ГОРОЧНОЕ ПРОГРАММНО-ЗАДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2000 года по МПК B61L17/00 

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к системам автоматического регулирования скорости роспуска отцепов на сортировочных горках при реализации прицельного торможения, и предназначено для использования на автоматизированных и механизированных сортировочных горках, оборудованных автоматизированной системой управления сортировочной станцией АСУ СС.

Известно устройство для вычисления и задания скорости роспуска состава на сортировочных горках, содержащее пункты передачи и приема информации о составе, которая фиксируется на перфоленте, затем вкладывается в специальное считывающее устройство, где она фиксируется в накопителях. Отделение первого отцепа от состава регистрируется устройством при помощи скоростемеров. Из накопителя информация поступает в устройство определения разделительной стрелки и в устройство разделения маршрутов следования, затем в вычислитель скорости роспуска и в преобразователь (см. а.с. СССР N 189894, МКИ B 61 L, 1965 г.).

Недостатками устройства являются отсутствие автоматизации, наличие телеграфного канала и отсутствие контроля результатов роспуска и функционирования технических средств.

Известно также устройство контроля отрыва отцепа от состава, содержащее участок счета тележек и вагонов с расположенными на нем двумя датчиками счета осей, соединенными с блоком счета тележек и вагонов, счетчик-накопитель числа тележек в отцепе, счетчик-накопитель числа вагонов в отцепе, блок соответствия числа вагонов заданному, блок задания длины отцепа, блок индикации, дешифратор, блок соответствия числа тележек заданному (см. а.с. СССР N 1074754, МКИ В 61 L 17/00, 1982 г.).

Недостатками устройства являются отсутствие контроля скорости роспуска и момента отрыва отцепа, по которым можно было бы корректировать скорость роспуска, отсутствие блока определения факта расцепа, что не позволяет контролировать и корректировать правильность расцепки, отсутствие информации расцепщику и оператору о характере результатов расцепа (отрыв, объединение или дробление отцепов).

Из известных устройств наиболее близким является горочное программно-задающее устройство, содержащее блок печати, скоростемеры надвита и скатывания, подключенные к соответствующим входам блока определения момента отрыва, последовательно соединенные формирователь параметров маршрутов и отцепов и блок вычисления скорости роспуска, второй выход формирователя параметров маршрутов и отцепов подключен к первому входу блока кодирования и индикации, к второму входу которого подключен выход блока определения факта расцепа, к входу которого подключен радиотехнический датчик скорости, и первый вход блока контроля правильности расцепки, второй вход которого подключен к выходу блока определения осности в отцепе, первый вход которого соединен с выходом пункта линейного счета осей, при этом первый выход блока кодирования и индикации является выходом в ГАЦ устройства, второй выход подключен к входу блока коммутации, выход которого является выходом устройства к горочному светофору (см. Н.М. Фонарев "Автоматизация процесса расформирования составов на сортировочных горках", изд. Транспорт, Москва, 1971 г., стр. 244-246).

Недостатками устройства являются наличие телеграфного канала, что усложняет работу оператора, отсутствие информации на указателях количества вагонов о моменте отрыва отцепов и характере результатов расцепа (объединение, дробление отцепов), отсутствие подробной информации о результатах роспуска, что затрудняет работу операторов всех ступеней тормозных позиций.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

Горочное программно-задающее устройство позволяет:
- получать из АСУ СС, корректировать и распечатывать сортировочные листки;
- контролировать правильность расцепа вагонов в составе;
- вводить маршруты в ГАЦ с автоматической корректировкой в зависимости от результатов контроля правильности расцепа; показаниями горочного светофора;
- управлять напольными и постовыми указателями количества вагонов УКВ, передавая расценщику информацию о длине отцепов и результатах расцепа;
- отображать на дисплее ПЭВМ ход роспуска, накопление вагонов в сортировочном парке и составов в парке прибытия;
- формировать результаты исполненного роспуска с выдачей их в АСУ СС и на печать;
- формировать протокол работы аппаратуры ГПЗУ с выдачей на печать.

