Прибор системы безопасности железнодорожной цистерны

Прибор системы безопасности железнодорожной цистерны

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к системе датчиков цистерны и, в частности, к системе датчиков, которая контролирует люк на железнодорожной цистерне. К тому же данные глобального позиционирования для цистерны также считываются и используются в системе.

Уровень техники

Стало более важным для владельцев и операторов железнодорожных грузовых вагонов и цистерн иметь возможность определить местонахождение таких цистерн на основе близкого к реальному времени. К тому же, с точки зрения безопасности для операторов железнодорожной цистерны, является важным установить, открыт ли люк таких железнодорожных цистерн. Значимость того, что такой люк открыт на железнодорожных цистернах, заключается в том, что люк обеспечивает доступ к системе трубопроводов для загрузки и разгрузки содержимого цистерны.

Также важным аспектом является то, что местонахождение таких железнодорожных грузовых вагонов и цистерн принимается во внимание при контроле и считывании рабочих параметров, таких как открыт или закрыт люк на цистерне. Например, если железнодорожная цистерна находится в безопасном месте, таком как в помещении владельца, и подвергается стандартной операции загрузки или разгрузки, было бы желательным не получать предупредительный сигнал о том, что люк открыт или закрыт. Такие дополнительные эксплуатационные характеристики системы будут уменьшать число предупредительных сигналов, подлежащих обработке.

Раскрытие изобретения

Таким образом, объектом настоящего изобретения является обеспечение системы датчиков цистерны, которая будет контролировать местонахождение и положение люка железнодорожной цистерны.

Дополнительно объектом настоящего изобретения является обеспечение системы датчиков цистерны, которая контролирует местонахождение и положение люка железнодорожной цистерны и сравнивает местонахождение железнодорожной цистерны с заданной группой безопасных мест.

Дополнительно объектом настоящего изобретения является обеспечение системы датчиков цистерны и, в частности, системы контроля положения люка железнодорожной цистерны, которая обеспечивает предупредительный сигнал, когда железнодорожная цистерна находится за пределами определенного заданного безопасного места, и положение люка переходит за пределы предопределенной величины.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения система датчиков цистерны содержит акселерометр, установленный на люке железнодорожной цистерны. Акселерометр определяет ориентацию люка относительно направления силы тяжести. Акселерометр передает блоку обработки данных сигнал, который указывает на изменение в ориентации люка на более чем предопределенную величину. Датчик положения также является частью системы датчиков цистерны данного варианта осуществления настоящего изобретения. Датчик положения определяет глобальное местоположение цистерны и передает сигнал, характеризующий такое местоположение, блоку обработки данных.

Блок обработки данных передает сигнал передающему блоку по получении сигнала от акселерометра о том, что люк железнодорожной цистерны переместился на более чем предопределенную величину. Блок обработки данных также передает и сравнивает глобальное местоположение цистерны для установления, находится ли цистерна в пределах определенных заданных безопасных зон. Такие безопасные зоны могут соответствовать местонахождениям типичных загрузки и разгрузки для цистерны, которые будут храниться в блоке обработки данных. Если цистерна находится вне любой из заданных безопасных зон, блок обработки данных передает сигнал передающему блоку, который, в свою очередь, передает сигнал устройству связи о том, что ориентация люка железнодорожной цистерны изменилась на более чем предопределенную величину, и что цистерна находится за пределами заданной безопасной зоны.

Краткое описание чертежей

В графических материалах:

Фиг. 1 представляет собой блок-схему, описывающую систему согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 1А представляет собой подробные логические блок-схемы системы датчиков цистерны согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 представляет собой частичный вид в перспективе системы датчиков цистерны с реализованным устройством, прикрепленным к люку железнодорожной цистерны,

Фиг. 3 представляет собой вид в перспективе железнодорожной цистерны с системой датчиков цистерны, установленной на ее люке.

