Система позиционирования в составах железнодорожного транспорта Российский патент 2020 года по МПК B61L1/16 

Описание патента на изобретение RU2735369C1

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. Система включает блок обработки, включающий микропроцессорный контроллер, и 3 датчика расстояния на средний диапазон, защищенных антивандальными кожухами и подключенными к блоку обработки. Причем датчики расстояния на средний диапазон расположены в одной точке на расстоянии 2,0 метра от оси железнодорожного пути на высоте 4,0 метра от уровня головок рельс и имеют наклон вниз относительно вертикали 26,5°. В горизонтальной плоскости один из датчиков расстояния на средний диапазон ориентирован перпендикулярно железнодорожному пути, а два других повернуты на 30° вправо и влево соответственно. Достигается повышение надежности учета единиц подвижного состава любого типа.

Система позиционирования предназначена для определения количества вагонов (включая локомотивы), порядкового номера вагона в составе, учета и контроля суточного движения вагонов с различным типом груза согласно данным натурных листов, длины единицы состава в железнодорожных составах, определения направления движения состава и выдачи и регистрации сигналов о прохождении единицы состава.

Система предназначена для работы с основными типами вагонов и локомотивов, использующихся на железнодорожном транспорте.

Известно устройство для счета осей железнодорожных подвижных составов, которое содержит два излучателя, два приемника излучений, схему И, две схемы определения направления движения состава и два счетчика осей (колесных пар) (РФ 93018849, B61L 1/16, опубл. 20.10.1995).

Принципиальным недостатком устройства является то, что оно считает не вагоны, а оси или колесные пары. Разные типы вагонов могут содержать разное количество осей/пар. Это приводит к ошибкам определения числа вагонов и порядковому номеру вагона в проходящем составе.

Известна система позиционирования в составах железнодорожного транспорта, которая содержит излучатели, приемники излучения, блок обработки, три оптических лазерных датчика положения, защищенных термостабилизирующими кожухами, которые подключены к блоку обработки, включающему микропроцессорные контроллеры и компьютерное оборудование (RU 2605127 C1, B61L 1/16, опубл. 20.12.2016).

Недостатком системы является ограниченная скорость прохождения железнодорожного состава (до 10 км/ч), при которой система может правильно выполнять свои функции, зависимость от погодных условий, вызванная довольно низким расположением излучателей, а также невозможность определения работоспособности излучателей при постоянном нахождении вагона (локомотива) в зоне действия датчиков.

Техническая задача изобретения – повышение надежности правильной работы системы позиционирования в составах железнодорожного транспорта. В основу изобретения положена задача создания системы позиционирования в составах железнодорожного транспорта, которая позволяет с большой точностью считать вагоны с корпусами любой сложности, при этом быстродействие системы позволяет считать вагоны, движущиеся со скоростью до 90км/ч, при неблагоприятных погодных условиях, не боящейся большого выпадения снежных осадков (или затопления железнодорожных путей). Это позволяет использовать ее в автоматических системах учета и контроля, системах железнодорожной безопасности.

Решение поставленной технической задачи обеспечивается тем, что в системе позиционирования в составах железнодорожного транспорта, состоящей из блока обработки, включающий микропроцессорный контроллер, и 3-х датчиков расстояния на средний диапазон, защищенных антивандальными кожухами и подключенными к блоку обработки, причем датчики расстояния на средний диапазон расположены в одной точке на расстоянии 2,0 метра от оси железнодорожного пути и на высоте 4,0 метра от уровня головки рельса и имеют наклон вниз относительно вертикали 26,5°, а в горизонтальной плоскости один из датчиков расстояния на средний диапазон ориентирован перпендикулярно железнодорожному пути, а два других повернуты на 30° вправо и влево соответственно.

Изобретение поясняется фиг. 1-4. На фиг. 1 представлено расположение датчиков в горизонтальной плоскости. На фиг. 2-4 представлено расположение датчиков в вертикальной плоскости.

Система позиционирования в составах железнодорожного транспорта (см. фиг. 1) содержит блок обработки 3, включающий микропроцессорный контроллер, и 3 датчика расстояния на средний диапазон 2, защищенных антивандальными кожухами и подключенными к блоку обработки. Причем датчики расстояния на средний диапазон 2 расположены в одной точке на расстоянии 2,0 метра от оси железнодорожного пути 1 и на высоте 4,0 метра от уровня головок рельс 4 и имеют наклон вниз относительно вертикали 26,5°. В горизонтальной плоскости один из датчиков расстояния на средний диапазон 2 ориентирован перпендикулярно железнодорожному пути, а два других повернуты на 30° вправо и влево соответственно.