Поставленная задача реализуется следующим образом.

В горочное программно-задающее устройство, содержащее блок печати, скоростемеры надвига и скатывания, подключенные к соответствующим входам блока определения момента отрыва, последовательно соединенные формирователь параметров маршрутов и отцепов и блок вычисления скорости роспуска, второй выход формирователя параметров маршрутов и отцепов подключен к первому входу блока кодирования и индикации, к второму входу которого подключен выход блока определения факта расцепа, к входу которого подключен радиотехнический датчик скорости, и первый вход блока контроля правильности расцепки, второй вход которого подключен к выходу блока определения осности в отцепе, первый вход которого соединен с выходом пункта линейного счета осей, при этом первый выход блока кодирования и индикации является выходом в ГАЦ устройства, второй выход подключен к входу блока коммутации, выход которого является выходом устройства к горочному светофору, введены блок моделирования сортировочного процесса, блок задания осности, блок определения текущего веса состава, блок задания скорости роспуска, блок дистанционного управления, блок определения направления движения, блок корректировки и блок контроля ввода, при этом вход управления блока моделирования сортировочного процесса является входом управления устройства, его первый выход подключен к блоку печати, его второй выход подключен к первому входу формирователя параметров маршрутов и отцепов и входам блока задания осности и блока определения текущего веса состава, его первый вход соединен с четвертым выходом кодирования и индикации, а его второй вход соединен с вторым выходом блока контроля правильности расцепки и с третьим выходом блока задания скорости роспуска. Первый выход которого является выходом к исполнительным устройствам, выход блока вычисления скорости роспуска подключен к первому входу блока задания скорости роспуска, второй вход которого соединен с выходом блока определения текущего веса состава, а второй выход подключен к пятому входу блока кодирования и индикации, третий вход которого соединен с первым выходом блока определения момента отрыва и вторым входом блока корректировки, к третьему входу которого подключен второй выход блока определения момента отрыва, а к первому входу подключен первый выход блока контроля правильности расцепки, третий вход которого соединен с выходом блока задания осности, второй вход формирователя параметров маршрутов и отцепов соединен с выходом блока контроля ввода, вход которого является входом из ГАЦ устройства, третий выход формирователя параметров маршрутов и отцепов подключен к четвертому входу блока кодирования и индикации, третий выход которого подключен к входу блока дистанционного управления, выход блока корректировки подключен к второму входу блока вычисления скорости роспуска, первый вход блока определения осности в отцепе соединен с входом блока определения направления движения, выход которого подключен к второму входу блока определения осности в отцепе.

Анализ просмотренной патентной и научно-технической информации позволяет сделать вывод об отсутствии аналогичных устройств.

