СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ ГАБАРИТОВ ГРУЗОВ, ПОГРУЖЕННЫХ НА ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ, В ПРОЦЕССЕ ИХ ДВИЖЕНИЯ И СИСТЕМА ЭЛЕКТРОННЫХ ГАБАРИТНЫХ ВОРОТ ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ ГАБАРИТОВ ГРУЗОВ, ПОГРУЖЕННЫХ НА ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ, В ПРОЦЕССЕ ИХ ДВИЖЕНИЯ Российский патент 2005 года по МПК B61K9/02 

Предложен способ дистанционного контроля габаритов грузов, погруженных на подвижной состав, в процессе их движения и система электронных габаритных ворот для дистанционного контроля габаритов грузов, погруженных на подвижной состав, в процессе их движения.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к способам и устройствам автоматики, осуществляющим контроль технического состояния движущегося железнодорожного состава.

Известен способ контроля негабаритности груза подвижного состава (авторское свидетельство СССР №1799773, кл. В 61 К 9/02, 1993), заключающийся в обнаружении негабаритности погрузки посредством локационных датчиков, работающих на отражение.

Недостаток способа заключается в низкой надежности контроля и создании дополнительных помех в условиях атмосферных явлений (туман, световая засветка солнцем, прожектором и др.).

Известен способ автоматизированного выявления нарушения габаритов погрузки подвижного состава (RU 2066282 С1, В 61 К 9/02), заключающийся в контроле соблюдения границ габаритности погрузки при входе состава в зону контроля с помощью оптоэлектронных датчиков и определении негабаритности грузов. Недостаток заключается в использовании оптоэлектронных датчиков для контроля соблюдения границ габаритности погрузки но максимально допустимому габариту вагона, что не обеспечивает определение границ совмещенного зонального габарита погрузки и габарита подвижного состава при очертании бокового габарита погрузки но габариту подвижного состава. Однако по своей технической сущности данный способ наиболее близок предлагаемому.

Известно устройство для контроля негабаритности груза подвижного состава, содержащее две опоры, расположенные по обе стороны рельсового полотна, датчик наличия состава, счетчик вагонов, фотоэлектрические датчики контроля габарита подвижного состава, каждый из которых состоит из излучателя, оптической системы, отражателя и фотоприемника; блок сопряжения, входы которого связаны с выходами фотоэлектрических каналов, блок памяти и регистратор (авторское свидетельство СССР №1799773, кл. В 61 К 9/02, 1993).

Недостаток устройства заключается в использовании локационных датчиков, работающих па отражение, снабженных дополнительными конструктивными узлами, такими как отражатель и автономная оптическая система, что снижает надежность устройства.

Известно устройство для автоматизированного выявления и регистрации нарушения габаритов погрузки подвижного состава, при одновременном наблюдении состава сверху, содержащее оптоэлектронный датчик определения начала состава. П-образную несущую конструкцию, установленную над рельсовым путем, на которой размещены пять оптоэлектронных датчиков контроля габаритности погрузки по максимально допустимому габариту вагона, датчик счета вагонов, телекамера, шарнирно закрепленная на перекладине несущей конструкции, выходы всех оптоэлектронных датчиков и телекамеры связаны с входами блока сопряжения, выходы которого связаны с рабочим местом оператора, содержащим видеомагнитофон, персональную электронную вычислительную машину (ПЭВМ) блок индикации (RU 2066282 С1, В 61 К 9/02).

Недостаток устройства заключается в необходимости установки дополнительных опор для размещения датчика начала состава, в неточности счета вагонов из-за наличия в составе вагонов различного типа и назначения (например, возможен двойной счет одного вагона, когда вагон без бортов и несколько грузов на нем сконцентрированы на ограниченных участках пола вагона, что приводит к замыканию светового потока датчика счета вагонов), в отсутствии автономного режима работы при выходе из строя электронной вычислительной машины оператора. Использование телекамеры и видеомагнитофона для визуальногo контроля состояния крепежа, качества закрепления и типа груза не является необходимым для контроля габаритов погрузки и усложняет техническую сторону устройства. Однако по своей технической сущности и достигаемому результату данное решение наиболее близко предлагаемому.

