Способ и устройство контроля целостности поезда

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте для непрерывного контроля целостности железнодорожного состава. В способе контроль целостности поезда осуществляется непрерывным контролем длины поезда. Причем длину поезда определяют посредством радиолокации последнего вагона с помощью радиодальномера, установленного на локомотиве и направленного в сторону хвоста поезда. На последнем вагоне поезда, на некотором фиксированном расстоянии друг от друга, устанавливают пассивные направленные ретрансляторы, которые ретранслируют зондирующие сигналы радиодальномера в сторону локомотива. Принятые от ретрансляторов сигналы выделяют на фоне остальных сигналов, отраженных от других объектов, отождествляют их с последним вагоном поезда и по анализу времени их задержки относительно момента излучения зондирующих сигналов принимают решение о сохранении или нарушении целостности состава поезда. Достигается повышение надежности контроля целостности поезда. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть использовано в качестве устройства непрерывного контроля целостности поезда.

Известно устройство для контроля целостности подвижного состава, содержащее локомотивный пневмоэлектрический датчик, узел отображения состояния подвижного состава, исполнительный узел и хвостовой пневмоэлектрический датчик, соединенный с передатчиком, который связан посредством приемника сигналов хвостового пневмоэлектрического датчика с узлом обработки информации датчиков, к другому входу которого подключен выход локомотивного пневмоэлектрического датчика, а выход узла обработки информации датчиков связан с входом узла отображения состояния подвижного состава, входом узла внешней связи и исполнительным узлом (патент на изобретение RU 2240243 «Устройство для контроля целостности подвижного состава», опубликовано 20.11.2004 г.).

Недостатком данного устройства являются вмешательство в тормозную магистраль поезда для обеспечения электропитанием аппаратуры последнего вагона, что ведет к повышенному расходу воздуха и снижению эффективности тормозной системы поезда.

Также известны устройства контроля целостности поезда, представляющие собой цепочку узлов, установленных по всему поезду, которые состоят из набора датчиков и радиопередатчиков. Показания датчиков каждого из узлов передаются на локомотивное оборудование с помощью передатчиков, где по полученным показаниям осуществляется контроль целостности поезда (US 8942868, US 20080195265, US 20120303188).

Недостатками этих устройств также является необходимость подведения электропитания к каждому из узлов вдоль всего поезда и сложность такого контроля целостности поезда.

В качестве прототипа выбрана система для определения целостности поезда, содержащая по меньшей мере одно устройство для головы поезда, содержащее по меньшей мере одну первую радиостанцию, и по меньшей мере одно устройство для хвоста поезда, содержащее по меньшей мере одну вторую радиостанцию, причем указанные радиостанции выполнены с возможностью связи между ними в радиодиапазоне для определения длины поезда, при этом целостность поезда определяется по длине поезда (заявка на изобретение RU 2008112050, опубликовано 28.03.2008 г.).

Недостатком прототипа также является необходимость подведения электропитания для оборудования последнего вагона.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является упрощение устройства, повышение надежности его работы и снижение трудоемкости обслуживания.

Указанный технический результат в части способа достигается тем, что длину поезда определяют посредством радиолокации последнего вагона поезда с помощью радиодальномера, установленного на локомотиве и направленного в сторону хвоста поезда, зондирующие сигналы радиодальномера улавливают и ретранслируют в сторону локомотива при помощи по меньшей мере одного направленного пассивного ретранслятора, установленного на последнем вагоне поезда, принятые от ретрансляторов сигналы выделяют на фоне остальных сигналов, отраженных от других объектов, отождествляют их с последним вагоном поезда и по анализу времени их задержки относительно момента излучения зондирующих сигналов принимают решение о сохранении или нарушении целостности состава поезда.

На последнем вагоне может быть установлен один пассивный направленный ретранслятор, при этом отождествление принятого сигнала именно с сигналом, отраженным от этого ретранслятора (и, соответственно, от последнего вагона), осуществляют по максимальной амплитуде принятых сигналов и предполагаемому времени прохождения зондирующих сигналов от антенны радиодальномера до ретранслятора и обратно.

На последнем вагоне может быть установлено два направленных пассивных ретранслятора на некотором фиксированном расстоянии друг от друга вдоль вагона, при этом отождествление принятых сигналов именно с сигналами, отраженными от ретрансляторов последнего вагона, осуществляют по предполагаемому времени прохождения зондирующего сигнала от антенны радиодальномера до ретрансляторов и обратно и по задержке принятых отраженных сигналов относительно друг друга в соответствии с расстоянием между ретрансляторами.

