Система определения координат вагонов в парке станции


 


Владельцы патента RU 2578703:

Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (RU)

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте. Система содержит программно-аппаратный вычислительный комплекс, состоящий из компьютера со специализированным программным обеспечением, канала передачи данных, комплексной системы управления сортировочным процессом, локационные измерительные модули, каждый из модулей снабжен блоком управления и обработки сигнала. Для определения координат вагонов применены сканирующие лазерные дальномерные модули с возможностью кругового вращения и регулировкой скорости вращения. Лазерный сканирующий модуль содержит приемопередатчик для измерения дальности, электродвигатель для поворота лазерного приемопередатчика со встроенным энкодером, при этом лазерный приемопередатчик механически соединен с валом электродвигателя, а блок управления внутренней шиной соединен с электродвигателем, также блок управления внутренней шиной соединен с лазерным приемопередатчиком. Достигается повышение точности измерения координат вагонов. 1 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматики и телемеханики железных дорог (ж/д), а именно в системах автоматизации определения места нахождения вагонов в сортировочных парках станции и определения их скорости при помощи лазерной локации (сканирующих лазерных дальномеров).

Общей проблемой при формировании составов в сортировочных парках станций являются точное определение расстояния от выхода из парковой тормозной позиции до последнего вагона на пути парка формирования составов, также определение скорости движения и соударения вагонов, следующих по путям сортировочного парка и передача этих данных в комплексную систему автоматизированного управления сортировочным процессом (КСАУ СП).

Широко известны и применяемы системы определения местоположения вагонов на сортировочных горках, такие устройства представляют собой рельсовую цепь, датчики связаны с рельсовой линией. Датчики контролируют прохождение тока в рельсе. В разных устройствах контроля заполнения путей наличие тока свидетельствует о свободности или занятости пути. Вместо датчиков могут использоваться путевые реле или катушки индуктивности и трансформаторы. Путевые реле могут регистрировать разбаланс системы. Кроме того, одноименные путевые датчики могут находиться на разных рельсовых путях для непрерывного определения наличия отцепа в каждой точке рельсового пути. Наличие подвижного состава может определяться срывом колебаний на контролируемом участке или с помощью зондирующих импульсов, см. патенты SU 384715 (73 г.), SU 751692 (80 г.), SU 1172800 (85 г.), SU 1470598 (89 г.), SU 1641689 (91 г.), SU2105687 (98 г.), GB 1159018 (69 г.), GB 1335220 (73 г.), GB 2399206 (04 г.), GB 2406948 (05 г.), WO 02053443 (01 г.).

Также известны системы определения длины свободной части пути. Контроль заполнения пути может заключаться в сравнении прямого и отраженного импульсов постоянного тока и определении длины свободной части пути по разнице между ними, а также в сравнении сведений о весе и длине вагонов и нормативной длины пути и определяется длина свободного участка пути для отцепа, см. патенты SU 738926 (80 г.), RU 2025355 (94 г.).

Недостатки таких систем: часто большое количество датчиков, большая протяженность проводных линий связи, часто высокое потребление электроэнергии.

Из известных устройств наиболее близким является устройство радиолокационного контроля заполнения путей сортировочного парка, которое относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики, в частности к устройствам радиолокационного сопровождения движущихся единиц (вагонов) по всей территории сортировочного парка от момента въезда до момента вытяжки сформированного состава из парка и определения положения всех транспортных единиц подвижного состава в реальном масштабе времени. Данное устройство содержит постовое оборудование в виде вычислительного комплекса, состоящего из компьютеров, объединенных через Ethernet-коммутатор с системой автоматизированного управления стационарными процессами и с напольным оборудованием, состоящим из подсистемы синхронизации и связи и комплекса выносных позиций, каждая из которых включает компьютер с платой обработки сигналов и радиолокационный измеритель, а подсистема связи и синхронизации состоит из контроллера, Ethernet-коммутатора и модуля генератора синхроимпульсов (патент RU 2431865).

Недостатками устройства является невозможность локации неподвижных целей, большое количество напольных локационных датчиков, малая дальность каждого из локационных датчиков.

Технической задачей изобретения является повышение точности измерения координат вагонов, снижение количества напольных устройств, определение координат всех подвижных единиц в парке станции вне зависимости от параметров их перемещения.

Технический результат достигается за счет применения обзорного лазерного локатора в совокупности с программно-аппаратным комплексом для автоматической обработки результатов измерений.