Задачей предлагаемого способа дистанционного контроля габаритов грузов, погруженных на подвижной состав, в процессе их движения и системы электронных габаритных ворог для дистанционного контроля габаритов грузов, погруженных на подвижной состав, в процессе их движения является обеспечение возможности оперативного обнаружения негабаритности погрузки вагонов на подвижном составе для безопасного передвижения железнодорожного транспорта.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в способе дистанционною контроля габаритов грузов, погруженных на подвижной состав, в процессе их движения, включающем контроль соблюдения границ габаритности погрузки при входе состава в зону контроля с помощью оптоэлектронных датчиков и определение негабаритности грузов, определяют границы совмещенного зонального габарита погрузки и габарита подвижного состава при очертании бокового габарита погрузки по габариту подвижного состава и устанавливают оптоэлектронные датчики на указанных границах.

Техническим результатом предлагаемого способа является обеспечение безопасности движения подвижного состава за счет своевременного выявления негабаритности погрузки состава в процессе контроля совмещенного зонального габарита погрузки и габарита подвижного состава при очертании бокового габарита погрузки по габариту подвижного состава.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что система электронных габаритных ворот для дистанционного контроля габаритов грузов, погруженных на подвижной состав, в процессе их движения, содержащая оптоэлектронный датчик определения начала состава и П-образную несущую конструкцию, установленную над рельсовым путем, на которой размещены пять оптоэлектронных датчиков контроля габаритности погрузки, оптоэлектронный датчик счета вагонов, выходы всех оптоэлектронных датчиков связаны с входом блока индикации и согласования, выход которого связан с персональной электронной вычислительной машиной оператора, дополнительно снабжена четырьмя оптоэлектронными датчиками контроля габаритности погрузки, которые установлены по границам совмещенного зонального габарита погрузки и габарита подвижного состава при очертании бокового габарита погрузки по габариту подвижного состава и оптоэлектронным датчиком счета колесных пар, расположенным на П-образной конструкции, при этом оптоэлектронный датчик определения начала состава также расположен на П-образной конструкции, а блок индикации и согласования выполнен с возможностью работы в автономном режиме. Введение дополнительных четырех датчиков контроля габаритности погрузки дают возможность контроля границ совмещенного зонального габарита погрузки и габарита подвижного состава при очертании бокового габарита погрузки по габариту подвижного состава, введение датчика счета колесных пар обеспечивает точность счета вагонов при формировании подвижного состава вагонами различного типа и назначения, а расположение датчика определения начала состава не требует установки дополнительных опор. Выполнение блока индикации и согласования с возможностью работы в автономном режиме повышает надежность системы.

Программное обеспечение автоматизированного рабочего места обеспечивает выполнение следующих функций при осуществлении контроля негабаритности грузов: прием ПЭВМ информации о количестве локомотивов в составе по локальной сети от автоматизированной системы управления станции, управление блоком индикации и согласования: прием информации о негабаритностях погрузки вагонов проходящего состава от блока индикации и согласования: протоколирование данных о проходящих составах; отображение на экране ПЭВМ оператора негабаритностей проходящего подвижного состава; поиск данных в архиве ПЭВМ о негабарите по времени прохождения состава, порядковому номеру вагона; звуковая индикация негабаритных вагонов; передачу по локальной сети сообщения с информацией о составе. При выходе ПЭВМ из строя или наладке системы, система электронных габаритных ворот работает в автономном режиме. В этом режиме блок индикации и согласования обеспечивает выполнение следующих функций: ручной ввод количества локомотивов; прием сигналов от датчиков; индикацию порядкового номера вагона, индикацию зон негабаритности погрузки с помощью индикатора “НЕГАБАРИТ” па передней панели блока.

Техническим результатом предлагаемой системы является обеспечение визуального и звукового контроля габаритов грузов, погруженных на подвижной состав, при прохождении его в зоне контроля посредством датчиков контроля габаритности погрузки вагонов в реальном масштабе времени по экрану ПЭВМ с отображением текущего номера вагона. зоны негабаритности в виде красного отрезка линии, формированием звукового сигнала обнаружения негабаритности и формированием справки о выявленных негабаритах.

На фиг.1 представлена структурная схема системы. На фиг.2 представлена схема расположения системы на несущей конструкции.

