Способ управления путевой машиной и устройство для его осуществления

Классификация по МПК: E01B

Патентная информация
Патент на изобретение №: 
2358058
Дата публикации: 
Среда, Июнь 10, 2009
Начало действия патента: 
Вторник, Октябрь 16, 2007

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к путевым машинам с дистанционным управлением. Блок управления путевой машины содержит контрольно-измерительную систему, узлы сбора информации, пульт управления, датчики, пульт дистанционного управления, блок связи с ним, приемопередатчики. Пульт дистанционного управления и блок связи с ним соединены с приемопередатчиками с возможностью фиксирования начала работы беспроводного канала связи по поступлению первого сообщения и отслеживания длительности паузы отсутствия беспроводной связи с помощью сторожевого таймера. В способе блок управления машины по определенному алгоритму и соответствующей ему программе осуществляет следующую совокупность операций: опрашивает связанные с агрегатами и органами управления датчики параметров и задатчики команд, обрабатывает полученную информацию, формирует сигналы для соответствующих измерительных и исполнительных органов и проверяет реализацию заключительных действий. Причем ввод и вывод информации производят по беспроводному каналу связи, осуществляя связь между приемопередатчиками с микропроцессором блока связи и формирователем интерфейса контрольно-измерительной системы блока управления. Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы путевой машины за счет введения дистанционной беспроводной связи. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.


Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к путевым машинам с дистанционным управлением.

Известным является блок управления, содержащий контрольно-измерительную систему с системным блоком, пультом управления и индикации, узлами сбора информации и выдачи команд, датчиками контроля работы рабочих органов путевой машины, бортовым компьютером (Руководство по эксплуатации контрольно-измерительной системы путевой машины «Дуоматик», АКИС 401713.016РЭ, г.Калуга, 2006 г.).

Недостатком данной системы управления является ненадежная работа путевой машины вследствие того, что применение стационарного пульта управления не позволяет своевременно оценивать обстановку в технологической зоне работы путевой машины.

Наиболее известным является блок управления, содержащий контрольно-измерительную систему с системным блоком, пультом управления и индикации, выносным пультом управления, узлами сбора информации и выдачи команд, датчиками контроля работы рабочих органов путевой машины, бортовым компьютером (Руководство по эксплуатации контрольно-измерительной системы электробалластера "Компас-4Е",АКИС 401713027РЭ, г.Калуга, 2005 г.).

Недостатком является недостаточно высокая надежность управления путевой машиной из-за жесткой связи системного блока и выносного пульта контрольно-измерительной системы вследствие их конструктивной и эргономической привязки.

Способ управления путевой машиной реализуется путевой машиной с блоком управления, включающим контрольно-измерительную систему с системным блоком, пультом управления и индикации, выносным пультом управления, узлами сбора информации и выдачи команд, датчиками контроля работы рабочих органов путевой машины, бортовым компьютером. Недостатком способа управления путевой машиной и устройства его реализующего является недостаточная надежность управления системами путевой машиной из-за несвоевременного проведения анализа проводимых операций в технологической зоне работы машины, обусловленного конструктивными эргономическими свойствами рабочего места оператора.

В основу изобретения положено решение задачи: повышение надежности работы путевой машины за счет введения дистанционной беспроводной системы связи и большей свободы действий оператора, что позволяет своевременно оценивать и анализировать фактическую обстановку в технологической зоне работы путевой машины.

Данный результат достигается тем, что способ управления путевой машиной, согласно которому с помощью ЭВМ блок управления машины по определенному алгоритму и соответствующей ему программе осуществляет следующую совокупность операций:

- опрашивает связанные с агрегатами и органами управления, соответственно, датчики параметров и задатчики команд,

- обрабатывает полученную информацию,

- формирует сигналы для соответствующих измерительных и исполнительных органов,

- проверяет реализацию заключительных действий,

- включает проведение ввода и вывода информации по беспроводному каналу связи между приемопередатчиками с микропроцессором блока связи и формирователем интерфейса контрольно-измерительной системы, при этом прием данных от приемопередатчика проводят по программе прерывания с фиксированием начала работы беспроводного канала связи по поступлении первого сообщения и отслеживанием длительности паузы отсутствия беспроводной связи с помощью сторожевого таймера.

Это достигается тем, что блок управления путевой машины, содержащий контрольно-измерительную систему, пульт управления, узлы сбора информации и выдачи команд, датчики контроля работы рабочих органов путевой машины имеет пульт дистанционного управления, блок связи с ним, приемопередатчики, при этом пульт дистанционного управления и блок связи с ним соединены с приемопередатчиками с возможностью проведения ввода и вывода информации по беспроводному каналу связи, фиксирования начала работы беспроводного канала связи по поступлении первого сообщения и отслеживания длительности паузы отсутствия беспроводной связи с помощью сторожевого таймера.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображена путевая машина с блоком управления и дистанционным пультом, общая блок-схема.

На фиг.2 представлена блок-схема распределенной сети контроллеров под управлением бортового компьютера.

На фиг.3 представлена блок-схема работы пульта дистанционного управления.