Количество датчиков расстояния на средний диапазон – три, расположены они в одной точке, что исключает необходимость ставить дополнительные опоры), расположены они на высоте 4,0 метра, что резко уменьшает возможность их повреждения от различных факторов (погодный, человеческий и т.п.), в горизонтальной плоскости один из датчиков расстояния на средний диапазон ориентирован перпендикулярно железнодорожному пути, а два других повернуты на 30° вправо и влево соответственно, что позволяет однозначно различить единицы подвижного состава (вагоны и локомотивы) при движении состава в диапазоне скоростей 0-90км/ч, и не реагировать на проходящих по железнодорожным путям людей или животных.

Расстояние датчиков до бортов вагонов лимитируется требованиями ГОСТ 9238-2013 «Габариты железнодорожного подвижного состава и приближения строений».

Высота установки датчиков расстояния на средний диапазон 4,0 метра и наклон вниз относительно вертикали 26,5° выбран с целью охвата системой позиционирования всех возможных типов вагонов, использующихся в железнодорожном транспорте.

При прохождении состава происходит поочередное уменьшение (увеличение – когда вагон или локомотив прошел) измеряемого расстояния каждого из датчиков расстояния на средний диапазон, выдающих дискретный сигнал (измеренное расстояние) с частотой до 300 раз/с. Дальнейшая обработка этих сигналов на микропроцессорном контроллере позволяет определить количество вагонов, порядковый номер вагона в составе, длину вагона и направление движение состава.

В системе используются датчики расстояния на средний диапазон с температурным диапазоном -40°С - +65°С.

Основные возможности предлагаемой системы:

- Скорость движения состава – от 0 до 90 км/ч;

- Количество вагонов – не ограничено;

- Направление движения – двунаправленное;

- Условия эксплуатации – температура от -40°С до +65°С, давление атмосферное, относительная влажность воздуха до 98%.

Принцип работы системы основан на обработке данных датчиков расстояния на средний диапазон (измеренное ими расстояние) специально разработанным программным обеспечением, с учетом использования предварительно рассчитанных и экспериментально определенных констант, в результате чего становится возможным определить время прохождения начала и конца каждой единицы состава, ее длину и направление прохождения состава.

Общее состояние системы из датчиков расстояния на средний диапазон можно описать значениями от 0 до 7. В зависимости от положения состава относительно системы, наличия посторонних объектов в поле зрения системы (людей, животных, и т.п.), правильности функционирования датчиков расстояния на средний диапазон значения состояния можно интерпретировать следующим образом:

0 – неисправен первый датчик системы (требует замены);

1 – неисправен второй датчик системы (требует замены);

2 – неисправен третий датчик системы (требует замены);

3 – в поле зрения системы присутствует помеха (люди, животные);

4 – вагон находится далеко от системы;

5 – вагон состава вошел в систему;

6 – вагон состава выезжает из системы;

7 – вагон состава находится в системе.

В зависимости от состояния, в котором находится система позиционирования, и последовательности смены состояний датчиков можно определить:

- начало и конец каждого вагона,

- направление движения состава (вагона),

- производить подсчет количества вагонов в составе,

- определять скорость движения состава (вагона),

- определять работоспособность каждого из датчиков расстояния на средний диапазон (проверять достоверность данных),

- определять наличие посторонних объектов на железнодорожных путях.

