Способ проверки возимых устройств автоматической локомотивной сигнализации Российский патент 2024 года по МПК B61L25/02 B61L27/60 G01M17/08 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики, в частности способам проверки возимых устройств автоматической локомотивной сигнализации, использующих индуктивный канал передачи информации.

Уровень техники

Проверка возимых устройств автоматической локомотивной сигнализации должна среди прочего исключать допуск к эксплуатации оборудования, которое допускает повышенное количество сбоев и нарушений в условиях изменяющейся электромагнитной обстановки. Значительный вклад в электромагнитную обстановку вносит помеха, создаваемая внешним электромагнитным полем силового оборудования тягового железнодорожного подвижного состава (Казаков Ю.Б. и др. Внешние электромагнитные поля электродвигателей и способы их снижения - Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина, 2017. - 116 с. - ISBN 978-5-00062-228-5). Учет мешающего влияния такой электромагнитной помехи при проведении испытаний возимого оборудования позволил бы определить причины повышенного числа сбоев и нарушений и соответствующим образом скорректировать параметры аппаратуры.

Из уровня техники известен способ диагностирования устройств автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия (RU 72669 U1, B61L 3/20, 27.04.2008). Способ диагностирования устройств автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия заключается в том, что с помощью электронной вычислительной машины формируются сигналы различного вида и помехи с заданными характеристиками. Формируемые сигналы преобразуются с помощью аналого-цифрового и цифро-аналогово преобразователя и далее передается в усилитель сигнала и сопряжения. Выход усилителя сигнала и сопряжения, с которого сигнал по амплитуде соответствует сигналу, возникающему на выходе локомотивных катушек АЛСН, подключается, при различных вариантах диагностирования, или к входам тестируемых устройств АЛСН, или к имитатору рельсовой цепи в виде шлейфа. Далее значения тока, протекающего через шлейф, замеряется датчиком тока передается в цифровой форме в прикладную электронную вычислительную машину; значение напряжения, возникающего на локомотивных катушках, оцифровываются и передаются в прикладную электронную вычислительную машину; декодированные тестируемыми устройствами АЛСН сигналы передаются через устройство сопряжения цифрового в прикладную электронную вычислительную машину. Полученные сигналы обрабатываются в прикладной электронной вычислительной машине, и формируется протокол испытания тестируемых устройств АЛСН.

Недостатком известного способа диагностирования устройств автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа является его низкая точность из-за невозможности учета влияния электромагнитной помехи, связанной с влиянием внешнего электромагнитного поля, формируемого при функционировании силового оборудования тягового железнодорожного подвижного состава, при проведении проверки работоспособности возимых устройств автоматической локомотивной сигнализации.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому изобретению является известный способ проверки автоматической локомотивной сигнализации с индуктивным каналом передачи информации (RU 2735147 C1, B61L 3/08, 28.10.2020). Сущность известного способа заключается в том, что имеются рельсы и шпалы, формирующие рельсошпальную решетку, дроссель-трансформатор, многоканальный генератор сигналов и помех, регулируемые сопротивления, левую и правую локомотивные приемные катушки, шпалы, подвижную платформу и привод подвижной платформы. В одном из вариантов содержит дополнительно первый блок подключения, соединяемый своими входами с выходами первой и второй приемных катушек, блок измерения и анализа, подключаемый своими входами к выходам первого блока подключения, блок индикации и блок памяти, своими входами подключаемые к соответствующим выходам блока измерения и анализа; в другом варианте при проверке работы локомотивного усилителя вводится второй блок подключения, своими входами подключаемый к выходам локомотивного усилителя, а выходами к блоку измерения и анализа; в другом варианте при проверке работы локомотивного дешифратора дополнительно вводится третий блок подключения, своими входами подключаемый к входам локомотивного дешифратора, а выходами к блоку измерения и анализа; в другом варианте для проверки работы локомотивного фильтра дополнительно вводится четвертый блок подключения, своими входами соединяемый с соответствующими выходами локомотивного фильтра, а выходами соединяемый с соответствующими входами блока измерения и анализа; в другом варианте при исследовании мешающего влияния электромагнитного поля дополнительно вводится первая колесная пара, соединяемая своими входами с первым и вторым рельсами и индуктивно связанная с первой и второй приемными катушками; в другом варианте для создания условий контрольного пункта АЛС дополнительно вводятся провод шлейфа и регулируемое сопротивление шлейфа; в другом варианте при оценке влияния контактной сети на индуктивный канал передачи информации дополнительной вводится провод, имитирующий контактную сеть и индуктивно связанный с первой и второй приемной катушкой.

