Устройство локомотивной индикации

Устройство локомотивной индикации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи и может быть использовано для применения на всех типах локомотивов с целью повышения безопасности и регулирования движения поездов, а также в системах интервального регулирования на железнодорожных магистралях.

Известны Устройства индикации для локомотивов, которые, помимо фактической скорости движения, отображают другие параметры движения транспортного средства.

Известно изобретение Индикация сигналов в кабине машиниста (см. патент Великобритании GB №2363235 кл. В 61 L 3/12). Изобретение осуществляет ретрансляцию сигналов проходных светофоров в кабину машиниста, используя инфракрасный передатчик, расположенный на путях, на достаточном для безопасного торможения расстоянии до светофора. Передатчик соединяется электрическим проводом с каждой лампой светофора.

Недостатком этого устройства является отсутствие контроля целостности ламп. Неясно, какой сигнал будет на дисплее машиниста в случае перегорания какой-либо лампы светофора. Недостаточность сигнальных показаний ведет к снижению надежности в управлении движением, снижает оперативность в принятии решений машинистом.

Наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков и функциональным возможностям является Устройство индикации для отображения скорости транспортного средства (см. патент Германии DE №19901808 А1 кл. G 08 G 1/0967). Устройство определяет скорость движения транспортного средства, основываясь на данных датчиков скорости, определяет ограничения скорости движения транспортного средства на основании сканирования дорожных знаков и отображает эту информацию на приборной панели.

Недостатками этого устройства являются отсутствие оповещения водителя (машиниста) о приближении значения фактической скорости к максимально допустимой звуковым либо световым сигналом, что значительно уменьшает время реакции водителя (машиниста), а также ограниченное использование существующего средства индикации (приборная панель) из-за использования только дорожных знаков.

Сущность заявленного изобретения состоит в создании устройства локомотивной индикации, отображающего для машиниста максимально возможное количество информации, необходимой для безопасного ведения поезда, а именно: показание светофора, значение фактической и допустимой скорости, направления движения, название препятствия и расстояние до него, с использованием различных видов индикации, цвета, дискретности и диапазона значений и с предусмотрением световой и звуковой сигнализации, включающейся при изменении наиболее важных с точки зрения обеспечения безопасности параметров.

Сравнение заявленного технического решения с аналогом и прототипом позволило установить его соответствие критерию новизна, так как оно не известно из уровня техники.

Предложенное устройство является промышленно применимым и существующими техническими средствами соответствует критерию изобретательский уровень, т.к. оно явным образом не следует из уровня техники.

При этом из последнего не выявлено каких-либо преобразований, характеризуемых отличительными от прототипа существенными признаками, для достижения указанного технического результата.

Таким образом, предложенное техническое решение соответствует установленным условиям патентоспособности результата.

Технический результат достигается тем, что Локомотивное устройство индикации представляет собой функционально законченное устройство, связанное с устройствами системы безопасности посредством системного интерфейса CAN.

Устройство обеспечивает ввод машинистом необходимых данных, а также регистрацию параметров движения поезда на встроенной кассете регистрации, о состоянии локомотивных устройств безопасности, хранение ее в обесточенном состоянии и последующего воспроизведения.

Кассета регистрации обеспечивает запись принятой информации в энергонезависимую память с контролем записи, сохранение записанной информации при выключении питания в течение времени не менее 500 ч, считывание ранее записанной информации и передачу ее в систему дешифрации, выполнение самотестирования и передачу своего текущего состояния по запросу.

Аппаратная реализация кассеты имеет сторожевой таймер с целью исключения "зависания" программы кассеты при сбое в работе программы. Канал связи обеспечивает возможность последовательного обмена по одному проводу в обе стороны.

Локомотивное устройство индикации отображает информацию с возможностью комфортного считывания на расстоянии до 1,5 м с учетом внешней освещенности. Яркость свечения элементов индикации регулируется в зависимости от освещенности. В темное время суток предусмотрена подсветка надписей на передней панели, которая имеет антибликовое покрытие, защиту от прямой солнечной засветки, а также обеспечена возможность визуального контроля исправности элементов индикации.

Локомотивное устройство индикации имеет следующие режимы функционирования:

- индикацию (основной);

- ввода локомотивных характеристик;

- ввода поездных характеристик;

- контроля кода отказа;

- теста.

Совместно с локомотивной системой безопасности устройство обеспечивает выполнение следующих функций:

- подготовку системной информации, необходимой машинисту, для индикации;

- отображение информации на мониторе системного индикатора;

- прием и обработку нажатия кнопок и рукояток;

- прием вводимых локомотивных и поездных характеристик и их отображение;

- подготовку и передачу оперативной информации о движении поезда, диагностике системы, локомотивных и поездных характеристик в съемную кассету регистрации.

Перечень индицируемых параметров, вид индикации и цвет световых индикаторов приведены в Таблице.

Локомотивное устройство индикации представлено на Фиг.2.

Конструктивно устройство выполнено в виде блока и состоит из локомотивного табло индикации, соединенного с модулем кодирования и индикации, имеющим вход для ввода машинистом необходимых данных и соединенным с модулем управления, кассеты регистрации, соединенной с модулем кодирования и регистрации, который соединен с модулем управления, осуществляющим управление работой устройства и соединенным с системным интерфейсом.

