BR102019018812A2

BR102019018812A2 - Sistema e método de monitoramento de cilindro de freio ferroviário

Info

Publication number: BR102019018812A2
Application number: BR102019018812-0A
Authority: BR
Inventors: Edward W. Gaughan; William John Potter; Vincent F. Troiani
Original assignee: Westinghouse Air Brake Technologies Corporation
Priority date: 2018-09-11
Filing date: 2019-09-11
Publication date: 2020-03-24
Also published as: MX2019010432A; AU2019210506B2; US10960870B2; AU2019210506A1; US20200079342A1; CA3052053A1; AU2019210506B9

Abstract

sistema e método de monitoramento de cilindro de freio ferroviário. são descritos um sistema e um método para monitorar a pressão de ar aplicada a um cilindro de freio de um conjunto de freio de um veículo ferroviário, incluindo um dispositivo de carga vazia e um transdutor de rfid em comunicação com o dispositivo de carga vazia, com o transdutor de rfid estando configurado para medir a pressão de ar fornecida ao cilindro de freio do conjunto de freio e gerar dados sobre a pressão de ar fornecida ao cilindro de freio do conjunto de freio; e um monitor de dados remoto configurado para ler dados do transdutor de rfid.

Description

SISTEMA E MÉTODO DE MONITORAMENTO DE CILINDRO DE FREIO FERROVIÁRIO

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção se refere geralmente a sistemas, métodos e conjuntos de monitoramento de freio, para uso em conexão com um conjunto de freio a ar, e em particular a um método, um sistema e um conjunto para monitorar a pressão de ar regulada fornecida a um conjunto de freio a ar em um trem, vagão ferroviário, veículo ferroviário, e veículos semelhantes, e preferencialmente a um conjunto de freio a ar para um veículo ferroviário, incluindo um dispositivo de carga vazia.

DESCRIÇÃO DO ESTADO DA ARTE RELACIONADA [002] Conforme discutido na patente N° U.S. 9.020.667, cujo conteúdo está aqui incorporado como referência, sistemas e conjuntos de freio são necessários para diminuir a velocidade de, e parar, veículos, tais como automóveis, caminhões, vagões, veículos ferroviários e similares. Com respeito específico a trens e outros veículos ferroviários, um sistema de frenagem convencional normalmente está na forma de um conjunto acionado pneumaticamente (ou conjunto de freio a ar), tendo mecanismos e componentes que interagem com cada vagão. Uma representação esquemática de um conjunto de freio pneumático 100 conhecido está ilustrado na fig. 1.

[003] Com referência à fig. 1, o operador de um trem 150 também tem controle sobre o conjunto de freio a ar 100 através da utilização de uma válvula de controle 106 do operador. Através do movimento de um manipulo associado à válvula de controle 106, o operador pode ajustar a quantidade de frenagem a ser aplicada no conjunto de freio a ar 100. Quanto maior for a força de frenagem selecionada, mais rapidamente o conjunto de freio 100 tentará diminuir a velocidade e parar o trem 150.

[004] Em certas aplicações de freios a ar convencionais, para fornecer o ar comprimido apropriado ao sistema, o conjunto de freio a ar 100 também inclui um compressor 108 para fornecer ar comprimido para um reservatório principal 110, que está em comunicação com válvula de controle 106 do operador. Além disso, um reservatório equalizador 102 também está em comunicação com a válvula de controle 106 do

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2/24 operador. Seja através do reservatório principal 110 ou do reservatório equalizador 102, o ar comprimido é fornecido através da válvula de controle 106 do operador a uma tubulação de freio 112 que se estende ao longo de, e está associada a, cada vagão. Cada vagão inclui um conjunto que permite que um reservatório auxiliar 116 seja carregado com ar através de um conjunto de válvula 122, tal como uma válvula de controle, bem como inclui um conjunto de freio 140, tal como um cilindro de freio 142, que está em comunicação com o conjunto de válvula 122. O cilindro de freio 142 pode operar para impelir um mecanismo de sapata de freio 146 contra a superfície de uma roda 148. O conjunto de freio a ar 100 também pode incluir um freio de estacionamento manual 144. O conjunto de freio a ar 100 também pode estar em comunicação fluídica com um ou mais reservatórios de escotilha 114, que fornecem ar para uma escotilha ou porta do vagão operada pneumaticamente.

[005] Em operação, a tubulação de freio 112 é continuamente carregada para manter uma pressão específica, por exemplo, 90 libras por polegada quadrada C'psi, pounds per square inch), ou 6,33 kgf/cm², e cada reservatório auxiliar 116 e cada reservatório de emergência 118 (que podem ser combinados em um único volume ou reservatório combinado) são carregados, de maneira semelhante, a partir da tubulação de freio 112. Para frear o trem 150, o operador aciona a válvula de controle 106 do operador e retira o ar da tubulação de freio 112, reduzindo assim a pressão para um nível menor, por exemplo, 80 psi (5,62 kgf/cm²). O conjunto de válvula 122 para de carregar o reservatório auxiliar 116 e transfere o ar do reservatório auxiliar 116 para o cilindro de freio 142. Normalmente, usando um conjunto operável por pistão, o cilindro de freio 142 impele o mecanismo de sapata de freio 146 contra a roda 148. O operador pode ajustar o nível de frenagem usando a válvula de controle 106 do operador, uma vez que a quantidade de pressão removida da tubulação de freio 112 resulta em uma pressão específica no cilindro de freio 142, o que resulta em uma força de aplicação específica do mecanismo de sapata de freio 146 contra a roda 148. Utilizando o conjunto de freio a ar 100 acima descrito, o trem pode ser desacelerado e/ou parado durante a operação e enquanto trafega no trilho.