В случае, если на последнем вагоне установлено два или более направленных пассивных ретранслятора на некоторых фиксированных расстояниях относительно друг друга вдоль вагона, отождествление принятых сигналов именно с сигналами, отраженными от этих ретрансляторов, осуществляют после проведения корреляционной обработки принятого сигнала, для которой структура опорной функции зависит от фиксированных расстояний между ретрансляторами, установленными на последнем вагоне.

Сигналы именно от последнего вагона поезда можно также отождествлять посредством того, что пассивный ретранслятор выполнен с функцией преобразования зондирующих сигналов.

Технический результат в части устройства достигается тем, что оборудование, установленное на локомотиве, содержит радиодальномер с антенной направленного действия, блок сравнения и блок ввода данных, а оборудование последнего вагона содержит по меньшей мере один направленный пассивный ретранслятор, диаграмма направленности которого направлена в сторону локомотива, при этом диаграмма направленности антенны радиодальномера направлена в сторону хвоста поезда, выход блока сравнения подключен к одному из входов безопасного устройства управления движением поезда (например, типа КЛУБ), а его два входа подключены соответственно к выходу радиодальномера и одному из выходов блока ввода данных, второй выход которого подключен к входу радиодальномера.

Оборудование, установленное на последнем вагоне поезда, может содержать два или более пассивных направленных ретрансляторов, установленных на некоторых фиксированных расстояниях друг от друга вдоль вагона.

Пассивный направленный ретранслятор, установленный на последнем вагоне, может представлять собой пассивный направленный ретранслятор-преобразователь, который преобразует зондирующие сигналы, прежде чем их ретранслировать в сторону локомотива.

Сущность изобретения в части способа заключается в том, что установленные на последнем вагоне пассивные направленные ретрансляторы направляют зондирующие сигналы от локомотивного дальномера в сторону локомотива. При этом за счет направленной антенны ретрансляторов происходит повышение уровня отражаемого от ретрансляторов сигнала по отношению сигналов, отраженных от других объектов, которые находятся от радиодальномера примерно на таком же расстоянии. Установка на некотором определенном расстоянии вдоль последнего вагона нескольких направленных ретрансляторов позволяет детерминированно изменять структуру суммарного отраженного именно от ретрансляторов последнего вагона сигнала и, таким образом, при применении специальной корреляционной обработки принятого сигнала, повысить надежность обнаружения отраженных сигналов именно от ретрансляторов последнего вагона поезда.

Сущность изобретения в части устройства заключается в том, что согласно изобретению на последнем вагоне устанавливают пассивные направленные ретрансляторы, которые не требуют каких-либо источников питания, в результате чего упрощается схема и повышается надежность работы устройства.

Заявляемые способ и устройство поясняются чертежами, где:

фиг. 1 - структурная схема устройства контроля целостности поезда, в которой на последнем вагоне поезда установлено два направленных пассивных ретранслятора на некотором фиксированном расстоянии друг от друга;

фиг. 2 - структурная схема устройства контроля целостности поезда, в которой на последнем вагоне поезда установлен один направленный пассивный ретранслятор-преобразователь.

Устройство контроля целостности поезда включает в себя оборудование, установленное на локомотиве, и оборудование, установленное на последнем вагоне поезда. Оборудование локомотива содержит радиодальномер 1 с антенной 2 направленного действия, блок сравнения 3 и блок ввода данных 4, а оборудование последнего вагона содержит по меньшей мере один направленный пассивный ретранслятор 5, диаграмма направленности которого направлена в сторону локомотива, при этом диаграмма направленности антенны 2 радиодальномера 1 направлена в хвост поезда, выход блока сравнения 3 подключен к одному из входов безопасного устройства управления движением поезда 6, например, типа КЛУБ, а его два входа подключены соответственно к выходу радиодальномера 1 и одному из выходов блока ввода данных 4, второй выход которого подключен к входу радиодальномера 1.

Предлагаемые способ и устройство работают следующим образом.

По окончании формирования поезда в блок ввода данных 4 заносят данные о длине поезда и расстоянии между направленными пассивными ретрансляторами 5, установленными на последнем вагоне. Во время движения поезда радиодальномер 1, в диаграмму направленности антенны 2 которого при любых поворотах поезда попадает хвост поезда, излучает зондирующие сигналы. Достигнув пассивного ретранслятора 5, в диаграмму направленности антенны которого при любых поворотах поезда попадает локомотив, зондирующий сигнал отражается от него и направляется в сторону радиодальномера 1. Приемником радиодальномера 1 отраженный от пассивных ретрансляторов 5 зондирующий сигнал известными методами выделяется, а затем по времени задержки этого сигнала непрерывно в реальном масштабе времени определяется фактическая длина поезда (расстояние от локомотива до последнего вагона). Эти данные непрерывно передаются в блок сравнения 3. В блоке сравнения эти данные в реальном времени сравниваются с предварительно занесенными данными о длине поезда. При совпадении вычисленной и ранее занесенной в память блока сравнения 3 длиной поезда, с учетом изменения длины поезда от локомотива до последнего вагона на поворотах, принимается решение о целостности железнодорожного состава поезда или его нарушении.

