Устройство учета весовой загрузки транспортных средств Советский патент 1983 года по МПК G01G19/08 

Изобретение относится к весоизмерительной технике и предназначено для автоматического учета загрузки пассажирами вагонов поездов метрополитена. Известно устройство для учета числа пассажиров, содержащее датчики веса, подключенные через преобразователь к одному из входов формирователя импульсов, другой вход которого соединен с датчиком положения, а выход - к вычислительным блокам, к которо му подключен также датчик номера вагона. В этом устройстве перед началом его работы взвешивают все пустые вагоны и их веса запоминаются в ячейках памяти вычислительного блока в качестве веса тары. После взвешивания вагона с пассажирами в вычислительном блоке производится вычитание веса тары 1 Поскольку вес тары изменяется со временем, точность определения числа пассажиров этим устройством не высока., Наиболее близким к изобретению является устройство учета весовой загрузки транспортных средств, содержащее установленные на каждом транспортном средстве датчики веса с преобразователями и общую для состава станции контроля и блоком управления, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а второй вход - с выходом -датчика момента взвешивания, регистратор и передатчик (2). Это устройство осуществляет учет заполнения вагона путем вычитания из результата взвещивания заполненного вагона величины ве са незагруженного вагона. Причем константа в виде аналоговой величины пропорциональна весу незагруженного вагона заранее один раз программируется и заносится в блок начального веса. Центральная станщ1я производит опрос приемо-передатчиков каждого вагона согласно их адресов 2. Недостаток устройства заключается в том, что при изменении веса незагруженного вагона вручную приходится изменять константу соответствующую весу незагруженного вагона. Так как параметры рессорной подвески постоянно изменяются в силу их старения или установки оборудования вагона, другого веса, например замена старых аккумуляторов на новые, вес порожнего вагона часто меняется, что отрицательно сказывается на точности учета истинной загрузки вагонов, если константы начального веса не будут вовремя изменены. Кроме того, недостаток этого устройства заключается в его сложности, так как в каждом вагоне устанавливается приемо-передатчик включаемый в работу по определенному запросному коду, соответствующему его номеру Цель изобретения - увеличение точности ве сового учета загрузки путем повышения точности измерения тарного веса транспортных средств. I., Поставленная цель достигается тем, что в устройстве учета весовой загрузки транспортных средств, содержащем установленные на каждом транспортном средстве датчики веса с преобразователями и общую для состава станцию контроля с блоком управления, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а второй вход - с выходом датчика момента взвещивания, регистратор и передатчик, в станцию контроля введены счетчики тарного веса с блоками элементов И и схемами совпадения в количестве, равному числу транспортных средств в составе, формирователь импульсов, счетчик загрузки с блоком элементов И и со схемой совпадения, усилитель к диод, а в, каждом вагоне установлен ретранслятор, В шолненный в виде триггера, линии задержки, двух элементов НЕ, двух диодов, элемента ИЛИ, четырех усилителей и резистора, причем первые входы схем совпадения соединены с выходами блока )шравления, вторые входы - с выходом формирователя импульсов, а третьи входы схем совпадения и вход синхронизации формиров;ателя импульсов соединены с генератором импульсов, входы счетчиков тарного веса подключены к одним входам их блоков элементов И, к другим вхо-дам которых. подключены выходы блока управления, а выходы блоков элементов И подключены к входам счетчика загрузки, выходы которого соединены с одними входами.его блока элементов И, другие входы которого соединены с выходами блока управления, а выходы - с входами регистратора и передатчика, выход блока управления через последовательно соединенные диод и усилитель соединены с информационным входом формирователя импульсов и с входом четвертого усилителя ретранслятора, первого в составе транспортного средства, при этом в каждом транспортном средстве датчик веса подключен к одному входу преобразователя, выход которо- , го подключен через последовательно соединенные первые элементы НЕ, усилитель и диод к входу второго усилителя, выход которого через второй элемент НЕ соединен с одними входами триггера и элемента ИЛИ, и к входу третьего усилителя, выход которого через второй диод подключен к резистору и к входу четвертого усилителя, выход которого подключен к другому входу элемента ИЛИ, а через линию задержки - к другому входу триггера, выход которого соединен с третьим входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к другому входу преобразователя, а