[006] Além disso, entende-se que o peso de um vagão de carga pode variar drasticamente, tal como um vagão 160 carregado, conforme mostrado na fig. 2A, que

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3/24 pode apresentar 3 a 4 vezes o peso de um vagão 160 vazio, conforme mostrado na fig. 2B. Consequentemente, a quantidade de pressão no cilindro de freio 142 necessária para parar um vagão carregado é muito maior do que a pressão necessária para parar um vagão vazio. Por conseguinte, se a quantidade de pressão necessária para parar um vagão carregado fosse aplicada a um vagão vazio, as rodas 148 poderíam patinar, causando danos às rodas 148 e ao trilho. Da mesma forma, se a quantidade de pressão necessária para parar um vagão vazio fosse aplicada a um vagão carregado ou parcialmente carregado, o desempenho de frenagem seria reduzido potencialmente, até um ponto em que o vagão poderia não parar totalmente (por exemplo, quando o vagão está freando sobre uma rampa). De modo a resolver este problema, e continuando com a referência à fig. 1, os vagões de carga convencionais estão normalmente equipados com um dispositivo de carga vazia 130. Tal dispositivo de carga vazia 130 está configurado para regular a pressão fornecida ao cilindro de freio 142 quando o vagão está vazio. Quando um vagão é carregado, o dispositivo de carga vazia 130 permite que a pressão total (aplicação completa) seja fornecida ao cilindro de freio 142.

[007] Como é sabido, o dispositivo de carga vazia 130 pode utilizar a altura do corpo do vagão ferroviário como uma entrada mecânica para um comutador regulador entre a configuração vazia e a configuração carregada. Por exemplo, o conjunto sensor pode estar na forma de uma alavanca ou um braço que gira ou se move com base na altura do corpo vagão em relação ao truque (truck - conjunto de rodas do vagão) 210 do conjunto de freio 140. A fig. 2A mostra esquematicamente um vagão 160 que está em uma condição carregada. A altura do corpo do vagão em relação ao truque 210 é suficientemente baixa, de modo que o dispositivo de carga vazia 130, acionado pelo conjunto sensor, permite que uma maior pressão de ar seja aplicada ao cilindro de freio 142 do conjunto de freio 140.

[008] A figura 2B mostra esquematicamente um vagão 160 em uma condição descarregada. A altura do corpo do vagão em relação ao truque 210 é suficientemente alta para que o dispositivo de carga vazia 130, acionado pelo conjunto sensor, regule a pressão de ar a ser aplicada ao cilindro de freio 142 do conjunto de freio 140, de modo a que seja aplicada uma menor quantidade de força de frenagem do que na condição

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4/24 carregada mostrada na fig. 2A. Além disso, deve ser notado que os dispositivos de carga vazia 130 estão disponíveis com diferentes níveis de regulação. Por exemplo, alguns dispositivos de carga vazia 130 podem regular a pressão a jusante para 50% da pressão a montante, quando for detectado um vagão vazio, enquanto outros podem regular a pressão a jusante para alguma outra percentagem de pressão a montante, como por exemplo, 30%, 35%, 60%, 40% e similares.

[009] Para garantir que a força desejada está sendo aplicada durante as operações de frenagem, é desejável monitorar a pressão de ar fornecida a jusante do dispositivo de carga vazia 130. No entanto, o monitoramento da quantidade de pressão de ar regulada fornecida a um cilindro de frenagem 142 em um conjunto de freio pneumático convencional 100, de acordo com os sistemas e métodos conhecidos, só pode ser realizada aplicando-se manualmente um medidor ou transdutor no ponto de teste de pressão do cilindro do freio 132 em cada vagão. O ponto de teste 132 é mostrado esquematicamente na fig. 1. Monitorar a pressão regulada desta maneira consome tempo e exige mão de obra intensiva.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [010] Em vista do que foi exposto acima, existe na indústria a necessidade de garantir de forma eficiente e econômica que a pressão de ar regulada apropriada esteja sendo fornecida ao cilindro de freio, ou a outro conjunto de freio operável por ar, em um conjunto de freio a ar pneumático. Existe também a necessidade de monitorar a quantidade de pressão de ar regulada fornecida a um cilindro de freio durante uma operação de frenagem. Além disso, existe na indústria a necessidade de detectar a operação, falha e/ou necessidade de manutenção adequadas do dispositivo de carga vazia.

[011] Geralmente, é provido um sistema e um método para monitorar a pressão de ar regulada aplicada ao cilindro de freio de um conjunto de freio operável por ar.

[012] Portanto, em um exemplo, é provido um sistema para monitorar uma pressão de ar regulada aplicada a pelo menos um cilindro de freio, de pelo menos um conjunto de freio operável por ar, de um trem com pelo menos um vagão. O sistema inclui pelo menos um dispositivo de carga vazia. O dispositivo de carga vazia inclui pelo menos uma entrada do

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5/24 conjunto de freio que exibe uma pressão de ar fornecida. O dispositivo de carga vazia inclui um conjunto de regulação configurado para regular a pressão de ar. O dispositivo de carga vazia inclui pelo menos uma saída do conjunto de freio que exibe uma pressão de ar regulada. O sistema inclui um primeiro transdutor de identificação por radiofrequência (RFID) em comunicação com a pressão de ar regulada proveniente de pelo menos uma saída do conjunto de freio. O primeiro transdutor de RFID está configurado para medir a pressão de ar regulada fornecida a pelo menos um cilindro de freio de pelo menos um conjunto de freio operável por ar. O sistema inclui pelo menos um monitor de dados remoto. O monitor de dados remoto está configurado para ler dados do primeiro transdutor de RFID.