Для решения поставленной задачи предлагается система определения координат вагонов в парке станции, содержащая постовое оборудование -программно-аппаратный вычислительный комплекс, состоящий из компьютера со специализированным программным обеспечением, соединенное с помощью канала передачи данных стандарта Ethernet с комплексной системой автоматизированного управления сортировочным процессом, напольное оборудование, в состав которого входят сканирующие лазерные дальномерные модули с возможностью кругового вращения и регулировкой скорости вращения, причем каждый лазерный сканирующий модуль содержит приемопередатчик для измерения дальности, блок управления и обработки сигнала, который обеспечивает управление модулем и осуществляет первичную обработку сигнала, электродвигатель для поворота лазерного приемопередатчика со встроенным энкодером для определения относительного угла поворота, при этом лазерный приемопередатчик механически соединен с валом электродвигателя, а блок управления внутренней шиной соединен с электродвигателем, также блок управления внутренней шиной соединен с лазерным приемопередатчиком, при этом каждый локационный модуль посредством канала передачи данных стандарта Ethernet связан с постовым оборудование.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема системы на которой показаны: 1 и N - сканирующие лазерные модули, 2 - блок управления (БУ), 3 - электродвигатель с энкодером, 4 - лазерный приемопередатчик для измерения дальности, 5 и 5-N - контролируемые вагоны, 6 - программно-аппаратный вычислительный комплекс, 7 - КСАУ СП, источники питания и шины питания условно не показаны.

Система определения координат вагонов в парке станции имеет следующие соединения: каждый сканирующий лазерный модуль 1-N содержит лазерный приемопередатчик для измерения дальности 4, БУ 2, электродвигатель с энкодером 3, причем лазерный приемопередатчик 4 механически соединен с валом электродвигателя 3; блок управления 2 внутренней шиной соединен с электродвигателем 3, имеющим в своем составе энкодер; блок управления 2 внутренней шиной соединен с лазерным приемопередатчиком 4; канал передачи данных стандарта Ethernet между программно-аппаратным вычислительным комплексом 6 и сканирующими лазерными модулями 1 и 1-N, а именно блоками управления 2 лазерных модулей; канал передачи данных стандарта Ethernet между программно-аппаратным вычислительным комплексом 6 и комплексной системой автоматизированного управления сортировочным процессом 7; показаны излученный и отраженный от контролируемых вагонов 5 и 5-N лазерные лучи.

В основе принципа построения предлагаемой системы, определяющей местоположение единиц подвижного состава на путях сортировочного парка, лежит использование сканирующих лазерных дальномерных модулей (далее просто модуль). Для реализации системы предполагается установка этих модулей на территории парков формирования составов сортировочных станций. Количество модулей на путь зависит от длины контролируемого участка и геометрии пути. Установка модулей производится в междупутье.

Модуль предлагаемой системы контроля представляет собой автономный лазерный измеритель расстояния до облучаемой точки на отражающей поверхности. Приемо-передающая лазерная головка этого модуля установлена на вращающемся барабане. В процессе вращения барабана вокруг оси луч лазера «обегает» все точки отражающей поверхности, находящиеся на его пути в этой плоскости. Благодаря этому происходит сканирование профиля в плоскости вращения лазерного приемопередатчика. По времени запаздывания отраженного излучения в модуле производится измерение текущего расстояния до каждой отражающей точки и фиксация угла ее облучения. Цифровые коды положения каждой точки далее передаются на программно-аппаратный вычислительный комплекс на базе персонального компьютера со специализированным программным обеспечением для накопления полученных результатов измерений и формирования локационной картины облучаемой поверхности. Эта картина представляет собой изображение контура сечения контролируемого участка пути плоскостью, параллельной плоскости земли, расположенной на уроне автосцепки, что задано способом и местом установки лазерного модуля. Далее на основе сопоставления исходных данных о расположении железнодорожных путей в парке станции и о размещении лазерного модуля(-ей) выполняется анализ полученной локационной картины программными средствами обработки информации с целью определения координат и параметров движения вагонов, находящихся на путях в парке формирования составов. На основе информации о координатах вагонов в парке станции рассчитывается длина свободного пробега от замедлителя парковой тормозной позиции до последнего вагона, находящего на пути формирования состава. От программно-аппаратного вычислительного комплекса по каналу связи стандарта Ethernet значение рассчитанной длины свободного пробега, номер пучка и номер пути в пучке, время выполнения измерения передаются в комплексную систему автоматизации управления сортировочным процессом.