Таким образом, заявляемое изобретение является новым, имеет достаточно высокий изобретательский уровень и может быть использовано на автоматизированных и механизированных сортировочных горках, оборудованных системой АСУ СС, в качестве автономного устройства или в составе комплексной системы управления процессом роспуска состава.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Горочное программно-задающее устройство содержит автоматизированное рабочее место АРМ оператора, содержащее подключенный к шине АСУ СС блок 1 моделирования сортировочного процесса, имеющий вход управления, первый выход которого подключен к блоку 2 печати, а второй выход подключен к первому входу формирователя 3 параметров маршрутов и отцепов и к входам блока 4 задания осности и блока 5 определения текущего веса состава, первый выход формирователя 3 подключен к первому входу блока 6 вычисления скорости роспуска, выход которого подключен к первому входу блока 7 задания скорости роспуска. На горбу горки расположены скоростемеры надвита 8 и скатывания 9, подключенные к соответствующим входам находящегося в АРМ оператора блока 10 определения момента отрыва, первый выход которого подключен к третьему входу блока 11 кодирования и индикации, первый вход которого соединен с первым входом блока 7 задания скорости роспуска и вторым выходом формирователя 3 параметров маршрутов и отцепов, первый выход блока кодирования и индикации 11 является выходом в ГАЦ устройства, его второй выход подключен к входу блока коммутации 12, находящемуся на горбу горки, выход которого подключен к горочному светофору (на черт. не показан). Там же расположены блок 13 дистанционного управления, вход которого соединен с третьим выходом блока 11, а выход подключен к указателю количества вагонов УКВ, радиотехнический датчик скорости 14 и пункт линейный счета осей 15 с подключенными к нему путевыми датчиками ПД1 и ПД2. АРМ оператора содержит также блок определения осности в отцепе 16, к первому входу которого подключен выход пункта линейного счета осей 15 и вход блока определения направления движения 17, выход которого подключен к второму входу блока определения осности в отцепе 16, выход которого подключен к второму входу блока контроля правильности расцепки 18, третий вход которого соединен с выходом блока задания осности 4, первый вход блока 18 соединен с вторым входом блока 11 и с выходом блока определения факта расцепа 19, к входу которого подключен радиотехнический датчик скорости 14, первый выход блока 18 подключен к первому входу блока корректировки 20, второй и третий входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока 10, а выход которого подключен к второму входу блока вычисления скорости роспуска 6, второй вход формирователя параметров маршрутов и отцепов 3 соединен с выходом блока контроля ввода 21, вход которого является входом из ГАЦ устройства. При этом четвертый и пятый входы блока кодирования и индикации 11 соединены соответственно с третьим выходом формирователя параметров маршрутов и отцепов 3 и с вторым выходом блока задания скорости роспуска 7, а четвертый выход блока 11 подключен к первому входу блока моделирования сортировочного процесса 1, к второму входу которого подключен второй выход блока контроля правильности расцепки 18 и третий выход блока задания скорости роспуска 7.

Горочное программно-задающее устройство ГПЗУ работает следующим образом.

Информация о составе в виде натурного листа поступает к маневровому диспетчеру и по каналу связи - на АРМ оператора. АРМ оператора содержит ПЭВМ с клавиатурой и монитором типа IBM PC и контроллер типа Oclagon. После уточнений и корректировки информация в виде сортировочного листка также поступает на АРМ оператора. Этот листок содержит следующую информацию: маршрут и количество вагонов в каждом отцепе, инвентарные номера (тип вагонов) и особые признаки вагонов, входящих в отцеп.

Информация из АСУ СС поступает на вход блока 1 моделирования сортировочного процесса, где она расшифровывается с помощью нормативно-справочной информации НС И о плане и профиле горки и других параметрах объекта.

Блок 1 моделирования сортировочного процесса позволяет реализовать три режима работы системы. Сначала ПЭВМ моделирует результат роспуска выданного оператором состава: определяется нормативная длина пути в условных вагонах, количество вагонов на пути до роспуска состава и количество вагонов на пути после предполагаемого роспуска состава. Затем оператор просматривает, корректирует и выводит на блок печати 2 сортировочные листки для операторов первой тормозной позиции (ТП), второй ТП, третьей ТП и расцепщика. Третий режим - роспуск состава начинается после подачи оператором на вход управления блока 1 моделирования сортировочного процесса соответствующей команды с клавиатуры ПЭВМ. В процессе роспуска автоматически ведутся протоколы работы аппаратных и программных средств, а также технологический протокол роспуска.

Информация о параметрах вагонов и отцепов из сортировочного листа со второго выхода блока 1 моделирования сортировочного процесса поступает в виде исходных данных на первый вход формирователя 3 параметров маршрутов и отцепов, на входы блока 4 задания осности и блока 5 определения текущего веса состава.

На основании данных, полученных в формирователе 3 параметров маршрутов и отцепов, вычисляется необходимая скорость роспуска для группы отцепов в блоке 6 вычисления скорости роспуска. Значение расчетной скорости поступает с выхода блока 6 вычисления скорости роспуска на первый вход блока 7 задания скорости роспуска, где определяется скорость роспуска с учетом текущего веса состава, значение которого поступает с выхода блока 5 определения текущего веса состава на второй вход блока 7 задания скорости роспуска.

Далее значение необходимой скорости роспуска поступает к исполнительным устройствам системы "Горочная автоматическая локомотивная сигнализация" ГАЛС.

