пружин самих сцепок.

Изобретение иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 представлено устройство контроля схода подвижного состава (структурная схема), на фиг.2 - гистограмма распределения величины отношения экспериментальных данных к базовым.

Перемычки и поперечины 1 устанавливаются на пути 9 и контролируют нижний габарит состава, в том числе и сход подвижных единиц. Путевой датчик 2 установлен на минимальном расстоянии от перемычек и поперечин 1, которое допускается конструктивно в каждом конкретном случае. Такое расположение обеспечивает наиболее точную идентификацию негабаритной подвижной единицы. Видеорегистратор 3 расположен в стороне от рельсового пути 9 на расстоянии и под углом, при которых впоследствии по его записи возможно невооруженным глазом определение типа подвижных единиц и отмеченного места негабаритности с точностью, достаточной для наибыстрейшего ее поиска локомотивной бригадой. Размещение таймера 4, счетно-решающего устройства 5, отметчиков 6 и 7, устройства связи с диспетчерским пунктом 8 произвольно и не имеет принципиального значения для разрешения задачи изобретения. Единственным ограничивающим условием здесь является надежность сбора данных и передачи сигналов по линиям связи.

Перемычки и поперечины 1 электрически связаны между собой и сообщены со счетно-решающим устройством 5, которое фиксирует их срабатывание. Видеорегистратор 3 сообщен с отметчиком для нанесения меток в материалы видеонаблюдения 7. Таймер связан с отметчиком моментов времени 6. Путевой датчик 2 сообщен с обоими отметчиками 6 и 7, которые могут располагаться как внутри счетно-решающего устройства, так и вне его. Во втором случае связь между отметчиками и счетно-решающим устройством сохраняется. Таймер также может являться составной частью счетно-решающего устройства.

Также возможно размещение устройств 4-7 в составе ЭВМ непосредственно на рабочем месте диспетчера; или полный перенос функций данных устройств на аппаратно-программные возможности ЭВМ.

Работа устройства контроля схода подвижного состава заключается в следующем.

В непосредственной близости от перемычек и поперечин устройства устанавливаются путевой датчик 2 и видиорегистратор 3, подключенные к счетно-решающему устройству 5. В счетно-решающим устройстве установлены отметчик моментов времени прохождения осей колесных пар над путевым датчиком 6 и отметчик для нанесения меток негабаритной подвижной единицы в материалы видеонаблюдения, память счетно-решающего устройства и для сигнализации на пульте диспетчера 7.

При прохождении подвижного состава над устройством срабатывает путевой датчик, посылая сигнал в счетно-решающее устройство, где с помощью отметчика моментов времени происходит их регистрация в памяти в соответствии с интервалами времени их поступления.

Одновременно ведется видеорегистрация подвижных единиц железнодорожного состава.

Счетно-решающее устройство 5, используя интервалы времени поступления сигналов, начиная с интервала времени прохождения первых двух колесных пар, находит соотношения между ними. Например, соотношение интервала времени между первыми двумя колесными парами и интервала времени между первой колесной парой и третьей. При равномерном движении это соотношение в идеале равно соотношению соответствующих расстояний между колесными парами.

Например, для четырехосного вагона справедливо:

,

где t - интервал времени прохождения над педалью двух осей тележки;

Т - интервал времени прохождения над педалью второй оси первой тележки и первой осью второй тележки;

l, L - соответствующие геометрические размеры четырехосного вагона.

Полученные соотношения сравниваются с соотношениями расстояний между колесными парами подвижных единиц, имеющимися в памяти счетно-решающего блока. На основании результатов сравнения производится идентификация подвижных единиц и делается вывод о типе локомотивов и вагонов подвижного состава и их общем виде: грузовой или пассажирский локомотив и его тип; пассажирский или грузовой вагон, полувагон, крытый вагон, самосвал, платформа, цистерна и информация передается на пульт диспетчера.

В приложении (таблица 1) приведены соотношения для локомотивов. В таблице 2 даны расстояния для грузовых вагонов (См. «Грузовые вагоны колеи 1520 мм железных дорог СССР.» Москва: Транспорт. 1989. Альбом-справочник.) Анализ материалов показывает, что по соотношениям однозначно определяется тип локомотива и следовательно его геометрические размеры и расстояния между колесными парами тележек. Используя межосевые расстояния тележек локомотива, легко определить скорость движения состава, а следовательно межосевое расстояние первой тележки вагонов. Также при определении типа локомотива возможно использовать данные о приписке локомотивов к депо.

Для равноускоренного движения необходимо учитывать изменение скорости во времени. В расчете делается допущение - каждая подвижная единица имеет постоянную осредненную скорость.

Уравнение равноускоренного движения для случая его применения к оценке длины четырехосного железнодорожного вагона представимо

где S - расстояние между первой и последней осью вагона;

s1 - расстояние между осями первой тележки;

t1 - интервал времени прохождения над педалью первой и второй осей первой тележки;

t2 - интервал времени прохождения над педалью первой и второй осей второй тележки;

Т - время прохождения над педалью несущей платформы вагона, определенное по разнице текущего времени с момента прохождения первой оси и последней;

- скорость движения состава над педалью в момент времени прохождения первой тележки вагона;

- скорость движения состава над педалью в момент времени прохождения последней тележки вагона.