[013] Em outro exemplo, consistente com a presente invenção, é provido um método para monitorar uma pressão de ar regulada. A pressão de ar regulada pode ser aplicada a pelo menos um cilindro de freio, de pelo menos um conjunto de freio operável por ar, de um trem com pelo menos um vagão. O método inclui uma etapa de fornecer pressão de ar a pelo menos uma entrada de conjunto de freio de pelo menos um dispositivo de carga vazia. O método inclui ainda uma etapa de regular a pressão de ar fornecida com um conjunto de regulação de pelo menos um dispositivo de carga vazia, para resultar em uma pressão de ar regulada. O método inclui ainda uma etapa de fornecer a pressão de ar regulada a partir de pelo menos uma saída de conjunto de freio do dispositivo de carga vazia para pelo menos um cilindro de freio. O método inclui ainda uma etapa de detectar a pressão de ar regulada com um primeiro transdutor de RFID em comunicação com a pressão de ar regulada. O método inclui ainda uma etapa de gerar dados sobre a pressão de ar regulada sendo fornecida a pelo menos um cilindro de freio. O método inclui ainda uma etapa de ler os dados do primeiro transdutor de RFID com um monitor de dados remoto.

[014] Em ainda outro exemplo, consistente com a presente invenção, é provido um conjunto de freio a ar. O conjunto inclui pelo menos um conjunto de freio operável por ar para frear pelo menos uma roda de um vagão. O conjunto inclui ainda pelo menos um dispositivo de carga vazia. O dispositivo de carga vazia inclui pelo menos uma entrada do conjunto de freio que exibe uma pressão de ar fornecida. O dispositivo de carga vazia

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6/24 inclui uma disposição de regulação configurada para regular a pressão do ar. O dispositivo de carga vazia inclui pelo menos uma saída do conjunto de freio que exibe uma pressão de ar regulada. O conjunto inclui ainda um primeiro transdutor de RFID em comunicação com a pressão de ar regulada proveniente de pelo menos uma saída do conjunto de freio. O primeiro transdutor de RFID está configurado para detectar a pressão de ar regulada fornecida a pelo menos um cilindro de freio de pelo menos um conjunto de freio operável por ar. O primeiro transdutor de RFID está configurado para gerar dados sobre a pressão de ar regulada fornecida a pelo menos um cilindro de freio de pelo menos um conjunto de freio operável por ar. O conjunto inclui ainda um monitor de dados remoto. O monitor de dados remoto está configurado para ler dados do primeiro transdutor de RFID.

[015] Em outro exemplo, consistente com a presente invenção, é provido um sistema para monitorar uma pressão de ar aplicada a pelo menos um cilindro de freio, de pelo menos um conjunto de freio de um veículo ferroviário, incluindo pelo menos um cilindro de freio; pelo menos um dispositivo de carga vazia; e um transdutor de RFID em comunicação com pelo menos um dispositivo de carga vazia, com o transdutor de RFID estando localizado a jusante de pelo menos um dispositivo de carga vazia, e com o transdutor de RFID estando configurado para medir a pressão de ar fornecida para pelo menos um cilindro de freio de pelo menos um conjunto de freio, e configurado para gerar dados sobre a pressão de ar fornecida a pelo menos um cilindro de freio de pelo menos um conjunto de freio; e pelo menos um monitor de dados remoto configurado para ler dados do transdutor de RFID.

[016] Em outro exemplo, consistente com a presente invenção, é provido um método para monitorar a pressão de ar aplicada a pelo menos um cilindro de frenagem de pelo menos um conjunto de freio de um trem com pelo menos um vagão, incluindo fornecer uma pressão de ar para pelo menos um dispositivo de carga vazia; regular a pressão de ar fornecida com um conjunto de regulação de pelo menos um dispositivo de carga vazia, para resultar em uma pressão de ar regulada; fornecer a pressão de ar regulada a partir de pelo menos um dispositivo de carga vazia para pelo menos um cilindro de freio; medir a pressão de ar regulada com um transdutor de RFID a jusante de pelo menos um

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7/24 dispositivo de carga vazia; e ler a medição do transdutor de RFID com um monitor de dados remoto.

[017] Em ainda outro exemplo, consistente com a presente invenção, é provido um veículo ferroviário incluindo pelo menos um conjunto de freio para frear pelo menos uma roda de um vagão; pelo menos um cilindro de freio; pelo menos um dispositivo de carga vazia; e um transdutor de RFID em comunicação com pelo menos um dispositivo de carga vazia, com o transdutor de RFID estando localizado a jusante de pelo menos um dispositivo de carga vazia, e com o transdutor de RFID estando configurado para medir a pressão de ar fornecida a pelo menos um cilindro de freio de pelo menos um conjunto de freio, e gerar dados sobre a pressão de ar fornecida a pelo menos um cilindro de freio de pelo menos um conjunto de freio; e pelo menos um monitor de dados remoto configurado para ler dados do transdutor de RFID.