По мере скатывания отцепов в блоке 10 определения момента отрыва определяется момент отзыва очередного отцепа с использованием принципа измерения скоростей надвигаемой группы вагонов - состава с помощью скоростемера надвига 8 и свободно скатывающегося отцепа после его отделения скоростемером скатывания 9.

Сигнал отрыва с первого выхода блока 10 определения момента отрыва поступает на третий вход блока 11 кодирования и индикации, который преобразует этот сигнал в широтно-импульсный код ШИМ, передаваемый с третьего выхода блока 11 кодирования и индикации на вход блока 13 дистанционного управления, установленного на вершине горки и управляющего тремя указателями количества вагонов УКВ. При этом учитывается заданная скорость, поступающая со второго выхода блока 7 задания скорости роспуска на пятый вход блока 11 кодирования и индикации, а также маршрут и длина отцепа, информация о которых поступает с третьего выхода формирователя 3 параметров маршрутов и отцепов на четвертый вход блока 11 кодирования и индикации. В блоке 13 дистанционного управления происходит прием и декодирование сигналов. Сигналу отрыва отцепа соответствует горизонтальная полоса, которая загорается на верхнем УКВ.

После прохождения очередным отцепом радиотехнического датчика скорости 14 РТДС, установленного на выводе со счетного участка и состоящего из оптических передатчика и приемника, появляется сигнал, поступающий в блок 19 определения факта расцепа, вызывающий в блоке 11 кодирования и индикации смену информации в соответствии с сигналом маршрута и длины отцепа, приходящим с третьего выхода формирователя 3 параметров маршрутов и отцепов на четвертый вход блока 11 кодирования и индикации. Эта информация в виде кода ШИМ также поступает в блок 13 дистанционного управления и далее на УКВ. Второй выход блока 11 кодирования и индикации подключен к входу блока 12 коммутации, который управляет огнями горочного светофора.

В процессе прохождения отцепом участка счета осей происходит подсчет осей с помощью путевых датчиков ПД1 и ПД2. Сигналы от путевых датчиков поступают в пункт линейный счета осей 15, где они кодируются и передаются по линии связи на пост в контроллер АРМ оператора. Здесь они поступают на первые входы блока 16 определения осности в отцепе и блока 17 определения направления движения.

В блоке 18 контроля правильности расцепки сравниваются данные с выхода блока 4 задания осности с фактическим количеством осей, данные о которых поступают с выхода блока 16 определения осности в отцепе. Это сравнение происходит с учетом сигнала "расцеп", поступающего с выхода блока 19 определения факта расцепа на первый вход блока 18 контроля правильности расцепки. Сигнал с первого выхода блока 18 контроля правильности расцепки поступает на первый вход блока 20 корректировки, на третий вход которого поступает сигнал о фактической скорости движения отцепов со второго выхода блока 10 определения момента отрыва, а на второй вход - сигнал, определяющий момент отрыва отцепа. В блоке 20 корректировки эти данные обрабатываются на предмет правильности расцепа, реализации заданной скорости и начального интервала и возможная поправка поступает на второй вход блока 6 вычисления скорости роспуска, где с ее учетом корректируется значение скорости роспуска для следующих отцепов.

Система ГПЗУ обеспечивает поотцепный ввод маршрутов в систему "Горочная автоматическая централизация" ГАЦ с первого выхода блока 11 кодирования и индикации синхронно с ходом роспуска. При этом по результатам расцепа корректируется длина отцепов и маршрут их следования на основании следующих сигналов: момента отрыва, маршрута и длины отцепов, факта расцепки в процессе роспуска. Правильность работы ГАЦ подтверждается сигналами о длине и маршруте, поступающими на вход блока 21 контроля ввода, сигнал с выхода которого поступает на формирователь 3 параметров маршрутов и отцепов.

Результаты контроля расцепа также передаются расцепщику по тракту: блок 18 контроля правильности расцепки - блок 11 кодирования и индикации - блок 12 дистанционного управления - УКВ.