Дополнительную информацию о составляющих единицах подвижного состава позволяют получить видеоматериалы.

При нарушении нижнего габарита подвижной единицы срабатывает устройство контроля схода подвижного состава. Сигнал поступает в счетно-решающее устройство, где отметчик выделяет подвижную единицу с нарушенным габаритом, и в диспетчерский пункт поступает информация о срабатывании устройства контроля схода подвижного состава, порядковый номер подвижной единицы, начиная с локомотива, ее наиболее вероятный тип и общий вид, а также видеоматериалы с отметкой подвижной единицы с нарушенным габаритом. Эта информация незамедлительно передается поездной бригаде, которая целенаправленно и оперативно производит поиск неисправности в составе и ее устранение.

Опробование способа идентификации подвижных единиц железнодорожного состава было проведено на Южно-Уральской железной дороге. На железнодорожное полотно был установлен путевой датчик с напольным преобразователем сигналов. Сигналы регистрировались и выводились на компьютер. Время между сигналами измерялось с точностью 0,002 сек. На фиг.2 дана гистограмма распределения величины отношения экспериментальных данных к базовым для вагонов. При выравнивании по Нормальному закону дисперсия составила 0,000009.

В таблице 3 приложения приведены результаты эксперимента. В результате сравнения экспериментальных данных величины L - вычисленной длины вагона с базовыми данными таблиц 1 и 2 были идентифицированы локомотивы ВЛ10 и, в основном, полувагоны и четыре цистерны.

Размер между осями колесных пар наиболее распространенных моделей двухосных грузовых тележек составляет 1850 мм.

Вагоны с трехосными и четырехосными тележками в таблице обозначены звездочкой (*).

Из табличных данных видно, что подавляющее большинство вагонов имеют индивидуальные размеры и соотношения размеров между осями тележки к расстоянию между крайними осями. И только три размера 9350, 11570, 15220 повторяются дважды.

Результаты опытных работ.

В результате сравнения экспериментальных данных величины L с базовыми данными таблиц 1, 2 были идентифицированы локомотивы ВЛ10 и, в основном, полувагоны и четыре цистерны.

Устройство контроля схода подвижного состава, содержащее перемычки и поперечины, установленные на пути и контролирующие нижний габарит состава, путевой датчик, таймер, видеорегистратор, сообщенные со счетно-решающим устройством, имеющим возможность передавать информацию на средство связи с диспетчерским пунктом, отличающееся тем, что путевой датчик установлен на конструктивно минимально возможном расстоянии от перемычек и поперечин, а видеорегистратор установлен на расстоянии и под углом от перемычек и поперечин, при которых впоследствии по его записи возможно невооруженным глазом определение типа подвижных единиц и отмеченного места их негабаритности с точностью, достаточной для наибыстрейшего ее поиска, кроме того, устройство снабжено отметчиком моментов времени поступления сигналов о прохождении колесных пар над путевым датчиком, сообщенным с путевым датчиком, счетно-решающим устройством и таймером, и отметчиком меток, сообщенным с путевым датчиком, видеорегистратором и счетно-решающим устройством, для нанесения меток негабаритной подвижной единицы в память счетно-решающего устройства и в материалы видеонаблюдения, а алгоритм идентификации подвижных единиц счетно-решающим устройством с помощью данных меток имеет возможность учитывать динамические характеристики и для, например, четырехосного вагона основан на формуле

где S - расстояние между первой и последней осью вагона;
s1 - расстояние между осями первой тележки;
s2 - расстояние между осями последней тележки;
t1 - интервал времени прохождения над педалью первой и второй осей первой тележки;
t2 - интервал времени прохождения над педалью первой и второй осей последней тележки;
Т - время прохождения над педалью несущей платформы вагона, определенное по разнице текущего времени с момента прохождения первой оси и последней;
- скорость движения состава над педалью в момент времени прохождения первой тележки вагона;
- скорость движения состава над педалью в момент времени прохождения последней тележки вагона.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к приборостроению на железнодорожном транспорте и может быть использовано для контроля параметров оборудования вагона. .
Изобретение относится к управлению движением на железной дороге. .

Изобретение относится к железнодорожной технике, а именно к железнодорожной автоматике и телемеханике, и может быть использовано для регулирования движения поездов.

Изобретение относится к области управления движением поездов на железных дорогах. .

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и предназначено для определения параметров движения поезда. .

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к системам железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. .

Изобретение относится к железнодорожной технике, а именно к железнодорожной автоматике и телемеханике, и может быть использовано для регулирования движения поездов.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики, связи. .

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к железнодорожным маякам, передающим сигнальные сообщения на коммуникационное устройство, размещенное на борту транспортного средства, и может быть использовано для передачи, в частности, такой сигнальной информации, как максимальная скорость, с учетом нормы "Eurobalise".

Изобретение относится к средствам железнодорожной сигнализации и блокировки. .

Изобретение относится к средствам повышения безопасности движения подвижного состава. .

Изобретение относится к средствам железнодорожной сигнализации и блокировки. .

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и может быть использовано при выполнении маневровых передвижений. .

Изобретение относится к устройствам железнодорожной автоматики и телемеханики, а именно к устройствам автоматического управления движением на железнодорожных переездах.
Наверх