[018] Exemplos não limitativos consistentes com a presente invenção podem ainda ser caracterizados por uma ou mais das seguintes cláusulas:

Cláusula 1: Um sistema para monitorar uma pressão de ar regulada aplicada a pelo menos um cilindro de freio de pelo menos uma unidade de frenagem operável por ar de um trem com pelo menos um vagão, tal sistema compreendendo pelo menos um dispositivo de carga vazia compreendendo pelo menos uma entrada de conjunto de freio que exibe uma pressão de ar fornecida, um conjunto de regulação configurado para regular a pressão de ar, e pelo menos uma saída de conjunto de freio que exibe uma pressão de ar regulada; um primeiro transdutor de RFID em comunicação com a pressão de ar regulada de pelo menos uma saída de conjunto de freio, configurado para detectar a pressão de ar regulada fornecida a pelo menos um cilindro de freio de pelo menos um conjunto de freio operável por ar, e gerar dados sobre a pressão de ar regulada fornecida a pelo menos um cilindro de freio de pelo menos um conjunto de freio operável por ar; e pelo menos um monitor de dados remoto configurado para ler dados do primeiro transdutor de RFID.

Cláusula 2: O sistema de acordo com a cláusula 1, em que pelo menos um monitor de dados remoto inclui um leitor de RFID portátil.

Cláusula 3: O sistema de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 e 2, em que pelo menos um monitor de dados remoto inclui um leitor de RFID estacionário, configurado

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8/24 para ler dados do primeiro transdutor de RFID quando pelo menos um vagão passa pelo monitor de dados remoto.

Cláusula 4: O sistema de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 a 3, em que o monitor de dados remoto compreende um transmissor configurado para transmitir dados para um banco de dados remoto.

Cláusula 5: O sistema de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 a 4, em que o primeiro transdutor de RFID compreende um sistema de RFID passivo.

A cláusula 6: O sistema de acordo com as cláusulas 1 a 4, em que o primeiro transdutor de RFID compreende um sistema de RFID ativo conectado por fio com uma fonte de energia.

Cláusula 7: O sistema de acordo com a cláusula 6, em que o primeiro transdutor de RFID compreende ainda um transmissor configurado para transmitir dados para um banco de dados remoto.

A cláusula 8: O sistema de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 a 7, em que o primeiro transdutor de RFID está disposto no dispositivo de carga vazia.

Cláusula 9: O sistema de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 a 8, em que o primeiro transdutor de RFID está disposto no cilindro de freio.

Cláusula 10: O sistema de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 a 9, compreendendo ainda um segundo transdutor de RFID em comunicação com a pressão de ar fornecida, configurado para detectar a pressão de ar fornecida e gerar dados sobre a pressão de ar fornecida.

Cláusula 11:0 sistema de acordo com a cláusula 10, em que pelo menos um monitor de dados remoto está configurado para ler os dados do segundo transdutor de RFID.

Cláusula 12: O sistema de acordo com qualquer uma das cláusulas 10 e 11, em que o segundo transdutor de RFID está disposto em uma válvula de controle do sistema.

Cláusula 13: Um método para monitorar uma pressão de ar regulada aplicada a pelo menos um cilindro de freio de pelo menos um conjunto de freio operável por ar de um trem com pelo menos um vagão, compreendendo as etapas de fornecer uma pressão de ar para pelo menos uma entrada de um conjunto de freio de pelo menos um dispositivo de carga vazia; regular a pressão de ar fornecida com um conjunto de regulação de pelo

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9/24 menos um dispositivo de carga vazia, para resultar em uma pressão de ar regulada; fornecer a pressão de ar regulada de pelo menos uma saída de conjunto de freio do dispositivo de carga vazia para pelo menos um cilindro de freio; detectar a pressão de ar regulada com um primeiro transdutor de RFID em comunicação com a pressão de ar regulada; gerar dados sobre a pressão de ar regulada fornecida a pelo menos um cilindro de freio; e ler os dados do primeiro transdutor de RFID com um monitor de dados remoto Cláusula 14: O método de acordo com a cláusula 13, em que o monitor de dados remoto compreende um leitor de RFID portátil.

Cláusula 15: O método de acordo com qualquer uma das cláusulas 13 a 14, em que pelo menos um monitor de dados remoto compreende um leitor de RFID estacionário configurado para ler dados a partir do primeiro transdutor de RFID quando pelo menos um vagão passa pelo monitor de dados remoto.

Cláusula 16: O método de acordo com qualquer uma das cláusulas 13 a 15, em que o monitor de dados remoto compreende um transmissor, e compreende ainda uma etapa de transmissão de dados do leitor para um banco de dados remoto.

Cláusula 17: O método de acordo com qualquer uma das cláusulas 13 a 16, em que o primeiro transdutor de RFID está disposto no dispositivo de carga vazia.

Cláusula 18: O método de acordo com qualquer uma das cláusulas 13 a 16, em que o primeiro transdutor de RFID está disposto no cilindro de freio.

Cláusula 19: O método de acordo com qualquer uma das cláusulas 13 a 18, compreendendo ainda as etapas de detectar a pressão de ar fornecida com um segundo transdutor de RFID em comunicação com a pressão de ar fornecida; gerar dados sobre a pressão de ar fornecida; e ler os dados do segundo transdutor de RFID com o monitor de dados remoto.