Похожие патенты RU2735369C1

название год авторы номер документа
СИСТЕМА ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ В СОСТАВАХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА 2015
  • Кочемировский Владимир Алексеевич
  • Гундобин Олег Тимирбаевич
  • Бугров Владимир Владимирович
  • Абакумов Павел Андреевич
  • Бекетов Алексей Владимирович
RU2605127C1
СПОСОБ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ЛОКОМОТИВА ПО ТЕХНОЛОГИИ РАДИОЧАСТОТНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ 2024
  • Федоров Сергей Валерьевич
RU2822345C1
ХВОСТОВОЕ УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЦЕЛОСТНОСТИ ПОЕЗДА 2021
  • Краснолобов Сергей Иванович
  • Чернов Константин Васильевич
  • Капустин Антон Николаевич
  • Павлов Евгений Владимирович
  • Щербина Евгений Геннадьевич
  • Михеева Елена Игоревна
RU2764478C1
Устройство и способ автоматического управления электропневматическими тормозами пассажирских поездов в процессе реализации служебного торможения 2022
  • Худоногов Анатолий Михайлович
  • Дульский Евгений Юрьевич
  • Иванов Павел Юрьевич
  • Корсун Антон Александрович
  • Мануилов Никита Игоревич
  • Хамнаева Алена Александровна
  • Осипов Дмитрий Валерьевич
RU2822934C2
СПОСОБ ПРИЦЕЛЬНОЙ ОСТАНОВКИ ПОЕЗДА НА УЧАСТКЕ ПУТИ И СИСТЕМА ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЭТОГО СПОСОБА 2020
  • Сисин Валерий Александрович
  • Гнитько Ростислав Васильевич
RU2751589C1
Система для позиционирования железнодорожного подвижного состава при закреплении механизированными устройствами 2022
  • Долгий Александр Игоревич
  • Корниенко Константин Ильич
  • Ольгейзер Иван Александрович
  • Соколов Владислав Николаевич
  • Суханов Андрей Валерьевич
  • Хатламаджиян Агоп Ервандович
RU2788208C1
СИСТЕМА МАНЕВРОВОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЛОКОМОТИВНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ (МАЛС) 2008
  • Розенберг Ефим Наумович
  • Савицкий Александр Григорьевич
  • Смагин Юрий Сергеевич
  • Кузнецов Александр Борисович
  • Паршиков Александр Викторович
  • Паршикова Ольга Викторовна
  • Баранов Сергей Анатольевич
  • Родяков Алексей Юрьевич
  • Бушуев Александр Владимирович
RU2369509C1
СПОСОБ И СИСТЕМА ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ИНТЕРВАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ 2021
  • Давыдов Борис Израильевич
  • Муляр Николай Васильевич
  • Гопкало Вадим Николаевич
  • Давыдов Игорь Борисович
RU2763015C1
МНОГОУРОВНЕВАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ ДЛЯ КРУПНЫХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ СТАНЦИЙ 2009
  • Савицкий Александр Григорьевич
  • Литвин Анатолий Гилианович
  • Ильичев Михаил Валентинович
  • Бушуев Александр Владимирович
  • Смирнов Михаил Борисович
  • Полевский Илья Сергеевич
RU2403162C1
МНОГОУРОВНЕВАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ ДЛЯ СОРТИРОВОЧНЫХ СТАНЦИЙ 2009
  • Савицкий Александр Григорьевич
  • Литвин Анатолий Гилианович
  • Ильичев Михаил Валентинович
  • Бушуев Александр Владимирович
  • Смирнов Михаил Борисович
  • Полевский Илья Сергеевич
RU2401217C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 735 369 C1

Реферат патента 2020 года Система позиционирования в составах железнодорожного транспорта

Система позиционирования в составах железнодорожного транспорта содержит блок обработки с микропроцессорными контроллерами и датчики расстояния на средний диапазон. Датчики защищены антивандальными кожухами и подключены к блоку обработки. Датчики расстояния на средний диапазон ориентированы на железнодорожные пути как в плоскости, перпендикулярной к железнодорожному пути, так и под острым углом к железнодорожным путям. Технический результат – повышение надежности работы системы позиционирования в составах железнодорожного транспорта. 4 ил.

Формула изобретения RU 2 735 369 C1

Система позиционирования в составах железнодорожного транспорта, содержащая блок обработки, включающий микропроцессорные контроллеры, отличающаяся тем, что содержит датчики расстояния на средний диапазон, защищенные антивандальными кожухами и подключенные к блоку обработки, причем датчики расстояния на средний диапазон ориентированы на железнодорожные пути как в плоскости, перпендикулярной к железнодорожному пути, так и под острым углом к железнодорожным путям.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2020 года RU2735369C1

СИСТЕМА ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ В СОСТАВАХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА 2015
  • Кочемировский Владимир Алексеевич
  • Гундобин Олег Тимирбаевич
  • Бугров Владимир Владимирович
  • Абакумов Павел Андреевич
  • Бекетов Алексей Владимирович
RU2605127C1
СПОСОБ ОЧИСТКИ ТЕТРАХЛОРИДА ТИТАНА 0
  • В. И. Старшенко, А. В. Серебр Кова, Б. Я. Говорущенко Л.
SU178363A1
US 10377398 B2, 13.08.2019
US 8655540 B2, 18.02.2014
Бессальниковый центробежный насос 1938
  • Окулов Г.Н.
SU55243A1

RU 2 735 369 C1

Авторы

Архипов Александр Евгеньевич

Сериков Василий Сергеевич

Сариго Евгений Владимирович

Даты

2020-10-30Публикация

2019-12-10Подача