Все модули разработаны с применением современной элементной базы. Программное обеспечение модулей написано на языке ассемблера и аппаратно-ориентированном языке высокого уровня Cu для микроконтроллеров семейства INTEL51. Для трансляции файлов программы, написанных на языке Cu, использовался компилятор Cu Micro Series 8051 V4.02E/DOS фирмы IAR Systems. Для ассемблирования файлов, написанных на языке ассемблера, использовался ассемблер Micro Series 8051 V2.02/DOS фирмы IAR Systems. Для создания загрузочных модулей использовался редактор связей Micro Series Universal Linker V4.28/DOS фирмы IAR Systems.

На Фиг.1 представлена структурная схема устройства, содержащая локомотивное табло индикации (1), вход которого соединен с первым выходом модуля кодирования и индикации (2), первый вход которого предназначен для ввода необходимых данных машинистом, а второй вход соединен с первым выходом модуля управления (3), первый вход которого соединен со вторым выходом модуля кодирования и индикации (2). Второй выход модуля управления (3) соединен с первым входов модуля кодирования и регистрации (4), а второй вход - со вторым выходом модуля кодирования и регистрации (4). Третий вход модуля управления (3) соединен с системным интерфейсом (6), выход кассеты регистрации (5) соединен со вторым входом модуля кодирования и регистрации (4), а вход - с первым выходом модуля контроля и регистрации (4).

Устройство работает следующим образом.

Устройство локомотивной индикации начинает работать сразу после включения питания. Информация от системы безопасности через системный интерфейс (6) поступает в модуль управления (3), где преобразуется в надлежащий формат для передачи в модули кодирования и индикации (2) и кодирования и регистрации (4). Далее данные для индикации в модуле кодирования и индикации (2) кодируются и поступают на локомотивное табло индикации (1), а данные для регистрации в модуле кодирования и регистрации (4) кодируются и записываются на кассету регистрации (5). Вводимые машинистом параметры через модуль кодирования и индикации (2) поступают в модуль управления (3) для обработки и передачи в системный интерфейс (6) и модуль кодирования и регистрации (4) для записи на кассету регистрации.

Электропитание устройства осуществляется по следующему принципу: электропитание от бортовой сети поступает на вторичные источники электропитания, которые осуществляют преобразование уровня напряжения бортовой сети в необходимый каждому модулю уровень напряжения.

Таблица
№	Наименование	Вид индикации	Цвет	Дискретность	Диапазон значений
1.	Фактическая скорость	цифровая (3 разряда)	зеленый	1 км/ч	0...200 км/ч
2.	Фактическая скорость	графическая (на шкале скоростей)	желтый и зеленый	5 км/ч	0...200 км/ч
3.	Допустимая скорость	графическая (на шкале скоростей)	красный	5 км/ч	0...200 км/ч
4.	Целевая скорость	графическая (на шкале скоростей)	желтый	5 км/ч	0...200 км/ч
5.	Расстояние до цели	цифровая (4 разряда)	зеленый	10 м	0...3200 м
6.	Расстояние до цели	графическая (на шкале расстояний)	желтый	100 м	0...3200 м
7.	Расстояние до конца блок-участка	графическая (на шкале расстояний)	зеленый	100 м	0...3200 м
8.	Сигнал АЛСН и количество свободных блок-участков	8 цветных прямоугольников, расположенных вертикально друг над другом.	(снизу вверх) белый, красный, желтый с красным, желтый/зеленый, 4 зеленых	-	-
9.	Активность САУТ	Текст	зеленый	-	-
10.	Готовность кассеты	мнемонический индикатор	зеленый	-	-
11.	Время	цифровая: 2+2 знака	зеленый	1 мин	часы 0...23; минуты 00...59
12.	Координата	цифровая (5 разрядов, из них 1 после десятичной запятой)	желтый	0,1 км	0...9999,9 км
13.	Движение прямо	мнемонический индикатор	зеленый	-	-
14.	Движение с отклонением	мнемонический индикатор	желтый	-	-
15.	Режим	3 единичных индикатора: "П", "М", "СМ"	зеленый	-	светится один из двух
16.	Несущая частота АЛСН и активность АЛС-ЕН	текст: "25", "50", "75", "EH"	зеленый	-	светится не более одного одновременно
17.	Запрет отпуска тормозов	мнемонический индикатор	красный	-	-
18.	Коэффициент торможения	цифровая (2 разряда)	зеленый	1	0...60
19.	Разница допустимой и фактической скоростей	цифровая (знак "минус" и одна цифра)	желтый	1 км/ч	от минус 9 до 9 км/ч
20.	Сигнал "Внимание"	равносторонний треугольник вершиной вниз	красный	-	-

1. Устройство локомотивной индикации, содержащее модуль кодирования и индикации, выполненный с возможностью ввода в него данных для безопасного ведения поезда и соединенный с модулем управления, кассету регистрации, соединенную с модулем кодирования и регистрации, соединенным с модулем управления, посредством системного интерфейса типа CAN взаимодействующим с локомотивными системами безопасности, и локомотивное табло индикации, соединенное с модулем кодирования и индикации и выполненное с возможностью отображения показания светофора, фактической, целевой и допустимой скорости движения поезда, направления движения, типа цели и расстояния до нее.

2. Устройство по п.1, в котором кассета регистрации выполнена с возможностью регистрации параметров движения поезда.

3. Устройство по п.1, в котором локомотивное табло индикации выполнено с возможностью оповещения машиниста об изменении наиболее важных с точки зрения безопасности движения параметров световым и звуковым сигналами.

4. Устройство по п.1, в котором локомотивное табло индикации выполнено с возможностью отображения значений фактической и допустимой скоростей в виде шкалы и в цифровом виде.