На фиг.4 представлена блок-схема работы пульта дистанционного управления (показана подпрограмма прерывания).

На фиг.5 представлена блок-схема работы блока связи с пультом дистанционного управления.

На фиг.6 представлена блок-схема работы блока связи.

Блок управления 1 путевой машины 2 включает контрольно-измерительную систему 3, подключенную к формирователю интерфейса 4 блока связи 5 с пультом дистанционного управления 6, соединенного с управляющим микропроцессором 7 блока связи 5, связанным с приемопередатчиком 8. Пульт дистанционного управления 6 снабжен аналогичным приемопередатчиком 8. Приемопередатчики 8 представляют собой модули беспроводной передачи телеметрических данных в диапазоне частот 2,4 ГГц и могут осуществлять один из стандартов передачи данных. Приемопередатчик 8 подключен к микропроцессору 7 пульта дистанционного управления 6.

Контрольно-измерительная система 3 представляет собой разветвленную вычислительную сеть узлов сбора информации и выдачи команд 9, выполненных в виде контроллеров, обозначенных буквой, работающих под управлением бортовой ЭВМ 10. Каждый контроллер является узлом сбора данных и выдачи управляющих команд и управляется в последовательной связи бортовым компьютером. Узел сети контроллеров собирает информацию и выдает команды по индивидуальному алгоритму, заложенному в программу контроллера 9, преобразует данные и передает или принимает их по каналу связи с бортовым компьютером 10 согласно сетевому протоколу.

Пульт дистанционного управления 6 представляет собой узел распределенной сети контроллеров 9 с формирователем интерфейса 4 и включает клавиатуру 14, подключенную к регистру дискретных входов 11, индикаторы 12, подключенные к регистру дискретных выходов 13, потенциометры 15, подключенные к входам аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 16, цифроаналоговый преобразователь 17 (ЦАП), подключенный к стрелочным индикаторам 19, управляющий микропроцессор 7, источник питания 18 в виде аккумуляторной батареи.

Система управления путевой машиной работает следующим образом.

При подаче питания на пульт дистанционного управления 6 начинает работать микропроцессор 7, осуществляя ввод данных с АЦП 16 и регистра дискретного входа 11, преобразовывая коды для передачи по беспроводному каналу связи посредством приемопередатчика 8, и вывод данных, полученных по беспроводному каналу связи посредством приемопередатчика 8 и преобразованных в регистр дискретного выхода 13 и ЦАП 17 для передачи по беспроводному каналу. Прием данных от приемопередатчика 8 беспроводного канала микропроцессор 7 пульта дистанционного управления 6 производит по программному прерыванию (фиг.3). На начальном этапе канал связи идентифицируют и при условии готовности к работе канала связи устанавливают флаг готовности канала и непрерывно проводят прием и идентификацию сообщений, получаемых по беспроводному каналу от контрольно-измерительной системы 3 через блок связи 5 с пультом дистанционного управления 6. Для передачи данных инициализируют порт связи с приемопередатчиком 8 и блоком связи 5 с формирователем интерфейса 4 распределенной сети контроллеров 9, устанавливают флаг канала и проводят ввод данных с формирователя интерфейса 4 распределенной сети контроллеров и вывод данных на приемопередатчик 8 беспроводного канала связи, сбрасывают флаг канала связи и обнуляют выходной буфер. При выходе из подпрограммы проводят обработку прерывания канала беспроводной связи со стороны распределенной сети.

Бортовой компьютер 10 работает по определенному алгоритму и соответствующей ему программе, заложенной в память компьютера, выполняя управление машиной в автоматическом режиме и одновременно отрабатывая команды оператора.

Формула изобретения

1. Способ управления путевой машиной, согласно которому с помощью ЭВМ блок управления машины по определенному алгоритму и соответствующей ему программе осуществляет следующую совокупность операций: опрашивает связанные с агрегатами и органами управления, соответственно, датчики параметров и задатчики команд, обрабатывает полученную информацию, формирует сигналы для соответствующих измерительных и исполнительных органов и проверяет реализацию заключительных действий, отличающийся тем, что ввод и вывод информации производят по беспроводному каналу связи, осуществляя связь между приемопередатчиками с микропроцессором блока связи и формирователем интерфейса контрольно-измерительной системы блока управления, при этом прием данных от приемопередатчика проводят по программе прерывания с фиксированием начала работы беспроводного канала связи по поступлению первого сообщения и отслеживают длительность паузы отсутствия беспроводной связи с помощью сторожевого таймера.

2.Блок управления путевой машиной, включающий контрольно-измерительную систему, пульт управления, узлы сбора информации и выдачи команд, датчики контроля работы рабочих органов путевой машины, отличающийся тем, что в него введены пульт дистанционного управления, блок связи с ним, приемопередатчики, при этом дистанционный пульт управления и блок связи с ним соединены с приемопередатчиками с возможностью проведения фиксирования начала работы беспроводного канала связи по поступлению первого сообщения и отслеживания длительности паузы отсутствия беспроводной связи с помощью сторожевого таймера.