Осуществление изобретения

Обращаясь теперь к Фиг. 2 и Фиг. 3 графических материалов, железнодорожная цистерна показана в целом позицией 10. Такая железнодорожная цистерна содержит типичный корпус цистерны, опирающийся на продольно разнесенные тележки 13 цистерны. Железнодорожная цистерна 10 содержит установленный наверху люк 16. Корпус 18 контроля люка, который имеет в целом прямоугольную форму, прикреплен непосредственно к люку 16 в данном варианте осуществления настоящего изобретения. Как подробно показано на Фиг. 2, монтажная опора 21 датчика прикреплена непосредственно к люку 16 при помощи самонарезных крепежных винтов 23 или других эквивалентных металлических крепежных винтов. Видно, что корпус 18 контроля люка содержит блок 19 прямоугольного оснащенного датчиками корпуса, который прикреплен к оснащенной датчиками монтажной опоре 21 при помощи предохранительных крепежных деталей 25, которые могут представлять собой специально спроектированные мелкие крепежные винты или похожие винтообразные или болтообразные элементы.

Люк 16 имеет в целом цилиндрическую структуру, которая насаживается на верхнюю часть в целом цилиндрической опорной части 26 люка, которая собственно проходит вверх от верхней поверхности железнодорожной цистерны 10. Узел 20 петли люка содержит монтажные петли 24 люка, которые прикреплены обычно посредством приваривания к опорной части 26 люка. Узел петли 20 люка также содержит стержень 22 петли люка, который обычно содержит удлиненный крепежный болт, проходящий через отверстия в монтажных петлях 24 люка.

Обращаясь теперь к Фиг. 1 графических материалов, блок-схема описывает взаимодействие компонентов, используемых для обработки входящей информации от окружающей среды, в которой находится цистерна.

Процессор собирает данные от акселерометра (1), указывающие, что событие открытия или закрытия люка произошло. Далее он собирает GPS данные (2) для связывания события люка с конкретным местонахождением. Процессор далее определяет, необходимо ли передать (3) событие внешнему серверу и получить подтверждение (4) того, что событие успешно получено.

Обращаясь теперь к Фиг. 1А графических материалов, описана логическая блок-схема, описывающая рабочий вариант осуществления системы датчиков цистерны настоящего изобретения.

Позицией 30 показан приемник системы глобального позиционирования, который воспринимает и предоставляет сигнал, характеризующий глобальное местоположение железнодорожной цистерны 10. Также представлена считанная датчиком информация 32, которая содержит данные с приемника 30 системы глобального позиционирования и также содержит скорость и азимут железнодорожной цистерны 10. Данная информация далее передается в модуль 34 обработки местонахождения. Модуль 34 обработки местонахождения характеризуется наличием заданных географических безопасных областей, загруженных в него. Глобальное местоположение цистерны 10 сравнивается с модулем 34 обработки местонахождения для определения, находится цистерна 10 внутри или снаружи любой из заданных безопасных географических областей или зон. Такие предопределенные географические области или безопасные зоны, как правило, представляют собой местонахождения клиента, где железнодорожная цистерна 10, как правило, загружается или разгружается, и можно предположить, что люк 16 будет открыт, когда находится в пределах такой безопасной зоны. К тому же, значимость того, что люк 16 открыт, заключается в том, что система трубопроводов, связанная и необходимая для загрузки и разгрузки железнодорожной цистерны 10, расположена внутри люка 16.

Блок 36 акселерометра также представляет собой компонент системы датчиков цистерны данного варианта осуществления настоящего изобретения и также расположен внутри корпуса 18 контроля люка, как приемник 30 системы глобального позиционирования и модуль 34 обработки местонахождения. Блок 36 акселерометра определяет расположение люка 16 относительно ориентации по отношению к направлению силы тяжести. Информация 38 об угле поворота и векторе ускорения свободного падения содержит данные от акселерометра 36, которые определяют, если люк 16 перемещается на более чем заданную величину. Если люк 16 перемещается или поворачивается вокруг петель 24 на более чем заданную величину, характерный сигнал передают от блока 38 считывания угла в центральный блок обработки данных 50.