Известный способ проверки автоматической локомотивной сигнализации с индуктивным каналом передачи информации взят за прототип. К недостатку прототипа следует отнести его низкую точность ввиду отсутствия проведения проверки работоспособности устройств автоматической локомотивной сигнализации при воздействии электромагнитной помехи, связанной с внешним электромагнитным полем, возникающим при функционировании силового оборудования электрического подвижного состава.

Раскрытие изобретения

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении точности проведения проверки возимых устройств автоматической локомотивной сигнализации за счет учета влияния помехи от внешнего электромагнитного поля силового оборудования электрического подвижного состава.

Технический результат достигается тем, что способ проверки возимых устройств автоматической локомотивной сигнализации заключается в том, что на основании загруженных данных о серии подвижного состава и типе установленного устройства локомотивного обеспечения безопасности движения поездов формируют программу проверки устройства локомотивного обеспечения безопасности движения поездов. В процессе проверки устройства обеспечения безопасности движения поездов согласно программе проверки формируют рабочие и тестовые воздействия, имитирующие условия эксплуатации подвижного состава и регистрируют реакции устройства локомотивного обеспечения безопасности движения поездов на них. При несоответствии реакций на рабочие и тестовые воздействия нормативным значениям формируют рекомендации по настройке и регулировке устройства локомотивного обеспечения безопасности движения поездов. При соответствии реакций на рабочие и тестовые воздействия нормативным значениям формируют допуск к эксплуатации для соответствующего железнодорожного подвижного состава.

Дополнительно перед проведением проверки устройства локомотивного обеспечения безопасности движения поездов получают и обрабатывают с учетом фактической информации о сбоях в работе устройства локомотивного обеспечения безопасности движения поездов файл поездки. При этом дополнительно определяют характеристику электромагнитной обстановки, при которой возник каждый случай сбоя в течение всех поездок в интервале между предыдущей и текущей проверками устройства локомотивного обеспечения безопасности движения поездов. При формировании программы проверки устройства локомотивного обеспечения безопасности движения поездов включают в программу проверки, имитирующие электромагнитную обстановку, характерную в момент возникновения каждого сбоя в работе соответствующего устройства локомотивного обеспечения безопасности движения поездов. При формировании рабочих и тестовых воздействий формируют помеху, эквивалентную условиям возникновения сбоя в работе устройства локомотивного обеспечения безопасности движения поездов и учитывающую характер внешнего электромагнитного поля, формируемого силовым оборудованием железнодорожного подвижного состава.

Краткое описание чертежей

Заявляемое изобретение поясняется чертежом, на котором показана структурная схема устройства для проверки автоматической локомотивной сигнализации, реализующего заявляемый способ проверки устройств автоматической локомотивной сигнализации.

Осуществление изобретения

Устройство для проверки автоматической локомотивной сигнализации содержит пульт 1 управления, первый выход которого соединен с первым входом устройства 5 локомотивного обеспечения безопасности движения поездов через последовательно соединенные генератор 2 многоканальный сигналов и помех и линию 3 индуктивной связи испытательную. Второй выход пульта 1 управления соединен со входом блока 4 формирования внешнего электромагнитного поля силового оборудования подвижного состава, выход которого соединен со вторым входом устройства 5 локомотивного обеспечения безопасности движения поездов. Выход устройства 5 локомотивного обеспечения безопасности движения поездов соединен последовательно через блок 6 считывания и блок 7 контроля со входом формирователя 8 отчета, первый выход которого соединен со входом блока 9 регистрации, а второй выход которого соединен с первым входом устройства 10 аппаратно-программного автоматизированной системы контроля. Выход блока 11 обработки файла поездки соединен со вторым входом устройства 10 аппаратно-программным автоматизированной системы контроля, первый выход которого соединен со входом пультом 1 управления, а второй выход которого соединен со входом устройства 12 аппаратно-программного автоматизированного допуска к эксплуатации подвижного состава.

В описании заявляемого изобретения используются следующие термины и их определения.

Линия индуктивной связи - это линия связи для передачи информации от путевого оборудования к возимым устройствам за счет электромагнитного поля, формируемого вокруг линии при протекании по ней электрического тока.

Устройство локомотивное обеспечения безопасности движения поездов - устройство, способное принимать сигналы из линии индуктивной связи, осуществляющее проверку условий по безопасности и формирование в необходимых случаях управляющие команды для обеспечения экстренного торможения.

Реакция - набор сигналов, формируемых испытуемой аппаратурой при подаче на ее вход (входы) рабочих и тестовых воздействий. Для возимых устройств автоматической локомотивной сигнализации основной реакцией на рабочие и тестовые воздействия, передаваемые посредством индуктивной связи, является удержание или изменение сигнального показания локомотивного светофора.

Устройство для проверки автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа (см. фигуру), реализует заявляемый способ следующим образом.