Система для определения координат вагонов в парке станции, содержащая постовое оборудование - программно-аппаратный вычислительный комплекс, состоящий из компьютера со специализированным программным обеспечением, соединенное с помощью канала передачи данных стандарта Ethernet с комплексной системой автоматизированного управления сортировочным процессом, напольное оборудование, в состав которого входят локационные измерительные модули, каждый из модулей снабжен блоком управления и обработки сигнала, который обеспечивает управление модулем и осуществляет первичную обработку сигнала, при этом каждый локационный модуль посредством канала передачи данных стандарта Ethernet через блок управления связан с постовым оборудование, а именно с программно-аппаратным комплексом, отличающаяся тем, что для определения координат вагонов применены сканирующие лазерные дальномерные модули с возможностью кругового вращения и регулировкой скорости вращения, причем каждый лазерный сканирующий модуль содержит приемопередатчик для измерения дальности, электродвигатель для поворота лазерного приемопередатчика со встроенным энкодером для определения относительного угла поворота, при этом лазерный приемопередатчик механически соединен с валом электродвигателя, а блок управления внутренней шиной соединен с электродвигателем, также блок управления внутренней шиной соединен с лазерным приемопередатчиком, причем количество сканирующих лазерных дальномерных модулей определяется количеством и конфигурацией путей парка станции.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте. Система содержит установленные на каждом локомотиве приемник навигационных сигналов и бортовую радиостанцию, постовое центральное устройство, расположенное в диспетчерском центре и содержащее блок идентификации, блок вычисления расстояния между поездами, блок определения скорости сближения поездов, блок контроля координат, блок памяти, формирователь электронной карты и блок принятия решений, подключенный к аппаратно-программному устройству автоматизированного рабочего места поездного диспетчера, которое соединено с блоком управления IP сетью передачи данных.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использовано в системах управления движением поезда. Система содержит бортовой приемник спутниковой навигационной системы, блок привязки географических координат к трассе железнодорожной линии, бортовой контроллер, локомотивную радиостанцию и установленный в центре управления информационно-управляющий сервер, устройства электрической централизации, стационарный радиоприемопередатчик.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и предназначено для идентификации радиочастотных меток. Техническое решение содержит радиочастотные метки, платформу, линию остановки, железнодорожное транспортное средство, радиочастотный считыватель, устройство управления, устройство регулирования скорости железнодорожного транспортного средства и пункт сбора и обработки информации.

Изобретение относится к способу и электронному устройству для контроля состояния деталей рельсового транспортного средства, а также к рельсовому транспортному средству, содержащему указанное устройство.

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, а также блоком управления режимом тяги и блоком управления режимом торможения, выходы которых соединены с цепями управления поездом, 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.

Группа изобретений относится к управлению поездом. Система управления поездом содержит, бортовое оборудование поезда, включающее передающую и принимающую секцию, секцию измерения времени, секцию вычисления зоны нахождения на рельсах и секцию управления движением.

Изобретение относится к системам управления положением. Способ управления транспортным средством (ТС), колеса которого расположены на постоянной трассе, включает в себя определение фактической скорости ТС и сравнение фактической скорости с командой управления скоростью ТС.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Анализатор параметров движения локомотива содержит многопараметрический блок информации, генератор, корректор, синхронизатор, память, арифметические средства и инерциальные датчики, первый из которых - гироскоп.

Изобретение относится к управлению рельсовым транспортным средством. Способ управления рельсовым транспортным средством, содержащим двойную приводную установку, при этом каждая установка содержит двигатель внутреннего сгорания и передаточный блок, в котором задают заданный приводной момент в качестве желаемой мощности.

Группа изобретений относится к определению местоположения рельсового транспортного средства. Способ создания сигнала местоположения, который указывает местоположение транспортного средства, заключается в том, что заранее внесенный в память опорный объект идентифицируют в окружении транспортного средства, затем объект подвергают измерению расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров.

Группа изобретений относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте. Спутниковый терминал выполнен с возможностью установки на борту поезда, сохранения данных географической привязки железнодорожного маршрута поезда, приема навигационных сигналов со спутников, принадлежащих одной или более спутниковым навигационным системам, выделения из принятых навигационных сигналов данных местоположения, соответствующих спутникам, которые передали упомянутые навигационные сигналы, определения, на основе сохраненных данных географической привязки и принятых навигационных сигналов, положения поезда вдоль железнодорожного маршрута и уровня достоверности, связанного с упомянутым определенным положением. Система содержит упомянутый спутниковый терминал и спроектирована с возможностью установки на борту поезда, получения от одометра, установленного на борту поезда, текущей оценки положения и приема точных положений поезда из системы сигнализации, установленной вдоль железнодорожного маршрута, а также с возможностью коррекции текущей оценки положения. Достигается повышение надежности достоверного определения местоположения и безопасности движения поездов. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 табл., 7 ил.

Изобретение относится к области технических средств регистрации и контроля рейсов подвижных объектов. Технический результат - осуществление контроля за выполнением графика заданного маршрута движения. Система регистрации и контроля рейсов подвижных объектов содержит контролируемые подвижные объекты, радиочастотные метки, содержащие пьезокристалл, микрополосковую приемопередающую антенну, электроды, две шины, и набор отражателей, и пункт контроля. На подвижном объекте установлены: датчики давления, положения кузова, расхода топлива, пройденного пути, элемент И, блок кодирования, передатчик, генератор высокой частоты, фазовый манипулятор, усилитель мощности, приемопередающую антенну, циркулятор, усилитель высокой частоты, фазовый детектор, сумматор, таймер и формирователь кода. На пункте контроля установлены: приемная антенна, усилитель высокой частоты, блок поиска, две гетеродины, два усилителя, два смесителя, два усилителя промежуточной частоты, амплитудный детектор, два перемножителя, узкополосный фильтр, фильтр низких частот, панорамный приемник, дешифратор, блок регистрации, элемент запрета, формирователь длительности импульсов, два ключа, коррелятор, пороговый блок, частотомер, счетчик расхода топлива, счетчик пройденного пути и дополнительный блок регистрации. 4 ил.
Наверх