Датчик 40 перемещения может также представлять собой компонент системы датчиков цистерны данного варианта осуществления настоящего изобретения. Такой датчик 40 перемещения будет, когда соединен с ячейкой 42 памяти характеристики перемещения, обеспечивать сигнал центральному блоку 50 обработки данных независимо от того, перемещается железнодорожная цистерна 10 или неподвижна.

Другой возможный компонент системы датчиков цистерны согласно настоящему изобретению представляет собой магнитоуправляемый контакт 44, который связан с блоком 46 включения-выключения, которые вместе могут быть активированы сигналом от центрального блока 50 обработки данных независимо от того, считывать или не считывать перемещение люка 16.

Центральный блок 56 обработки данных содержит блок 52 состояния текущих событий, который получает сигналы от модуля 34 обработки местонахождения, акселерометр и блок считывания угла 36 и 38, и возможно также блоки 40 и 42 датчика перемещения и блоки 44 и 46 магнитоуправляемого контакта. Блок 52 состояния события сравнивает сигнал от модуля 34 обработки местонахождения и определяет, находится ли железнодорожная цистерна 10 в пределах или за пределами заданной безопасной зоны. Такая заданная безопасная зона может обычно представлять собой выбранное заказчиком местонахождение загрузки или разгрузки, которое задано и сохранено в системе датчиков цистерны. Если железнодорожная цистерна 10 находится в пределах безопасной зоны, и сигнал принимается от акселерометра 36 и блока 38 считывания угла о том, что люк 16 переместился или открыт на более чем предопределенную величину, такой сигнал будет обрабатываться блоком 52 состояния события и передаваться блоку 54 выполнения события, который характеризуется наличием заданной программы действий от блока 56 правил события. Такой блок 56 правил события может быть использован для задания безопасной зоны или допустимых углов перемещения люка 16. Блок 54 выполнения события будет соответственно передавать сигнал блоку 62 устройства сравнения действия, который распознал, что железнодорожная цистерна 10 находится в пределах безопасной зоны. Соответственно, блок 62 устройства сравнения действия будет передавать соответствующее сообщение передающему устройству 70 сравнения о том, что железнодорожная цистерна 10 находится в пределах безопасной зоны, и что не будет послано тревожное сообщение, а, наоборот, сообщение будет послано журналу 72 сообщений о том, что несмотря на то, что люк 16 переместился или открыт на более чем заданную величину, поскольку железнодорожная цистерна 10 находится в пределах безопасной зоны, нет необходимости в тревожном сигнале. В то же время, если железнодорожная цистерна 10 находится за пределами заданной безопасной зоны, блок 52 состояния события получит такую информацию о местонахождении от модуля 34 обработки местонахождения, и по получении сигнала от акселерометра 36 о том, что люк 16 переместился или открыт на более чем заданную величину, блок 52 состояния события передаст сигнал блоку 54 выполнения события о том, что произошло такое перемещение или открытие люка 16. Соответственно, блок 54 выполнения события передаст сигнал блоку 62 устройства сравнения действия, которое, в свою очередь, передаст сигнал передающему устройству 70 сравнения о том, что люк 16 переместился или открылся на более чем заданную величину, и что тревожное сообщение должно быть послано и будет послано блоку 74 передачи данных. Блок 74 передачи данных, в свою очередь, может обеспечивать множество сообщений, содержащих обновление данных на веб-сайте 76 заказчика, данные о местонахождении железнодорожной цистерны 10 и о том, что люк 16 переместился или открыт на более чем заданную величину, а также тревожное или предупредительное сообщение 79.

Также следует отметить, что изменение режима оповещения для определения режима обработки для определения и глобального положения железнодорожной цистерны 10 и любого перемещения или открытия люка 16 может быть отрегулировано посредством блока 60 режима оповещения.

Нижеследующее представляет собой два примера работы системы датчиков цистерны по настоящему изобретению.