Каждый оптоэлектронный датчик представляет собой двухпозиционное устройство, состоящее из блока излучателя (БИ1 1...БИ12 12) и блока фотоприемника (БФ1 13...БФ12 24). Излучатель формирует инфракрасный луч, который направляется на фотоприемник. Для обеспечения осуществления контроля датчики закрепляют на П-образные ворота, установленные над рельсовым путем и размещают таким образом, что инфракрасные лучи формируют границу зоны габаритности, обеспечивая оперативный контроль негабаритности груза при пересечении лучей любого из девяти датчиков контроля габаритности. Выходные сигналы фотоприемников через коробку распределительную (КР25) поступают на блок индикации и согласования (БИС28), выход которого связан с входом специализированного системного блока автоматизированного рабочего места оператора (ПЭBM29). Питание излучателей и фотоприемников осуществляется через коробку распределительную от источников питания (ИП1 26 и ИП2 27).

Нa несущей конструкции электронных габаритных ворот датчики контроля габаритности погрузки устанавливаются попарно, формируя зоны габаритности: 1-я зона-БИ9 9 и БФ9 21: 2-я зона-БИ10 10 и БФ10 22; 3-я зона-БИ11 11 и БФ11 23; 4-я зона-БИ1 1 и БФ1 13; 5-я зона-БИ2 2 и БФ2 14; 6-я зона-БИ3 3 и БФ3 15; 7-я зона-БИ4 4 и БФ 4 16; 8-я зона-БИ7 7 и БФ7 19; 9-я зона-БИ8 8 и БФ8 20. Кроме датчиков контроля погрузки вагонов на несущей конструкции устанавливаются попарно датчик счета вагонов (БИ5 5 и БФ5 17), датчик счета колесных пар (БИ 6 6 и БФ 6 18), датчик начала состава (БИ12 12 и БФ12 24). Датчики устанавливаются в защитные обогреваемые корпуса. Распределительная коробка (КР 25) устанавливается на опоре несущей конструкции. Управление работой блока индикации и согласования производится посредством ПЭВМ (29) оператора в процессе обмена по каналу связи в соответствии со стандартом RS -232. Питание устройств осуществляется от источников питания (ИП 1 26 и ИП 2 27) через распределительную коробку (КР 25).

Система работает следующим образом.

Оператор, получив информацию о приближении состава к зоне контроля, вводит в ПЭВМ (29) данные о количестве локомотивов в составе или данные о количестве локомотивов в составе передаются на ПЭВМ по локальной сети от автоматизированной системы управления станции автоматически. ПЭВМ (29) передает эти данные в блок индикации и согласования (БИС28), в котором осуществляется загрузка внутреннего счетчика вагонов. При входе состава в зону контроля локомотив пересекает луч от блока излучателя (БИ12 12) датчика начала состава. Информация о пересечении луча формируется блоком фотоприемника (БФ12 24) датчика, выходной сигнал поступает на блок индикации и согласования (БИС28). Блок индикации и согласования (БИС28) осуществляет счет вагонов в зоне контроля по перекрытию луча датчика счета колесных пар (БИ 6 6 и БФ 6 18) и датчика счета вагонов (БИ5 5 и БФ5 17). При этом увеличиваются показания счетчика порядкового номера вагона на передней панели блока индикации и согласования (БИС 28). При пересечении лучей датчиков контроля габаритности погрузки, формирующих границу совмещенного зонального габарита погрузки и габарита подвижного состава при очертании бокового габарита погрузки по габариту подвижного состава, датчики формируют тревожное извещение. Через распределительную коробку (КР25) тревожное извещение с помощью оборудования передачи сигналов поступает на блок индикации и согласования (БИС28). который формирует световой (с индикацией участка негабаритности) и звуковой сигнал перекрытия луча любого из девяти датчиков контроля габаритности погрузки, передает данные о состоянии девяти датчиков контроля габаритности погрузки и значение номера вагона в ПЭВМ(29) для обработки. На передней панели блока индикации и согласования (БИС28) зажигается соответствующий индикатор “НЕГАБАРИТ”. На экране ПЭВМ(29) зона негабаритности отображается в виде красного отрезка линии. Факт негабаритности регистрируется в журнале событий с фиксацией порядкового номера вагона с негабаритной погрузкой.