Cláusula 20: Um conjunto de freio a ar, compreendendo pelo menos uma unidade de frenagem operável por ar para a frear pelo menos uma roda de um vagão; pelo menos um dispositivo de carga vazia compreendendo pelo menos uma entrada de um conjunto de freio que exibe uma pressão de ar fornecida, um conjunto de regulação configurado para regular a pressão de ar, e pelo menos uma saída de conjunto de freio que exibe uma pressão de ar regulada; um primeiro transdutor de RFID em comunicação com a pressão

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10/24 de ar regulada de pelo menos uma saída de conjunto de freio, configurada para detectar a pressão de ar regulada fornecida a pelo menos um cilindro de freio de pelo menos um conjunto de freio operável por ar, e gerar dados sobre a pressão de ar regulada fornecida a pelo menos um cilindro de freio de pelo menos um conjunto de freio operável por ar; e um monitor de dados remoto configurado para ler dados do primeiro transdutor de RFID.

Cláusula 21: O sistema de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 a 12, em que pelo menos um monitor remoto de dados lê os dados do primeiro transdutor de RFID através de verificação periódica do primeiro transdutor de RFID.

Cláusula 22: O sistema de acordo com qualquer uma das cláusulas 13 a 19, compreendendo ainda uma etapa de verificação periódica do primeiro transdutor de RFID. Cláusula 23: Um trem compreendendo uma pluralidade de vagões ferroviários, com cada vagão compreendendo pelo menos um cilindro de freio de pelo menos uma unidade de frenagem operável por ar, e um sistema para monitorar a pressão de ar regulada aplicada a cilindros de frenagem, com cada sistema compreendendo pelo menos um dispositivo de carga vazia compreendendo pelo menos uma entrada de conjunto de freio que exibe uma pressão de ar fornecida, um conjunto de regulação configurado para regular a pressão de ar, e pelo menos uma saída de conjunto de freio que exibe uma pressão de ar regulada; um primeiro transdutor de RFID em comunicação com a pressão de ar regulada de pelo menos uma saída de conjunto de freio, configurado para detectar a pressão de ar regulada sendo fornecida a pelo menos um cilindro de freio de pelo menos um conjunto de freio operável por ar, e gerar dados sobre a pressão de ar regulada fornecida a pelo menos um cilindro de freio de pelo menos um conjunto de freio operável por ar; e pelo menos um monitor de dados remoto configurado para ler dados do primeiro transdutor de RFID de cada sistema.

Cláusula 24: Um sistema para monitorar uma pressão de ar aplicada a um cilindro de freio de um conjunto de freio de um veículo ferroviário, tal sistema compreendendo o cilindro de freio; um dispositivo de carga vazia; e um transdutor de RFID em comunicação com o dispositivo de carga vazia, com o transdutor de RFID estando localizado a jusante do dispositivo de carga vazia, e com o transdutor de RFID estando configurado para medir a pressão de ar fornecida ao cilindro de freio do conjunto de freio, e gerar dados sobre a

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11/24 pressão de ar fornecida ao cilindro de freio do conjunto; e um monitor de dados remoto configurado para ler dados do transdutor de RFID.

Cláusula 25: O sistema de acordo com a cláusula 24, em que o monitor de dados remoto compreende um ou mais de um leitor de RFID portátil, e um leitor de RFID estacionário configurado para ler dados do transdutor de RFID quando pelo menos um vagão do veículo ferroviário passa pelo monitor de dados remoto.

Cláusula 26: O sistema de acordo com qualquer uma das cláusulas 24 a 25, em que o dispositivo de carga vazia compreende uma entrada de conjunto de freio que exibe uma pressão de ar fornecida, um conjunto de regulação configurado para regular a pressão de ar, e uma saída de conjunto de freio quer exibe uma pressão de ar regulada.

Cláusula 27: O sistema de acordo com qualquer uma das cláusulas 24 a 26, em que o monitor de dados remoto compreende um transmissor configurado para transmitir dados para um banco de dados remoto.

Cláusula 28: O sistema de acordo com qualquer uma das cláusulas 24 a 27, em que o transdutor de RFID compreende um sistema de RFID passivo.

Cláusula 29: O sistema de acordo com qualquer uma das cláusulas 24 a 27, em que o transdutor de RFID compreende ainda um sistema de RFID ativo conectado por fio com uma fonte de energia.

Cláusula 30: O sistema de acordo com a cláusula 29, em que o transdutor de RFID compreende ainda um transmissor configurado para transmitir dados para um banco de dados remoto.

Cláusula 31: O sistema de acordo com qualquer uma das cláusulas 24 a 30, em que o transdutor de RFID está disposto no dispositivo de carga vazia.

Cláusula 32: O sistema de acordo com qualquer uma das cláusulas 24 a 30, em que o transdutor de RFID está disposto no cilindro de freio.

Cláusula 33: O sistema de acordo com qualquer das cláusulas 24 a 32, compreendendo ainda um segundo transdutor de RFID a montante do dispositivo de carga vazia, tal segundo transdutor de RFID estando configurado para medir a pressão de ar a montante do dispositivo de carga vazia, e gerar dados sobre a pressão de ar.

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Cláusula 34: 0 sistema de acordo com a cláusula 33, em que o monitor de dados remoto está configurado para ler os dados do segundo transdutor de RFID.

Cláusula 35: O sistema de acordo com a cláusula 33, em que o segundo transdutor de RFID está disposto em uma válvula de controle do sistema.