Пример 1

В данном событии люк 16 открыт в пределах безопасной зоны или производственного сооружения заказчика, в результате чего сообщение передается системе, но предупредительное сообщение не передается. Акселерометр 36 определяет угол поворота 50 градусов, который больше заданного предела для перемещения люка. Такое состояние поворота люка обновляется в блоке 52 состояния события. Система 30 глобального позиционирования обнаруживает местонахождение железнодорожной цистерны 10 и подает сигнал, указывающий на такое местоположение, модулю 34 обработки местонахождения. Модуль 34 обработки местонахождения сравнивает и определяет, находится ли местонахождение железнодорожной цистерны 10 в пределах заданной безопасной зоны. В данном случае железнодорожная цистерна 10 находится в пределах заданной безопасной зоны или производственного помещения заказчика. Такой сигнал сравнивается с местонахождением согласно правилам события с блока 56 правил события, полученным блоком 54 выполнения события. Результат представляет собой сигнал, который будет передан блоку 62 устройства сравнения действия, что приводит к сообщению от журнала 72 сообщений, которое не рассматривается как предупредительное.

Пример 2

В данном событии люк 16 открыт за пределами безопасной зоны или производственного сооружения заказчика, что приводит к предупредительному сигналу. Этапы в таком примере следующие. Датчик 40 и 42 перемещения определяет, что железнодорожная цистерна 10 неподвижна. Приемник 30 системы глобального позиционирования определяет глобальное местоположение железнодорожной цистерны 10 и предоставляет сигнал местонахождения модулю 34 обработки местонахождения. Модуль 34 обработки местонахождения сравнивает глобальное местоположение железнодорожной цистерны 10 с заданными безопасными зонами или производственными помещениями заказчика. Определяется, что железнодорожная цистерна 10 находится за пределами такой безопасной зоны. Акселерометр 36 определяет, что люк 16 повернут на 50 градусов, что больше заданной пороговой величины. Такой акселерометр 36 передает сигнал блоку 52 состояния события, который сравнивает такое перемещение люка 16 с местоположением железнодорожной цистерны 10 на соответствие данным, хранящимся в блоке 56 правил события. Поскольку было определено, что железнодорожная цистерна 10 находится за пределами безопасной зоны или производственного помещения заказчика, блок 54 выполнения события передает сигнал блоку 62 устройства сравнения действия о том, что люк 16 переместился или открылся на более чем заданный угол, и что железнодорожная цистерна 10 находится за пределами заданной безопасной зоны или производственного помещения заказчика. Соответственно, блок 62 устройства сравнения действия передает сигнал передающему устройству 70 сравнения, которое, в свою очередь, передает сигнал блоку 74 передачи данных. Блок 74 передачи данных далее, в свою очередь, передаст один или несколько сигналов, которые могут содержать обновление данных веб-сайта заказчика или отчет, информационный сигнал 78 заказчику или предупредительный сигнал 79 заказчику, которые могут принимать различные формы, такие как электронное письмо или телефонный звонок.

1. Система датчиков железнодорожной цистерны, содержащая:железнодорожную цистерну, содержащую люк,акселерометр для определения ориентации люка относительно направления силы тяжести,блок обработки данных с модулем события,датчик положения для определения глобального местоположения цистерны и передачи считанного датчиком сигнала местоположения блоку обработки данных,акселерометр, передающий первый сигнал блоку обработки данных, когда ориентация люка изменяется на более чем предопределенную величину по сравнению с известным закрытым местоположением, определенным модулем события,передающий блок,блок обработки данных, передающий второй сигнал передающему блоку по получении первого сигнала от акселерометра,приемник, при этомпередающий блок выполнен с возможностью передачи третьего сигнала приемнику или серверу, указывающего, что ориентация люка изменилась.

2. Система датчиков железнодорожной цистерны по п. 1, дополнительно содержащаякорпус, содержащий акселерометр,блок обработки данных,датчик положения ипередающий блок.

3. Система датчиков железнодорожной цистерны по п. 2, дополнительно содержащая источник питания, содержащийся в корпусе.

4. Система датчиков железнодорожной цистерны по п. 1, в которой датчик положения дополнительно выполнен с возможностью определения скорости и направления передвижения цистерны,и считанный датчиком сигнал местоположения, переданный блоку обработки данных, содержит скорость и направление передвижения цистерны,и третий сигнал, переданный приемнику, содержит скорость и направление передвижения цистерны.