Здесь возможны два варианта нарушений роспуска:
а) дробление отцепов - при этом верхний индикатор УКВ горит мигающим огнем;
б) объединение отцепов - при этом средний индикатор УКВ горит мигающим огнем.

Кроме контроля результатов роспуска, в системе ГПЗУ предусмотрен контроль функционирования технических средств.

При этом регистрируются все нарушения программы роспуска, коррекции задаваемых параметров.

Данные диагностики поступают на первый и второй входы блока 1 моделирования сортировочного процесса соответственно с четвертого выхода блока 11 кодирования и индикации, со второго выхода блока 18 контроля правильности расцепки и третьего выхода блока 7 задания скорости роспуска.

Горочное программно-задающее устройство относится к системам автоматического регулирования скорости роспуска отцепов на сортировочных горках. Устройство содержит блок печати. Скоростемеры надвига и скатывания подключены к соответствующим входам блока определения момента отрыва. Формирователь параметров маршрутов и отцепов, блок вычисления скорости роспуска, блок кодирования и индикации соединены последовательно. К входу блока определения факта расцепа подключен радиотехнический датчик скорости, а к выходу - блок контроля правильности расцепки. Первый выход блока кодирования и индикации является выходом в устройства горочной автоматической централизации (ГАЦ), а второй выход подключен к входу блока коммутации. Выход последнего является выходом устройства к горочному светофору. Устройство снабжено блоком моделирования сортировочного процесса, блоком задания осности, блоком определения текущего веса состава, блоком задания скорости роспуска, блоком дистанционного управления, блоком определения направления движения. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей устройства. 1 ил.

Горочное программно-задающее устройство, содержащее блок печати, скоростемеры надвига и скатывания, подключенные к соответствующим входам блока определения момента отрыва, последовательно соединенные формирователь параметров маршрутов и отцепов и блок вычисления скорости роспуска, второй выход формирователя параметров маршрутов и отцепов подключен к первому входу блока кодирования и индикации, к второму входу которого подключен выход блока определения факта расцепа, к входу которого подключен радиотехнический датчик скорости, и первый вход блока контроля правильности расцепки второй вход которого подключен к выходу блока определения осности в отцепе, первый вход которого соединен с выходом пункта линейного счета осей, при этом первый выход блока кодирования и индикации является выходом в устройства горочной автоматической централизации (ГАЦ), второй выход подключен к входу блока коммутации, выход которого является выходом устройства к горочному светофору, отличающееся тем, что в него введены блок моделирования сортировочного процесса, блок задания осности, блок определения текущего веса состава, блок задания скорости роспуска, блок дистанционного управления, блок определения направления движения, блок корректировки и блок контроля ввода, при этом вход управления блока моделирования сортировочного процесса является входом управления устройства, его первый выход подключен к блоку печати, его второй выход - к первому входу формирователя параметров маршрутов и отцепов и входам блока задания осности и блока определения текущего веса состава, его первый вход соединен с четвертым выходом блока кодирования и индикации, а
его второй вход - с вторым выходом блока контроля правильности расцепки и с третьим выходом блока задания скорости роспуска, первый выход которого является выходом к исполнительным устройствам, выход блока вычисления скорости роспуска подключен к первому входу блока задания скорости роспуска, второй вход которого соединен с выходом блока определения текущего веса состава, а второй выход подключен к пятому входу блока кодирования и индикации, третий вход которого соединен с первым выходом блока определения момента отрыва и вторым входом блока корректировки, к третьему входу которого подключен второй выход блока определения момента отрыва, а к первому входу подключен первый выход блока контроля правильности расцепки, третий вход которого соединен с выходом блока задания осности, второй вход формирователя параметров маршрутов и отцепов соединен с выходом блока контроля ввода, вход которого является входом из ГАЦ устройства, третий выход формирователя параметров маршрутов и отцепов подключен к четвертому входу блока кодирования и индикации, третий выход которого подключен к входу блока дистанционного управления, выход блока корректировки подключен к второму входу блока вычисления скорости роспуска, первый вход блока определения осности в отцепе соединен с входом блока определения направления движения, выход которого подключен к второму входу блока определения осности в отцепе.