Геометрия установки датчиков относительно несущей конструкции должна обеспечивать выполнение ряда специальных требований:

- излучатели и приемники датчиков монтируются на опорах с помощью стяжных хомутов. а на ферме - специальных кронштейнов, излучатели наземных датчиков (БИ7 7, БИ 8 8, БИ 10 10) устанавливаются на кронштейнах, прикрепляемых к заглубленному в землю бетонному основанию;

- координатные точки размещения датчиков на опорах и ферме рассчитываются так, чтобы точки пересечения смежных лучей датчиков имели координаты, установленные для совмещенного зонального габарита действующими техническими условиями погрузки и крепления грузов (для каждого проекта проводится индивидуальный расчет координат);

- блок излучателя (БИ 6 6) и блок фотоприемника (БФ 6 18) датчика счета колес устанавливается на высоте 80 мм от головки рельса;

- блок излучателя (БИ5 5) датчика счета вагонов устанавливается на высоте Н=0,213 (5868+L2) мм, где L2 - измеренное расстояние от центра колеи железнодорожного пути до центра правой опоры (по уровню головок рельс); блок приемника (БФ5 17) датчика счета вагонов устанавливается на высоте H=0,213 (5868-L1) мм, где L1 - измеренное расстояние от центра колеи железнодорожного пути до центра левой опоры (по уровню головок рельс);

- блок излучателя (БИ12 12) и блок фотоприемника (БФ12 24) датчика начала состава устанавливаются на высоте 2,6 м от головки рельса;

- электропитание датчиков осуществляется по соответствующим кабелям.

Геометрия установки несущей конструкции должна обеспечивать выполнение ряда специальных требований:

- расстояние от несущей конструкции до ближайшего стрелочного перевода должно бы не менее 30 м (с обеих сторон);

- ось каждой из вертикальных опор должна находиться на расстоянии не менее, чем 3800 мм от продольной оси пути;

- высота от уровня головки рельса до нижнего пояса перекладины - не менее 9400 мм;

- должно быть обеспечено симметричное расположение вертикальных опор несущей конструкции относительно продольной оси пути;

- опоры должны быть установлены строго вертикально и стабилизированы в этом положении.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к дистанционному контролю габаритов грузов, погруженных на подвижной состав, в процессе их движения. Для этого определяют границы совмещенного зонального габарита погрузки и габарита подвижного состава при очертании бокового габарита погрузки по габариту подвижного состава и устанавливают датчики на указанных границах. Устройство для реализации способа выполнено в виде электронных габаритных ворот и содержит датчик определения начала состава и П-образную несущую конструкцию, установленную над рельсовым путем. На несущей конструкции размещены пять датчиков контроля габаритности погрузки и датчик счета вагонов. Выходы всех датчиков связаны с входом блока индикации и согласования, выход которого связан с персональной электронной вычислительной машиной. Также имеются дополнительные четыре датчика контроля габаритности погрузки, которые установлены по границам совмещенного зонального габарита погрузки и габарита подвижного состава при очертании бокового габарита погрузки по габариту подвижного состава, датчик счета колесных пар, расположенный на П-образной конструкции. Датчик определения начала состава также расположен на П-образной конструкции. Блок индикации и согласования выполнен с возможностью работы в автономном режиме. Технический результат - обеспечение возможности визуального и звукового контроля зонального габарита погрузки подвижного состава. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ дистанционного контроля габаритов грузов, погруженных на подвижной состав, в процессе их движения, включающий контроль соблюдения границ габаритности погрузки при входе состава в зону контроля с помощью оптоэлектронных датчиков и определение негабаритности грузов, отличающийся тем, что определяют границы совмещенного зонального габарита погрузки и габарита подвижного состава при очертании бокового габарита погрузки по габариту подвижного состава и устанавливают оптоэлектронные датчики на указанных границах.2. Система электронных габаритных ворот для дистанционного контроля габаритов грузов, погруженных на подвижной состав, в процессе их движения, для осуществления способа по п.1, содержащая оптоэлектронный датчик определения начала состава и П-образную несущую конструкцию, установленную над рельсовым путем, на которой размещены пять оптоэлектронных датчиков контроля габаритности погрузки и оптоэлектронный датчик счета вагонов, выходы всех оптоэлектронных датчиков связаны с входом блока индикации и согласования, выход которого связан с персональной электронной вычислительной машиной оператора, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена четырьмя оптоэлектронными датчиками контроля габаритности погрузки, которые установлены по границам совмещенного зонального габарита погрузки и габарита подвижного состава при очертании бокового габарита погрузки по габариту подвижного состава, и оптоэлектронным датчиком счета колесных пар, расположенным на П-образной конструкции, при этом оптоэлектронный датчик определения начала состава также расположен на П-образной конструкции, а блок индикации и согласования выполнен с возможностью работы в автономном режиме.