5. Система датчиков железнодорожной цистерны по п. 2, в которой корпус прикреплен к люку цистерны.

6. Система датчиков железнодорожной цистерны по п. 1, в которой по получении считанного датчиком сигнала местоположения блок обработки данных анализирует считанный датчиком сигнал местоположения для определения того, находится ли цистерна за пределами предопределенной безопасной зоны, и использует модуль события в блоке обработки данных для определения того, будет ли второй сигнал передан передающему блоку.

7. Система датчиков железнодорожной цистерны, содержащаяжелезнодорожную цистерну, содержащую люк,датчик ориентации для определения ориентации люка,центральный блок обработки данных,датчик положения для определения глобальных местоположений цистерны и для передачи первого сигнала центральному блоку обработки данных, характеризующего глобальное местоположение цистерны,датчик ориентации, передающий второй сигнал центральному блоку обработки данных, когда ориентация люка изменяется,передающий блок,центральный блок обработки данных, анализирующий второй сигнал от датчика ориентации для определения того, изменилась ли ориентация люка на более чем заданный предел, определенный модулем события,центральный блок обработки данных, передающий третий сигнал передающему блоку, если ориентация люка изменилась на более чем заданный предел.

8. Система датчиков железнодорожной цистерны по п. 7, в которомпо получении первого сигнала центральный блок обработки данных анализирует первый сигнал для определения, находится ли цистерна в пределах безопасной зоны, предопределенной модулем события,и если цистерна находится в пределах безопасной зоны, центральный блок обработки данных не передает третий сигнал передающему блоку, если ориентация люкаизменилась на более чем заданный предел.

9. Система датчиков железнодорожной цистерны по п. 7, дополнительно содержащая корпус, содержащийакселерометр,блок обработки данных,датчик положенияи передающий блок.

10. Система датчиков железнодорожной цистерны по п. 7, в которой датчик положения дополнительно определяет скорость и направление передвижения цистерны, и первый сигнал, переданный центральному блоку обработки данных, содержит скорость и направление передвижения цистерны.

11. Система датчиков железнодорожной цистерны, содержащаяцистерну, содержащую люк,датчик положения для определения глобального местоположения цистерны,процессор местонахождения,датчик положения, передающий первый сигнал процессору местонахождения, процессор местонахождения, выполненный с возможностью определения, находится ли цистерна за пределами одной из известных предопределенных безопасных зон,центральный процессор,акселерометр для определения ориентации люка,при этом акселерометр передает второй сигнал центральному процессору, когда ориентация люка изменяется на более чем предопределенную величину, определенную модулем события,передатчик,при этом центральный процессор передает третий сигнал передатчику по получении первого сигнала от центрального процессора, если цистерна находится за пределами одной из заданных безопасных зон.

12. Система датчиков железнодорожной цистерны по п. 11, дополнительно содержащаяприемник,передатчик, передающий четвертый сигнал приемнику, указывающий, что ориентация люка изменилась.

13. Система датчиков железнодорожной цистерны по п. 11, дополнительно содержащаякорпус, содержащий датчик положения,процессор местонахождения,центральный процессор,акселерометри передатчик.

14. Система датчиков железнодорожной цистерны по п. 13, в которой источник питания содержится в корпусе.

15. Система датчиков железнодорожной цистерны по п. 12, в которой датчик положения дополнительно определяет скорость и направление передвижения цистерны,и первый сигнал, переданный процессору местонахождения, содержит скорость и направление передвижения цистерны,и четвертый сигнал, переданный приемнику, содержит скорость и направление передвижения цистерны.

16. Система датчиков железнодорожной цистерны по п. 13, в котором корпус прикреплен к люку цистерны.

17. Система датчиков железнодорожной цистерны по п. 11, использующая многоугольники для обозначения безопасных зон и определения, находится ли цистерна в пределах или за пределами безопасной зоны.

18. Система датчиков цистерны по п. 12, в которой передатчик передает четвертый сигнал приемнику для создания предупредительного сигнала, когда модуль события определяет, что аварийные состояния встретились на основе предопределенных правил события.