На начальном этапе на основании загруженных данных о серии подвижного состава (на чертеже не показан) и типе установленного устройства 5 локомотивного обеспечения безопасности движения поездов, которые могут быть получены из автоматизированной системы «Электрический паспорт локомотива» (на чертеже не показана) формируют с использованием устройства 10 аппаратно-программного автоматизированной системы контроля, выполненного в виде микроэлектронного устройства, имеющего необходимые интерфейсы для взаимодействия с оператором или внешними автоматизированными системами (в качестве устройства 10 может быть использована автоматизированная система управления центрами по обслуживанию устройств безопасности (АСУ ЦОУБ, http://eav.ru/publi.php?publicN2015-12a18, интерфейсы на чертеже не показаны) программу проверки устройства 5 локомотивного обеспечения безопасности движения поездов. Программа проверки включает в себя последовательность технологических операций, которые необходимо осуществить при проведении проверки устройства 5 локомотивного обеспечения безопасности движения поездов. Технологические операции предполагают формирование рабочих или тестовых воздействий с заданными параметрами, формируемыми посредством генератора 2 многоканального сигналов и помех, и передаваемыми к устройству 5 локомотивному обеспечения безопасности движения поездов с использованием линии 3 индуктивной связи испытательной (выполнена в виде известных проводных шлейфов или рельсовых линий рельсовых цепей с заданными согласно действующим нормативным документам параметрами - Инструкция по оборудованию, техническому обслуживанию и ремонту испытательных шлейфов и путевых устройств АЛС контрольного пункта АЛСН №35002-000-00, утвержденная распоряжением ОАО «РЖД» от 22 июля 2022 г. №1891/р).

Дополнительно в блок 11 обработки файла поездки загружаются данные, полученные в ходе эксплуатации тягового подвижного состава, на котором установлено устройство 5 локомотивное обеспечения безопасности движения поездов. Загрузка осуществляется или с использованием известного сервисного устройства - блока ввода данных типа БВД-У (36991-600-00 РЭ, 16.11.2018, номер изменения 57, https://lokomotiv.irz.ru) - или через внешнюю автоматизированную систему обработки файлов поездки (например, сервер автоматизированной системы учета и анализа нарушений безопасности движения поездов по результатам автоматической расшифровки кассет регистрации локомотивных устройств (АСУТ-НБД-2, http://www.pkbct.ru/services/asut-nbd-2), на чертежах не показана). Далее обрабатывают с учетом фактической информации о сбоях в работе рассматриваемого устройства 5 локомотивного обеспечения безопасности движения поездов соответствующий файл поездки (информация может быть получена как непосредственно из файла поездки при наличии функции регистраций сбоев в устройстве 5 локомотивном обеспечения безопасности движения поездов, так и из внешней автоматизированной системы, в частности из известной АСУТ-НБД-2). При этом определяют характеристику электромагнитной обстановки, при которой возник каждый случай сбоя в течение всех поездок в интервале между предыдущей и текущей проверками рассматриваемого устройства 5 локомотивного обеспечения безопасности движения поездов. Результаты работе передаются на второй вход устройства 10 аппаратно-программного автоматизированной системы контроля.

С учетом информации, полученной от блока 11 обработки файла поездки, при формировании с его помощью программы проверки устройства 5 локомотивного обеспечения безопасности движения поездов включают в программу проверки, имитирующие электромагнитную обстановку, характерную в момент возникновения каждого сбоя в работе соответствующего устройства 5 локомотивного обеспечения безопасности движения поездов.

Программа проверки передается на вход пульта 1 управления, который формирует соответствующие управляющие команды к генератору 2 многоканальному сигналов и помех и блоку 4 формирования внешнего электромагнитного поля силового оборудования подвижного состава. Смесь сигнала и помехи от генератора 2 многоканального сигналов и помех передается через линию 3 индуктивной связи испытательную к устройству 5 локомотивному обеспечения безопасности движения поездов. Генератор 2 многоканальный сигналов и помех выполнен в виде микроэлектронного сигнального устройства. Блок 4 формирования внешнего электромагнитного поля силового оборудования подвижного состава представляет собой управляемый многоканальный генератор с системой индукторов, обеспечивающих формирование внешнего электромагнитного поля, эквивалентного электромагнитному полю, возникающему при функционировании силового оборудования железнодорожного подвижного состава.

С учетом этого при формировании соответствующих рабочих и тестовых воздействий обеспечивается помехи, эквивалентной условиям возникновения сбоя в работе устройства 5 локомотивного обеспечения безопасности движения поездов и учитывающую характер внешнего электромагнитного поля, формируемого силовым оборудованием железнодорожного подвижного состава.

В процессе проверки устройства 5 обеспечения безопасности движения поездов согласно программе с использованием блока 6 считывания, который представляет собой известное устройство считывания сигнального показания локомотивного светофора или известный терминал (RU 2780100 C1, B61L 3/12, 24.03.2022) регистрируют реакции устройства 5 локомотивного обеспечения безопасности движения поездов на них. При помощи блока 7 контроля, представляющего собой микроэлектронное устройство, осуществляют проверку соответствия реакции устройства 5 локомотивного обеспечения безопасности движения поездов установленным в нормативных документах нормативным значениям. При несоответствии реакций на рабочие и тестовые воздействия нормативным значениям формируют с использованием формирователя 8 отчета рекомендации по настройке и регулировке устройства 5 локомотивного обеспечения безопасности движения поездов. При соответствии реакций на рабочие и тестовые воздействия нормативным значениям формируют с использованием формирователя 8 отчета допуск к эксплуатации для соответствующего железнодорожного подвижного состава. Формирователь 8 отчета представляет собой микроэлектронное устройство.

Результаты проверки сохраняются в блоке 9 регистрации, представляющем собой энергонезависимую память, в частности Flesh-накопитель, и передаются в устройство 10 аппаратно-программное автоматизированной системы контроля, которая транслирует в устройство 12 аппаратно-программное автоматизированное допуска к эксплуатации подвижного состава сведения о допуске к эксплуатации для соответствующего железнодорожного подвижного состава. Устройство 12 аппаратно-программное автоматизированное допуска к эксплуатации подвижного состава представляет собой известную систему «Электронный паспорт локомотива».

С учетом вышеизложенного достигается повышение точности проведения проверки возимых устройств автоматической локомотивной сигнализации за счет учета влияния помехи от внешнего электромагнитного поля силового оборудования электрического подвижного состава.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. Способ проверки возимых устройств автоматической локомотивной сигнализации заключается в том, что формируют рабочие и тестовые воздействия, имитирующие условия эксплуатации подвижного состава, и регистрируют реакции устройства локомотивного обеспечения безопасности движения поездов на них. При этом перед проведением проверки получают и обрабатывают с учетом фактической информации о сбоях в работе устройства локомотивного обеспечения безопасности движения поездов файл поездки, определяют характеристику электромагнитной обстановки, при которой возник каждый случай сбоя. Включают в программу проверки, имитирующие электромагнитную обстановку, характерную в момент возникновения каждого сбоя в работе соответствующего устройства. При формировании рабочих и тестовых воздействий формируют помеху, эквивалентную условиям возникновения сбоя в работе устройства и учитывающую характер внешнего электромагнитного поля, формируемого силовым оборудованием железнодорожного подвижного состава. Технический результат заключается в повышении точности проведения проверки возимых устройств автоматической локомотивной сигнализации. 1 ил.

Способ проверки возимых устройств автоматической локомотивной сигнализации, заключающийся в том, что на основании загруженных данных о серии подвижного состава и типе установленного устройства локомотивного обеспечения безопасности движения поездов формируют программу проверки устройства локомотивного обеспечения безопасности движения поездов; в процессе проверки устройства обеспечения безопасности движения поездов согласно программе проверки формируют рабочие и тестовые воздействия, имитирующие условия эксплуатации подвижного состава, и регистрируют реакции устройства локомотивного обеспечения безопасности движения поездов на них; при несоответствии реакций на рабочие и тестовые воздействия нормативным значениям формируют рекомендации по настройке и регулировке устройства локомотивного обеспечения безопасности движения поездов; при соответствии реакций на рабочие и тестовые воздействия нормативным значениям формируют допуск к эксплуатации для соответствующего железнодорожного подвижного состава, отличающийся тем, что дополнительно перед проведением проверки устройства локомотивного обеспечения безопасности движения поездов получают и обрабатывают с учетом фактической информации о сбоях в работе устройства локомотивного обеспечения безопасности движения поездов файл поездки; при этом дополнительно определяют характеристику электромагнитной обстановки, при которой возник каждый случай сбоя в течение всех поездок в интервале между предыдущей и текущей проверками устройства локомотивного обеспечения безопасности движения поездов; при формировании программы проверки устройства локомотивного обеспечения безопасности движения поездов включают в программу проверки, имитирующие электромагнитную обстановку, характерную в момент возникновения каждого сбоя в работе соответствующего устройства локомотивного обеспечения безопасности движения поездов; при формировании рабочих и тестовых воздействий формируют помеху, эквивалентную условиям возникновения сбоя в работе устройства локомотивного обеспечения безопасности движения поездов и учитывающую характер внешнего электромагнитного поля, формируемого силовым оборудованием железнодорожного подвижного состава.