вход третье го усилителя каждого ретранслятора соединен с входом четвертого усилителя последующего ретранслятора. На фиг. 1 показана структурная схема устройства (вариант выполнения для состава из дв)гх вагонов); на фиг. 2 - пример выполнения блока 5 управления. Устройство содержит датчик 1 веса, счетчики 2 начального (тарного) веса, счетчик 3 загрузки, датчик 4 момеита взвешивания, выход которого соединен с запускающим входом блока S управления, управляющие выходы которого соединены с одними входами блока элемента И 6 и первыми входами элементов И 7 и 8, вторые входы которых соединены с вы ходом формирователя 9 И1йпульсов, вхдд синхронизации которого соединен с выходом гене ратора 10 импульсов, ретрансляторы И,, состоящие из элементов НЕ 12 и 13, усилителей 14-17, диодов 18 и 19 резистора 20, линии 21 задержки RS-триггера 22, элемента ИЛИ 23. Кроме этого, устройство содержит преобразователи 24, информационные входы которых соединены с выходами датчиков 1 веса, передатчик 25, регистратор 26, усилитель 27 и диод 28. Количество датчиков 1 веса, счетчиков 2 начального веса и ретрансляторов 11 равно количеству транспортных средств в составе. Выход преобразователя 24 через элемент НЕ 12 соединен с входом усилителя 14, выход которого через диод 18 соединен с входом усилителей 15 и 16. Выход усилителя 15 через элемент НЕ 13 соединен с первым входом элемента ИЛИ 23 и R-входом RS-триггера 22, инверсный выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 23. Выход усилителя 16 через диод 19 соединен с входом усилителя 17 и одним из входов резистора 20, другой вход которого соединен с источником питания. Выход усилителя 17 через элемент 21 линии задержки соединен с S-входом RS-триггера и третьим входом элемента ИЛИ 23, выход которого соединен с управляющим входом преобразователя 24. Кроме того, вход усилителя 17 первого ретранслятора 11 соединен с информационным входом формирователя 9 импульсов и, через последовательно включенные диод 28 и усилитель 27, с шиной 29 блока 5 управления. Выход формирователя 9 импульсов соединей с шиной 30 блока 5 управления и с вторыми входами элементов И 7 и 8, выходы которых соединены соответственно с суммирующими входами счетчика 3 загрузки и вычитающими входами счетчиков 2 начального не са. Выходы разрядов счетчика 3 через блоки элементов И 6 соединены с входами передатчика 25 и регистратора 26. В свою очередь вход усилителя 16 первого ретранслятора 11 соединен с входом усилителя 17 второго ретранслятора 11. Выход генератора 10 импульсов соединен с третьими управляющими входами элементов И 7 и 8 и входом синхронизации блока 5 управления. Блок 5 управления состоит из элементов ИЛИ 31 и 32, одновйбраторов 33, 34 и 35 RS-триггера 36, счетчиков 37 и 38, декодеров 39 и 40. Первь}й вход элемента ИЛИ 31 и R-выход RS-триггера 36 шиной 41 соединет с выходом датчика 4 момента взвешивания, а выход элемента ИЛИ 31 соединен с входом одновибратора 33, выход которого соединен с входом одновибратора 34 и шиной 29 с входом усилителя 27. Выход одновибратора 34 соединен с установочными входами счетчиков 37 н 38, выходы которых соединены соответственно с входами декодеров 39 и 40. Выходы декодеров 39 соединены шинами 42 с первыми управляемыми входами элементов И 8, а выходы декодера 40 соеданены через элемент ИЛИ 32 щиной 43 с Первым управля емым входом элемента И 7 и по шине 44 с управляемыми входами блоков элементов 6 счетчиков 2 начального веса. Прямой выход Re-триггера 36 соединен с входом стробирования декодера 39, а инверсивный выход этого же RS-триггера 36 соединен с входом стробирования декодера 40. Счетный вход счетчика 37 и вход одновибратора 35 шиной 30 соединен с выходом формирователя 9 импульсов, выход одновибратора 35 соединен со счетным входом счетчика 38 и шиной 45 с управляемыми входами блока элементов И 6 счетчика загрузки 3. Входы синхронизации, не показанные на фиг. 2 соединены с выходом генератора 10 импульсов. Если состав оборудован системой автоведения, то в этом случае шиной 46 эта система соединена с вторым входом элемента ИЛИ 31 и S-входом RS-триггера 36. Датчик 1 веса может быть установлен, например, между кузовом транспортного средства и жесткими элементами подвески и может быть вьшолнен, например, в виде потенщюметрического датчика.: Счетчики 2 начального веса и счетчик 3 загрузки могут быть выполнены , например, как реверсивные двойные счетчики. Латчик 4 момента взвешивания может быть вьшолиеи, в виде контактов реле, например реле закрытия дверей. Формирователь импульсов 9 может быть выполнен, например, на D-триггере, на С-вход которого подана тактовая частота от генератора 10 импульсов. Преобразователь 12 представляет собой известный элемент, например одновибратор, в котором составной частью время задающей цели является датчик 1 веса. Усилители 14-17 и 27 являются магистраль шлми усилителями постоянного