Cláusula 36: Um método para monitorar a pressão de ar aplicada a um cilindro de freio de uma unidade de frenagem de um trem com pelo menos um vagão, compreendendo fornecer uma pressão de ar para um dispositivo de carga vazia; regular a pressão de ar fornecida com um conjunto de regulação do dispositivo de carga vazia, para resultar em uma pressão de ar regulada; fornecer a pressão de ar regulada do dispositivo de carga vazia para o cilindro de freio; medir a pressão de ar regulada com um transdutor de RFID a jusante do dispositivo de carga vazia; e ler a medição do transdutor de RFID com um monitor de dados remoto.

Cláusula 37: O método de acordo com a cláusula 36, em que o monitor de dados remoto compreende um ou mais de um leitor de RFID portátil, e um leitor de RFID estacionário configurado para ler dados do transdutor de RFID quando pelo menos um vagão passa pelo monitor de dados remoto.

A cláusula 38: O método de acordo com qualquer uma das cláusulas 36 a 37, em que o transdutor de RFID compreende um sistema de RFID passivo.

Cláusula 39: O método de acordo com qualquer uma das cláusulas 36 a 38, em que o monitor de dados remoto compreende um transmissor, e compreende ainda uma etapa de transmitir a medição a partir do monitor de dados remoto para um banco de dados remoto.

Cláusula 40: O método de acordo com qualquer uma das cláusulas 36 a 39, em que o transdutor de RFID está disposto no dispositivo de carga vazia.

Cláusula 41: O método de acordo com qualquer uma das cláusulas 36 a 39, em que o transdutor de RFID está disposto no cilindro de freio.

Cláusula 42: O método de acordo com qualquer uma das cláusulas 36 a 41, compreendendo ainda medir a pressão de ar fornecida com um segundo transdutor de RFID em comunicação com a pressão de ar fornecida; e ler a medição do segundo transdutor de RFID com o monitor de dados remoto.

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Cláusula 43: Um veículo ferroviário compreendendo um conjunto de freio para frear pelo menos uma roda de um vagão; um cilindro de freio; um dispositivo de carga vazia; e um transdutor de RFID em comunicação com o dispositivo de carga vazia, em que o transdutor de RFID está localizado a jusante do dispositivo de carga vazia, e com o transdutor de RFID estando configurado para medir a pressão de ar fornecida ao cilindro de freio do conjunto de freio, e gerar dados sobre a pressão de ar fornecida ao cilindro de freio do conjunto de freio; e pelo menos um monitor de dados remoto configurado para ler dados do primeiro transdutor de RFID.

Cláusula 44: Um veículo ferroviário compreendendo um conjunto de freio para frear pelo menos uma roda de um vagão; um transdutor de RFID em comunicação com o conjunto de freio, em que o transdutor de RFID está configurado para medir uma pressão de ar em um ponto no conjunto de freio, e gerar dados sobre a pressão de ar; e pelo menos um monitor de dados remoto configurado para ler dados do transdutor de RFID.

Cláusula 45: O veículo ferroviário de acordo com a cláusula 44, em que o transdutor de RFID compreende um sistema de RFID passivo.

Cláusula 46: Um veículo ferroviário compreendendo um conjunto de freio para frear pelo menos uma roda de um vagão; um termômetro de RFID em comunicação com o conjunto de freio, em que o termômetro de RFID está configurado para medir uma temperatura de pelo menos uma roda, e gerar dados sobre a temperatura; e pelo menos um monitor de dados remoto configurado para ler dados do termômetro de RFID.

Cláusula 47: Um método para monitorar a pressão de ar em um local desejado em um conjunto de freio a ar de um trem com pelo menos um vagão, compreendendo fornecer pressão de ar para o conjunto de freio a ar 100; medir a pressão de ar em um local desejado no conjunto de freio com um transdutor de RFID 230, 250; e ler os dados do transdutor de RFID 230, 250 com um monitor de dados remoto 310.

[019] Estas e outras características da presente invenção, bem como os métodos de operação e funções dos elementos relacionados de estruturas, e a combinação de partes e economias de fabricação, tornar-se-ão mais evidentes mediante consideração da seguinte descrição e das reivindicações anexas, com referência aos desenhos anexos, todos fazendo parte desta especificação, em que números de referência iguais indicam partes

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14/24 correspondentes nas várias figuras. Deve ser expressamente entendido, contudo, que os desenhos são apenas para propósitos de ilustração e descrição, e não pretendem ser uma definição dos limites da invenção. Conforme usado nesta especificação e nas reivindicações, a forma singular de um, uma e a e o inclui os referentes plurais, a menos que o contexto indique claramente o contrário.

Claims

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

- A fig. 1 é uma vista esquemática de um conjunto de freio a ar conhecido, para um trem;

- A fig. 2A é uma vista esquemática de um conjunto de freio a ar conhecido, para um trem;

- A fig. 2B é uma vista esquemática do conjunto de freio a ar da fig. 2A, com o vagão estando em um estado descarregado;

- A fig. 3 é uma vista esquemática de um conjunto de freio a ar exemplificative, tendo um sistema para monitorar a pressão de ar regulada de acordo com a presente invenção;

- A fig. 4 é uma representação esquemática de outro exemplo de um conjunto de freio a ar, tendo um sistema para monitorar a pressão de ar regulada de acordo com a presente invenção;

- A fig. 5 é uma representação esquemática de uma locomotiva e seus vagões interagindo com monitores de dados de acordo com a presente invenção;

- A fig. 6 é um fluxograma representando um método exemplificative para monitorar a pressão de ar regulada de acordo com a presente invenção;

- A fig. 7 A é uma representação esquemática de um transdutor de RFID;

- A fig. 7B é uma representação esquemática de um transdutor de RFID operativa mente conectado a uma fonte de energia externa; e

- A fig. 8 é um fluxograma representando um método exemplificative para monitorar a pressão de ar de acordo com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [020] Deve ser compreendido que os exemplos de acordo com a presente invenção podem assumir diversas variações alternativas e sequências de etapas, exceto quando expressamente especificado em contrário. Também deve ser entendido que os dispositivos

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15/24 e processos específicos ilustrados nos desenhos anexos, e descritos na especificação a seguir, são simplesmente exemplos da invenção.