Для защиты входной схемы приемника радиодальномера от перенапряжений больших сигналов, отраженных от близко расположенных объектов, в том числе и от расположенных впереди вагонов, в радиодальномере использован антенный переключатель (на чертеже не показан), который переключает антенну радиодальномера на прием только на определенный временной интервал времени, зависящий от длины поезда и возможного кратчайшего расстояния до последнего вагона с учетом изгибов железнодорожного состава на поворотах.

Для повышения вероятности обнаружения сигналов, отраженных именно от ретрансляторов последнего вагона, на последнем вагоне поезда устанавливают два направленных пассивных ретранслятора на некотором фиксированном расстоянии друг от друга (фиг. 1). Обнаружение радиодальномером в ожидаемом интервале времени двух зондирующих сигналов с задержкой второго сигнала относительно первого в точном соответствии с временем прохождения электромагнитных волн расстояния между ретрансляторами является свидетельством того, что принятый сигнал является отраженным именно от ретрансляторов последнего вагона.

Другим вариантом реализации изобретения, направленным на повышение вероятности обнаружения отраженного сигнала именно от ретранслятора последнего вагона, может быть вариант, при котором на последнем вагоне вместо простого пассивного ретранслятора будет установлен пассивный направленный ретранслятор-преобразователь, который изменяет зондирующий сигнал и ретранслирует его в сторону локомотива (фиг. 2).

Предлагаемые способ и устройство контроля целостности поезда не требуют наличия источника электропитания на последнем вагоне и, следовательно, их использование обеспечивает упрощение устройства, повышение надежности работы и снижение трудоемкости обслуживания.

1. Способ контроля целостности поезда, включающий определение длины поезда, отличающийся тем, что длину поезда определяют посредством радиолокации последнего вагона поезда с помощью радиодальномера, установленного на локомотиве и направленного в сторону хвоста поезда, зондирующие сигналы радиодальномера улавливают и ретранслируют в сторону локомотива при помощи по меньшей мере одного направленного пассивного ретранслятора, установленного на последнем вагоне поезда, принятые от ретрансляторов сигналы выделяют на фоне остальных сигналов, отраженных от других объектов, отождествляют их с последним вагоном поезда и по анализу времени их задержки относительно момента излучения зондирующих сигналов принимают решение о сохранении или нарушении целостности состава поезда.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на последнем вагоне устанавливают один пассивный направленный ретранслятор, отождествление принятого сигнала именно с сигналом, отраженным от этого ретранслятора, осуществляют по максимальной амплитуде принятых сигналов и предполагаемому времени прохождения зондирующих сигналов от антенны радиодальномера до ретранслятора и обратно.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на последнем вагоне устанавливают два направленных пассивных ретранслятора на некотором фиксированном расстоянии друг от друга вдоль вагона, отождествление принятых сигналов именно с сигналами, отраженными от ретрансляторов последнего вагона, осуществляют по предполагаемому времени прохождения зондирующего сигнала от антенны радиодальномера до ретрансляторов и обратно и по задержке принятых отраженных сигналов относительно друг друга в соответствии с расстоянием между ретрансляторами.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на последнем вагоне устанавливают два или более направленных пассивных ретрансляторов на некоторых фиксированных расстояниях относительно друг друга вдоль вагона, отождествление принятых сигналов именно с сигналами, отраженными от этих ретрансляторов, осуществляют после проведения корреляционной обработки принятого сигнала, для которой структура опорной функции зависит от фиксированных расстояний между ретрансляторами, установленными на последнем вагоне.

5. Способ по пп. 1 или 2, отличающийся тем, что сигналы именно от последнего вагона поезда отождествляют посредством того, что направленный пассивный ретранслятор выполняют с функцией преобразования зондирующих сигналов.

6. Устройство контроля целостности поезда, включающее оборудование, установленное на локомотиве, и оборудование, установленное на последнем вагоне поезда, отличающееся тем, что оборудование локомотива содержит радиодальномер с антенной направленного действия, блок сравнения и блок ввода данных, а оборудование последнего вагона содержит по меньшей мере один направленный пассивный ретранслятор, диаграмма направленности которого направлена в сторону локомотива, при этом диаграмма направленности антенны радиодальномера направлена в сторону хвоста поезда, выход блока сравнения подключен к одному из входов безопасного устройства управления движением поезда, а его два входа подключены соответственно к выходу радиодальномера и одному из выходов блока ввода данных, второй выход которого подключен к входу радиодальномера.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что оборудование, установленное на последнем вагоне поезда, содержит два или более пассивных направленных ретрансляторов, установленных на некоторых фиксированных расстояниях друг от друга вдоль вагона.

8. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что пассивный направленный ретранслятор, установленный на последнем вагоне, представляет собой пассивный ретранслятор-преобразователь, который преобразует зондирующие сигналы прежде, чем их ретранслировать в сторону локомотива.



 

Похожие патенты:

Раскрыты способ и устройство для определения саморасцепа железнодорожного состава, когда один или более железнодорожных вагонов/пассажирских вагонов (401) случайно расцепляются от остальной части железнодорожного состава.

Техническое решение относится к области автоматики на железнодорожном транспорте. Устройство содержит: корпус с возможностью установки на железнодорожный вагон; датчик температуры; электрическую схему внутри корпуса; источник питания, электрически соединенный с электрической схемой для обеспечения ее питания, расположенный в указанном корпусе; щуп, расположенный за пределами корпуса, при этом щуп содержит указанный датчик температуры и магнит, чтобы притягивать при помощи магнитного поля часть железнодорожного вагона; устройство связи внутри указанного корпуса для передачи информации о измеренной температуре.
Устройство, реализующее способ определения загруженности пассажирами рельсового транспортного средства, содержит регистрирующее устройство, которое определяет включенные состояния мобильных телефонов, имеющихся на рельсовом транспортном средстве, а к регистрирующему устройству подключен блок оценки, который из зарегистрированных включенных состояний определяет загруженность пассажирами рельсового транспортного средства.

Изобретение относится к области автоматики на железнодорожном транспорте. Кабина машиниста локомотива включает дисплей на лобовом стекле с индикацией информации, релевантной для рельсового транспортного средства, в поле зрения машиниста локомотива, блок формирования изображения дисплея на лобовом стекле, нагружаемый двумя однотипными информациями из различных систем.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, а именно к локомотивным светофорам. Локомотивный светофор содержит источник тока, корпус, бесцветное защитное стекло, группы светодиодов, а также фильтр и ключ для каждой группы светодиодов.

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики и может использоваться для управления коммуникациями между сцепленными частями железнодорожного состава.

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики и предназначено для контроля целостности поезда. Техническое решение имеет расположенные, по меньшей мере, в части вагонов поезда модули проверки целостности поезда (TIM), которые на основе цифровой карты распознают области маневрирования.

Изобретение относится к области управления транспортных средств. Сеть управления (1) для рельсового транспортного средства содержит устройства управления рельсового транспортного средства, которые кольцеобразно соединены друг с другом, по меньшей мере, двумя каналами связи.

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам с несколькими вагонами, оснащенными сетью передачи данных. Связанное с колеей рельсовое транспортное средство с несколькими вагонами и коммуникационной сетью для передачи сигналов данных, которая включает в себя две проходящие через вагоны линии, при этом в вагонах соответствующая одна из линий проходит на первом участке, а другая - на пространственно отделенном от него втором участке.

Техническое решение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте для энергосбережения в работе поста централизации. Способ эксплуатации системы сигнализации железнодорожной системы, в котором система сигнализации содержит первый компьютер и по меньшей мере один второй компьютер, первый компьютер вызывает сохранение релевантных для безопасности данных по меньшей мере одного второго компьютера. Причем первый компьютер вызывает то, что по меньшей мере один второй компьютер переходит в энергосберегающий режим. Достигается возможность использования энергосберегающих режимом работы поста централизации без снижения безопасности эксплуатации железной дороги. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технике электросвязи, а именно к технике, с помощью которой возможно формировать распределенную сеть связи на большой территории. Техническим результатом является повышение живучести и связности распределенной сети связи, формируемой на большой территории в интересах подвижных абонентов. Для этого в узел связи вводят дополнительные устройства для обмена информации с несколькими автомобилями связи или объектами связи для обеспечения связью абонентов на большой территории. 11 ил.

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте для непрерывного контроля целостности железнодорожного состава. В способе контроль целостности поезда осуществляется непрерывным контролем длины поезда. Причем длину поезда определяют посредством радиолокации последнего вагона с помощью радиодальномера, установленного на локомотиве и направленного в сторону хвоста поезда. На последнем вагоне поезда, на некотором фиксированном расстоянии друг от друга, устанавливают пассивные направленные ретрансляторы, которые ретранслируют зондирующие сигналы радиодальномера в сторону локомотива. Принятые от ретрансляторов сигналы выделяют на фоне остальных сигналов, отраженных от других объектов, отождествляют их с последним вагоном поезда и по анализу времени их задержки относительно момента излучения зондирующих сигналов принимают решение о сохранении или нарушении целостности состава поезда. Достигается повышение надежности контроля целостности поезда. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх