УСТРОЙСТВО СБОРА И ФИКСАЦИИ ДАННЫХ О СОСТОЯНИИ БУКС ДВИЖУЩЕГОСЯ ПОЕЗДА Российский патент 1997 года по МПК B61K9/06 

Устройство сбора и фиксации данных о состоянии букс движущегося поезда.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и может быть использовано в автоматической аппаратуре для обнаружения перегретых букс в проходящих поездах.

Известно устройство автоматического обнаружения перегретых букс подвижного состава, содержащее путевые считывающие камеры, датчики прохода колесных пар, усилители пороговые элементы, блоки управления и памяти амплитуд тепловых сигналов двух букс вагона, а также амплитудный дискриминатор, усилитель-инвертор с расчетным коэффициентом усиления и сумматором, причем два входа сумматора и амплитудного дискриминатора подключены параллельно к выходам блока памяти амплитуд тепловых сигналов двух букс, выход амплитудного дискриминатора подключен к входу усилителя-инвертора, выход которого подключен к третьему входу сумматора, выход которого соединен с входом порогового элемента.

Недостатками известного устройства являются низкая точность обнаружения перегретых букс из-за использования устройства аналоговой памяти и громоздкость из-за сложности обработки результатов контроля.

Известно устройство сбора и фиксации данных о состоянии букс движущегося поезда, содержащее автономные путевые датчики перемещения и камеры фиксации инфракрасного излучения, последовательно включенные в соответствующие измерительные каналы (для левой и правой сторон отдельно), включающие в себя усилитель сигналов от камер фиксации инфракрасного излучения, устройство аналоговой памяти и блок логической обработки сигналов.

Недостатками известного устройства являются низкая точность обнаружения перегретых букс из-за использования аналоговой памяти и громоздкость из-за сложности обработки результатов контроля.

Цель изобретения повышение точности и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство сбора и фиксации данных о состоянии букс движущегося поезда, содержащее первый и второй автономные датчики перемещения и первую и вторую камеры контроля температуры букс, последовательно включенные в первый и второй измерительные каналы, последовательно камере контроля температуры букс введены первый и второй аналоговые компараторы рабочих сигналов и уровней, задаваемых источником опорных напряжений, первый и второй входы которого соединены с установочными входами соответственно первых и вторых компараторов, первый регистр памяти результатов контроля пороговых значений оси, информационные входы ячеек которого соединены с выходами соответствующих компараторов, второй регистр-формирователь осей подвижной единицы, третий регистр адреса и результатов контроля осей подвижной единицы, первый формирователь сигналов начала контроля, последовательно соединенный с первым датчиком перемещений, второй формирователь сигнала прохождения колесной пары и окончания контроля, последовательно соединенный с вторым датчиком перемещений, третий формирователь цикла контроля, выход которого соединен с объединенными стробовыми входами компараторов, и датчик идентификации межвагонного расстояния (ИМР), при этом выход третьего формирователя и первый вход датчика ИМР соединены с выходом первого формирователя, а вторые входы третьего формирователя и датчика ИМР соединены с первым выходом второго формирователя, второй выход которого соединен с объединенными сбросовыми входами ячеек первого регистра, кроме того, первый вход второго формирователя соединен с объединенными информационными входами ячеек второго регистра, объединенные сбросовые входы которых соединены с выходом датчика ИМР, выход каждой ячейки второго регистра соединен с объединенными установочными входами соответствующих четырех ячеек третьего регистра, информационные входы которых соединены с выходами соответствующих ячеек первого регистра.

На фиг. 1 и 2 представлены соответственно упрощенная структурная схема устройства и временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит автономные датчики перемещения 1 и 2, расположенные в зоне железнодорожного полотна на определенном расстоянии друг от друга и фиксирующие прохождение колесных пар подвижных единиц, камеры 3 и 4 контроля температуры букс, расположенные в зоне контроля, формирователь 5 цикла контроля, формирователь 6 сигнала начала контроля, соединенный с выходом датчика 1, формирователь 7 сигнала прохождения колесной пары и окончания контроля, соединенный с выходом датчика 2, аналоговые компараторы 8 и 9, измерительные входы которых соединены с выходом камеры 3, аналоговые компараторы 10 и 11, измерительные входы которых соединены с выходом камеры 4, источник опорных напряжений 12, первый выход которого соединен с установочными входами компараторов 8 и 10, а второй выход соединен с установочными входами 9 и 11, регистр 13 памяти результатов контроля пороговых значений оси, количество ячеек которого определено двумя уровнями контроля букс оси, регистр 14 адреса и результатов контроля осей подвижной единицы, количество ячеек которого определено максимально возможным числом осей в подвижной единице и двумя уровнями контроля букс каждой оси, регистр-формирователь 15 адреса подвижной единицы, количество ячеек которого определено максимально возможным числом осей в подвижной единице, датчик 16 идентификации межвагонного расстояния, выход которого соединен с объединенными сбросовыми входами ячеек регистра 15. Первые входы датчика 16 и формирователя 5 соединены с выходом формирователя 6. Первый выход формирователя 7 соединен со вторыми входами датчика 16 и формирователя 5 и с объединенными информационными входами ячеек регистра 15. Выход формирователя соединен со сторобовыми входами компараторов 8, 9, 10 и 11, выходы которых в свою очередь соединены с информационными входами соответствующих ячеек регистра 13, объединенные сбросовые входы которых соединены с вторым выходом формирователя 7. Выход каждой ячейки регистра 15 соединен с объединенными установочными входами соответствующих четырех ячеек регистра 14, информационные входы которых соединены с выходами соответствующих ячеек регистра 13. Применение аналоговых компараторов, относящихся к дискретной технике, обеспечивает высокую и стабильную чувствительность, что позволяет повысить достоверность обнаружения перегретых букс.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии при отсутствии подвижной единицы в зоне контроля на выходах датчиков перемещения 1 и 2 и на выходах камер контроля температуры букс 3 и 4 сигналы отсутствуют. Все регистры находятся в нулевом состоянии, на выходах аналоговых компараторов 8, 9, 10 и 11 нулевые сигналы. При наличии в зоне контроля подвижной единицы и в момент прохождения первой колесной пары над датчиком 1, что соответствует моменту времени t₀ на временных диаграммах, с выхода датчика 1 сигнал, преобразованный в нормированный (дискретный), поступает на вход формирователя 6 сигнала начала контроля, где по переднему фронту дискретного сигнала от датчика 1 формируется единичный сигнал. Единичный сигнал с выхода формирователя поступает на первый вход формирователя 5 цикла контроля, на выходе которого при этом формируется единичный сигнал, поступающей на стробовые входы компараторов и разрешающий тем самым компараторам 8, 9, 10 и 11 производить сравнение сигналов соответственно от камер 3 и 4 с сигналами, сформированными источником опорных напряжений 12 и соответствующим двум пороговым уровням перегрева буксы, сравнение производится во время нахождения колесной пары в зоне действия камер 3 и 4, приблизительно равной 26,4 см, и начинается в момент захода колесной пары в эту зону, соответствующей моменту времени t₁ на временных диаграммах. В результате контроля (сравнения сигналов от камер 3, 4 и сигналов от источника опорных напряжений 12) на выходах компараторов формируются сигналы, которые в виде четырех последовательных сигналов в пространственном коде, где при наличии перегрева фиксируются два первых сигнала как единица, при отсутствии как нули для буксы одной стороны оси, третий и четвертый сигнал характеризует состояние буксы другой стороны, поступают на информационные входы соответствующих ячеек регистра 13 памяти порогового контроля оси и записываются в эти ячейки. Таким образом, в регистр 13 будет записана информация о состоянии букс колесной пары в пространственном коде. При прохождении первой колесной пары над датчиком 2, что соответствует моменту времени t_З на временных диаграммах, сигнал с выхода датчика 2, преобразованный в нормированный, поступает на вход формирователя 7 сигнала прохождения колесной пары окончания контроля, на первом и втором выходе которого формируются сигналы соответственно по переднему и заднему фронтам нормированного сигнала от датчика. Сигнал с первого выхода формирователя 7 поступает на второй вход формирователя 5, на выходе которого при этом формируется нулевой сигнал, поступающей на стробовые входы компараторов и запрещающий тем самым производить им сравнения сигналов от камер 3, 4 и от источника 12. Кроме этого, сигнал с первого выхода формирователя 7 поступает на информационный вход первой ячейки регистра формирователя 15 адреса подвижной единицы. По этому сигналу в первую ячейку регистра 15 запишется единица и единичным сигналом с выхода этой ячейки, который поступает на объединенные установочные входы первой четверки ячеек регистра 14 адреса и результатов контроля осей подвижной единицы, будет разрешена запись в эти ячейки сигналов с выходов соответствующих ячеек регистра 13. После переписи состояния регистра 13 в ячейки (первые четыре) регистра 14 по сигналу с второго выхода формирователя 7, поступившему на объединенные сбросовые входы ячеек регистра 13, данный регистр сбрасывается в исходное состояние, что соответствует моменту времени t_З на временных диаграммах. Таким образом, в регистре 14 будет записана информация о состоянии букс первой колесной пары в пространственном коде, а регистр 13 будет готов для записи в него результатов контроля букс следующей колесной пары. При прохождении второй колесной пары подвижной единицы над датчиками 1 и 2, что соответствует моменту времени t₄ и t₅ на временных диаграммах сравнение температуры букс с пороговыми уровнями и фиксирование результатов контроля в регистре 13 производится аналогично контролю состояния букс первой колесной пары. При прохождении второй колесной пары над датчиком 2 сигналом с первого выхода формирователя 7 единица, записанная в первой ячейке регистра 15, переписывается во вторую его ячейку, тем самым единичным сигналом с ее выхода, который поступает на объединенные установочные входы, второй четверки ячеек регистра 14, будет разрешена запись в эти ячейки состояния регистра 13. После переписи информации из регистра 13 в регистр 14, по сигналу с второго выхода формирователя 7, регистр 13 будет сброшен в исходное состояние, на временных диаграммах это соответствует моменту времени t₆. При прохождении последующих колесных пар подвижной единицы над датчиками 1 и 2 единица из второй ячейки регистра будет переписывается соответственно в следующие ячейки этого регистра, тем самым разрешая перепись информации о буксах колесной пары из регистра 13 поочередно в соответствующее четверки ячеек регистра 14. Таким образом, после прохождения всех колесных пар подвижной единицы в регистре 14 не будет записана информация о состоянии всех букс подвижной единицы. На временных диаграммах для примера показано фиксирование перегрева левой буксы второй колесной пары по первому пороговому уровню и перегрев правой буксы колесной пары n-1 по второму пороговому уровню. Параллельно контролю состояния букс по сигналам с выхода формирователя и с первого выхода формирователя 7 производится идентификация межвагонного расстояния датчиком 16 межвагонного расстояния, идентифицирующем эти расстояния по соотношению длины класса межвагонных расстояний к мерной, и при определении скорости прохождения мерного расстояния между датчиками 1 и 2. При выявлении межвагонного расстояния на выходе датчика 16 формируется сигнал прохождения одной подвижной единицы, что соответствует моменту времени t₀ на временных диаграммах, который поступает на передающее устройство и на объединенные сбросовые входы ячеек регистра 15 и сбрасывает его в исходное состояние. Сигналы с выходов ячеек регистра 14 в виде пространственного последовательного кода переписываются в регистр памяти передающего устройства, после чего регистр 14 сбрасывается в исходное состояние. Таким образом, регистр 14 будет готов для записи в него результатов контроля букс следующей подвижной единицы. Контроль температуры букс последующих подвижных единиц производится аналогично вышеописанному.

Использование: для сбора и фиксации данных о состоянии букс движущегося поезда. Сущность изобретения: устройство содержит первый и второй автономные датчики перемещения и первую и вторую камеры контроля температуры букс, последовательно включенные в первый и второй измерительные каналы, в которые последовательно камере контроля температуры букс введены первый и второй аналоговые компараторы рабочих сигналов и уровней, задаваемых источником опорных напряжений, первый и второй входы которого соединены с установочными входами соответственно первых и вторых компараторов, первый регистр памяти результатов контроля пороговых значений оси, информационные входы ячеек которого соединены с выходами соответствующих компараторов, второй регистр-формирователь осей подвижной единицы, третий регистр адреса и результатов контроля осей подвижной единицы, первый формирователь сигналов начала контроля, последовательно соединенный с первым датчиком перемещений, второй формирователь сигнала прохождения колесной пары и окончания контроля, последовательно соединенный с вторым датчиком перемещений, третий формирователь цикла контроля, выход которого соединен с объединенными стробовыми входами компараторов, и датчик идентификации межвагонного расстояния, при этом выход третьего формирователя и первый вход датчика идентификации межвагонного расстояния соединены с выходом первого формирователя. 2 ил.

Устройство сбора и фиксации данных о состоянии букс движущегося поезда, содержащее первый и второй автономные датчики перемещения и первую и вторую камеры контроля температуры букс, последовательно включенные в первый и второй измерительные каналы, отличающееся тем, что в первый и второй измерительные каналы последовательно камере контроля температуры букс введены первый и второй аналоговые компараторы рабочих сигналов и уровней, задаваемых источником опорных напряжений, первый и второй входы которого соединены с установленными входами соответственно первых и вторых компараторов, первый регистр памяти результатов контроля пороговых значений оси, информационные входы ячеек которого соединены с выходами соответствующих компараторов, второй регистр-формирователь осей подвижной единицы, третий регистр адреса и результатов контроля осей подвижной единицы, первый формирователь сигналов начала контроля, последовательно соединенный с первым датчиком перемещений, второй формирователь сигнала прохождения колесной пары и окончания контроля, последовательно соединенный с вторым датчиком перемещений, третий формирователь цикла контроля, выход которого соединен с объединенными стробовыми входами компараторов, и датчик идентификации межвагонного расстояния, при этом выход третьего формирователя и первый вход датчика идентификации межвагонного расстояния соединены с выходом первого формирователя, а вторые входы третьего формирователя и датчика идентификации межвагонного расстояния соединены с первым выходом второго формирователя, второй выход которого соединен с объединенными сбросовыми входами ячеек первого регистра, кроме того, первый вход второго формирователя соединен с объединенными информационными входами ячеек второго регистра, объединенные сбросовые входы которых соединены с выходом датчика идентификации межвагонного расстояния, выход каждой ячейки второго регистра соединен с объединенными установочными входами соответствующих четырех ячеек третьего регистра, информационные входы которых соединены с выходами соответствующих ячеек первого регистра.