[021] De acordo com exemplos da presente invenção, a fig. 3 ilustra um sistema para monitorar uma pressão de ar regulada, aplicada a pelo menos um cilindro de freio 142 de pelo menos um conjunto de freio 140 operável por ar de um trem com pelo menos um vagão 160. O sistema pode ser aplicado em cada um dos múltiplos vagões 160. A presente invenção pode ser utilizada para monitorar a pressão de ar regulada para detectar condições anormais potenciais no conjunto de freio a ar 100, tal como um dispositivo de carga vazia 130, e permitir uma ação corretiva.

[022] No entanto, deve ser notado que a presente invenção também é útil em uma variedade adicional de veículos tendo sistemas de freio a ar. Por exemplo, sabe-se que grandes caminhões que transportam cargas a longas distâncias incluem conjuntos de frenagem pneumáticos semelhantes para reduzir a velocidade ou parar o veículo, e a presente invenção pode ser utilizada para monitorar a pressão de ar regulada aplicada a um cilindro de freio desses caminhões. Adicionalmente, embora a presente invenção seja discutida em termos da sua aplicação em sistemas de frenagem para vagões ferroviários, ela deve ser entendida como sendo aplicável a sistemas de frenagem pneumáticos conhecidos, bem como a sistemas pneumáticos de freio a ar controlados eletronicamente, sistemas de frenagem dinâmica, sistemas de frenagem mistos ou combinados, sistemas de frenagem de emergência, e semelhantes.

[023] A fig. 3 ilustra esquematicamente um diagrama da tubulação de um conjunto de freio a ar 100 para um único vagão de carga implementando um sistema exemplificativo 300 consistente com a presente invenção. O conjunto de freio a ar 100 da fig. 3 inclui uma tubulação de freio 112. Deve ser entendido que a tubulação de freio 112 do vagão único da fig. 3 pode ser conectada em série com as tubulações de freio dos vagões dispostos adjacentes através de acopladores de mangueira flexíveis 242, que são conectados em extremidades opostas da tubulação de freio 112.

[024] Como mostrado na fig. 3, a tubulação de freio 112 está conectada fluidamente a um elemento de válvula 122. Um elemento de válvula 122 adequado, de acordo com este exemplo, inclui uma válvula de controle ABDX®, disponível pela empresa Wabtec

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Corporation, de Wilmerding, Pensilvânia (EUA). Conforme mostrado na fig. 3, o elemento de válvula 122 inclui uma porção de freio de emergência 222, uma porção de freio de serviço 224, e uma porção de suporte de tubulação 226. A porção de freio de emergência 222 e a porção de freio de serviço 224 do elemento de válvula 122 são montadas em lados opostos da porção de suporte de tubulação 226, e estão fluidicamente conectadas a reservatórios auxiliar e de emergência combinados 170 de ar comprimido, que fica localizado no vagão. Embora possa ser preferível que os reservatórios auxiliar e de emergência sejam combinados em um único reservatório 170, deve ser entendido que exemplos consistentes com esta invenção incluem a porção de emergência 222 e a porção de serviço 224 estando conectadas, cada uma delas, aos seus próprios reservatórios de ar comprimido separados, como na fig. 1.

[025] O elemento de válvula 122 também pode estar em comunicação fluídica com uma válvula de retenção 240. Um exemplo de uma válvula de retenção 240 adequada, consistente com a presente invenção, é a válvula de retenção RX-3, disponível pela empresa Wabtec Corporation, de Wilmerding, Pensilvânia (EUA).

[026] Continuando com a referência à fig. 3, a porção de suporte de tubulação 226 do elemento de válvula 122 está fluidamente conectada ao dispositivo de carga vazia 130 para fornecer ar pressurizado ao dispositivo de carga vazia 130, a uma pressão de ar fornecida através de pelo menos uma entrada do conjunto de freio 134 do dispositivo de carga vazia 130. O dispositivo de carga vazia 130 inclui pelo menos um conjunto sensor (não mostrado), tal como um comutador, um diafragma, um braço de alavanca, ou uma válvula, configurado para detectar uma carga associada com o vagão, conforme descrito com relação às figs. 1, 2A e 2B acima. O ar pressurizado na entrada do conjunto de freio 134 é uma pressão de ar a montante, tal como a pressão de ar da tubulação de freio 112, ou de um dos outros componentes do conjunto de freio a ar 100 que estão localizados a montante do dispositivo de carga vazia 130. O dispositivo de carga vazia 130 também inclui um conjunto de regulação 138, mostrado esquematicamente na fig. 3, que está configurado para regular a pressão de ar que flui através dele. Pode ser preferível que o conjunto de regulação 138 inclua uma válvula de dosagem. Alternativa mente ou adicionalmente, o conjunto de regulação 138 pode incluir reguladores, válvulas adicionais,