тока. Передатчик 25 может быть выполнен, например, как радиопередатчик, способный воспринимать его по радиоканалу. Устройство работает следующим образом. Предусмотрены два режима работы: режим установки и рабочий режим. В режиме установки по сигналу управления поступающему в момент оборота состава, последовательно производится взвешивание незагруженных вагонов состава и цифровые коды весов заносятся в счетчики 2 начального веса. В рабочем режиме по сигналу от датчика 4 момента взвешивания осуществляется последовательное взвещивание загруженных вагонов состава, вычитание из весов загруженных вагонов весов незагруженных вагонов в счетшке 3 загрузки и последовательная выдача из этого счетчика загрузки 3 цифровых кодов соответствующих весу загрузки каждого вагона и передатчик 25 и регистратор 26. При работе устройства в режиме установки по сигналу управления блок 5 управления про изводит сброс в нулевое состояние счетчиков начального веса 2 и вьщает импульсный сигнал по шине 29 на вход усилителя 27, который проходит через диод 28 на вход усилителя 17 первого ретранслятора 11 и на информационный вход формирователя 9 импульсов, на С1(нхронизирующем входе которого в этот момент присутствуют импульсы с выхода гене ратора 10 импульсов. На информационных входах элементов И 7 и 8 появляются импульсы, которые не проходят на выходы этнх элементов, так как на их первых управляемых входах отсутствуют разрешающие сигналы от блока 5 управления. Однако импульс, поступивший на вход уси лителя 17 первого ретранслятора 11 через ликию задержки 21 подается на S-вход RS-триггера 22 и третий вход элемента ИЛИ 23, что переключает элемент 23 ИЛИ из единичного состояния в нулевое. Как только кончается импульс на выходе линии задержки 21 элемент ИЛИ 23 переключается снова в единичное состояние и преобразователь 24 превращает аналоговый сигнал датчика 1 веса в широтно-модуллированный импульсный сигнал, длительность которого пропорциональна весу неза груженного транспортного средства. Широтно-модулированный импульсный сигнал с выхода преобразователя 24 через элемент НЕ 12 поступает на вход усилителя 14 и далее череэ диод 18 на входы усилителей 15 и 16 первого ретранслятора II и на вход усилителя 17 следующего ретранслятора 11. Сигнал, поступивший на вход усилителя 15 первого ретранслятора через элемент НЕ 13 подается на R-вход RS-триггера 22 и на первый вход элемента ИЛИ 23. В это же время сигнал с выхода усилителя 16 первого ретранслятора 11 через диод 19 поступает на вход усилителя 17 и далее через линию задержки 21 на S-вход RS-триггера 22 и на третий вход элемента ИЛИ 23, а также на информационный вход формирователя 9 импульсов. Элемент ИЛИ .23 первого ретранслятора 11 не переключается, так как он блокирован единичными сигналами с выхода элемента НЕ 13 с инверсного выхода RS-триггера 22. Широтно-модулированный импульсный сигнал, поступив с выхода формирователя 9 импульсов на информационные входы элементов И 7 и 8 разрешают импульсам с выхода .генератора 10 импульсов проходить на вычитающий вход счетчика 2 начального веса соотвествующего первому ретранслятору 11, так как блок 5 управления выдает в этот момент на второй управляемый вход элемента И 8 разрешающий потенциал. Как только кончается Широтно-модулированный импульсный сигнал на выходе усилителя 14 первого ретранслятора 11, аналогично срабатывает второй ретранслятор 11 и в соответствующем ему счетчике нашльного веса 2 записывается вес нагруженного второго транспортного средства и т. д. После этого состав на ближайшей станции загружается и в момент закрытия дверей датчик момента взвешивания 4 выдает в блок 5 управления импульс, и блок 5 управления выдает сигнал по шине 29 на вkoд усилителя 27. Далее работа первого и последующи с ретрансляторов 11 аналогична работе всего устройства при начальной установке. При этом перед тем, как от первого ретранслятора 11 приходит широтно-модулированный импульсный сигнал на вход формирователя 9 импульсов блок 5 управления вьщает на управляющие входы блока элементов И 6 первого счетчика 2 начального веса разрешающий сигнал, по которому информация из счетчика 2 начального веса передается в счетчик 3 загрузки. Затем блок 5 управления выдает разрешающий сигнал на первый вход элемента И 7 и к содержимому счетчика 3 загрузки добавляется количество импульсов, пропорциональное весу первого загруженного транспортного средства. Поскольку в счетчике 3 загрузки происходит вычитание первого загруженного и незагруженного транспортного средства, то в счетчике 3 загрузки остается цифровой код пропорциональный весу загрузки (весу вошедших пассажиров). Затем блок S управления выдает разрешакшдяй потенциал на управляюише входы блока злементов И 6 счетчика 3 загрузки и информация из счетчика 3 загрузки поступает на вход регистратора 26 и передатчика 25 и счетчик 3 загрузки сбрасывается в нулевое состояние. Анапргнчно производится прием от следующего ретранслятора И информации о загрузке следующего транспортного средства, ее обработка и выдача в регистратор 26 и передатчик 25./ При прибытии состава на следующую станцию состав частично разгружается и вновь загружается. При зтом при закрытии дверей срабатывает датчик 4 момента взвешивания и работа устройства повторяется, что дает возможность вновь получить веса загрузки вагонов состава., Таким образом, перед уходом состава с каждой станции производится определение его загрузки. Информация принятая от устройства загрузки транспортного средства, станционными приемниками передается на центральный диспетчерский пост. При работе блока 5 управления в режиме установки сигнал установки поступает по шине 46 на S-вход- RS-триггера 36 и на второй вход элемента ИЛИ 31. При зтом RS-триггер 36 устанавливается в 1, а сигнал с выхода злёмента ИЛИ 31 запускает одновибратор 33, сигнал с выхода которого запускает одно1вибратор 34 и по шине 29 передает снгнал на вход усилителя 27. Сигнал с выхода одновибратора 34 производит сброс в нулевое состояние счетчика 37 и 38, а разрешающий потенциал с . прямого выхода триггера 36 поступает на стро бирующий вход декодера 39. К зтому моменту первый ретранслятор 11 выдает через формирователь 9 импульсов по шине 30 широтномодулированный снгнал, пропорщюнальный весу первого незагруженного вагона и в счетчик 37, а затем и в счетчик 38 записывает ся 1. При зтом декодер 39 вьщает по од- ;, ной из шин 42, соответствующий первому вагону, разрешаюший потенциал на первый управляемый вход первого элемента И 8. Декодер 40 в этом случае на свои выходы сигналов не выдает, так как на его стробиру ющем входе присутствует запрещающий потенциал с инверсного входа RS-триггера 36. При появлении на шине 30 широтно-моДулированного импульсного сигнала от второго ретранслятора 11 в счетчикн 37 и 38 записывается число два и декодер 39 выдает разрешающий потенциал по второй щине 42, соответствуюацш второму вагону, на первый управляемый вход второго элемента И 8 и т. д. до тех пор пока не будут опрошены все ретрансляторы 11 и счетчики 37 и 38 устано1вится в О. На зтом режим установки закон1чен. Рассмотрим работу блока 5 управления в рабочем режиме. . Сигнал датчика 4 момента взвешивания поступает по шине 41 на R-вход RS-триггера 36 и на первый вход элемента ИЛИ 31. При этом RS-триггер 36 устанавливается в О, а |сигнал с выхода элемента ИЛИ 31 запускает одновибратор 33, сигнал с выхода которого . запускает одновибратор 34 и по шине 29 передает сигнал на вход усилителя 27. Сигнал с выхода одновибратора 34 производит сброс в нулевое состояние счетчиков 37 и 38, а разрешаюший потенциал с инверсного выхода RS-триггера 36 поступает на стробирующий вход декодера 40. К зтому времени первый ретраис мтор 11 выдает через формирователь импульсов 9 По шине 30 широтно-модулнрованный импульсный сигнал, пропорциональный весу первого загруженного вагона и в счетчик 37, а затем и в счетчик 38 записывается 1. При этом , декодер 40 выдает по одной из шин 44, соответствующей первому вагону, разрешаюший потенциал на управляемые входы блока элементов И 6 первого счетчика 2 начального веса. Декодер 39,не срабатывает. Кроме того, сигнал с выхода декодера 40 через злемент ИЛИ 32 по шине 43 поступает на первый управляемый вход элемента И 7. Одновибратор- 35, выход которого соединен с шиной 30, выдает на свой вь1ход импульс на управляемые входы блока злементов И 6 счетчика 3 загрузки, чем обеспечивается передача по шине 45 содержимого зтого счетчика 3 в передатчик 25 и регистратор 26. Далее работа блока аналогична для всех последующих транспортных средств. Технико-экономическая эффективность Предлагаемого устройства заключается в повышении точности определения степени загрузки транспортных средств, например вагонов метрополитена, что предопределит возможность выбора наиболее экономичного режима ведения поезда.

УСТЮЙСТВО УЧЕТА ВЕСОВОЙ ЗАГРУЗКИТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ, содержащее установленные на каждом транспортном средстве датчики веса с преобразователями и общую для состава стан11ию контроля с блоком управления, первых вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а второй вход - с выходом датчика момента взвещивания, регистратор и передатчик, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности учета путем повышения точности измерения тарного веса транспортных средств, в станцию контроля введены счетчики тарного веса с блоками элементов И н схемами совпадения в количестве, равном числу транспортных средств в составе, формирователь импульсов, счетчик загрузки с блоком элементов И и со схемой совпадення, усилитель и диод, а в каждом вагоне установлен ретранслятор, вьшолненный в виде триггера, линни задержки, двух , элементов НЕ, двух диодов, элемента ИЛИ, четырех усилителей и рез