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Y7I7A válvulas de alívio, ou qualquer outro conjunto mecânico ou fluídico adequado. O dispositivo de carga vazia 130 inclui ainda pelo menos uma saída de conjunto de freio 136 que exibe uma pressão de ar regulada (também referida como a pressão de ar a jusante) do dispositivo de carga vazia 130. Conforme ilustrado, o dispositivo de carga vazia 130 inclui preferencialmente um reservatório de volume de equalização integral 137 para assegurar uma equalização adequada das pressões de ar a montante e a jusante. Um dispositivo de carga vazia adequado, de acordo com este exemplo, inclui o dispositivo ELX-S®, disponível pela empresa Wabtec Corporation, de Wilmerding, Pensilvânia (EUA). [027] Pelo menos uma saída de conjunto de freio 136 está em comunicação fluídica com pelo menos um conjunto de freio 140, fornecendo a pressão de ar regulada para pelo menos um cilindro do freio 142 de cada conjunto de freio 140. Conforme mostrado na fig. 3, a saída de conjunto de freio 136 pode ser fluidicamente conectada, por meio de uma mangueira 232 e uma tubulação 234, a múltiplos cilindros de freio 142 que estão fluidicamente conectados, cada um deles, à tubulação 234, através de uma mangueira 236 correspondente na junção 238. Um exemplo não limitativo de um conjunto de freio 140 adequado consistente com a presente invenção é o Conjunto de Freio TMX®, disponível pela empresa Wabtec Corporation, de Wilmerding, Pensilvânia (EUA).

[028] Conforme discutido acima com relação ao sistema do estado da arte anterior mostrado na fig. 1, o dispositivo de carga vazia 130 aceita ar a montante proveniente do conjunto de válvula 122, através da entrada de conjunto de freio 134. O ar a montante pode ser proveniente da tubulação de freio 112, de um reservatório de escotilha 114 (como mostrado na fig. 1), ou dos reservatórios auxiliar e de emergência combinados 170, ou similares. Com base na condição de carga do vagão 160, o dispositivo de carga vazia regula a pressão de ar fornecida para pelo menos um cilindro de freio 142 de pelo menos um conjunto de freio 140. Quando o conjunto sensor detecta que o vagão 160 está em uma condição carregada, o dispositivo de regulação 138 não regula a pressão de ar fornecida, permitindo a aplicação total do mecanismo de sapata de freio 146 à roda 148 do vagão 160. No entanto, e conforme discutido acima com relação ao sistema do estado da arte anterior mostrado nas figs. 2A e 2B, quando o conjunto sensor do dispositivo de carga vazia 130 detecta que o vagão 160 não está carregado ou está carregando uma

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18/24 carga insuficiente, o conjunto de regulação 138 do dispositivo de carga vazia 130 regula a pressão de ar fornecida, e aplica uma pressão de ar regulada a pelo menos um cilindro de freio 142, ajustando a força aplicada pelo mecanismo de sapata de freio 146 à roda 148. Deve ser entendido que o dispositivo de regulação 138 pode ser ajustável, e que a pressão regulada do ar pode ser ajustada de acordo com a preferência do operador.

[029] Para assegurar que a quantidade de força apropriada seja aplicada à roda 148 pelo conjunto de freio a ar 100, é desejável monitorar a pressão de ar regulada que sai pela saída de conjunto de freio 136 do dispositivo de carga vazia 130. Consistente com a presente invenção, um primeiro transdutor de RFID 250 fica disposto em comunicação fluídica com um ponto no conjunto de freio a ar 100 que está a jusante da saída do conjunto de freio 136 do dispositivo de carga vazia 130. Como usado aqui, o termo primeiro transdutor de RFID se refere a um único transdutor ou a uma pluralidade de transdutores de RFID que são colocados em comunicação fluídica com o conjunto de freio a ar 100, a jusante do dispositivo de regulação 138 do dispositivo de carga vazia 130.

[030] Conforme mostrado esquematicamente nas figs. 7A e 7B, o primeiro transdutor de RFID 250 inclui uma porção de transdutor 254 e uma porção de RFID 253 que está em comunicação operacional com a porção de transdutor 254. A porção de transdutor 254 do primeiro transdutor de RFID 250 está em comunicação com uma pressão de ar a ser medida, e está configurada ou adaptada para medir a pressão de ar e converter os dados de pressão em um sinal elétrico ou eletrônico. Os dados de pressão são comunicados à porção de RFID 253 do primeiro transdutor de RFID 250. A porção de RFID 253 do primeiro transdutor de RFID 250 pode incluir, por exemplo, um circuito integrado e uma memória, e pode ser configurada ou adaptada para armazenar temporariamente os dados de pressão de acordo com a necessidade ou preferência do operador. A porção de RFID 253 do primeiro transdutor de RFID 250 pode ser configurada para atualizar os dados de pressão continua mente, ou em intervalos. A porção de RFID 253 pode incluir um transponder. O transdutor de RFID 250 pode ser configurado para atualizar os dados de pressão ao receber um evento de disparo, tal como a aplicação de pressão ao cilindro de freio 142, ou ao receber um sinal de radiofrequência interrogando o transdutor de RFID 250 sobre dados de pressão atualizados. A porção de RFID 253 do primeiro transdutor de

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RFID 250 pode ser configurada para armazenar os dados de pressão durante um período de tempo, que pode ser um período de tempo definido ou um período de tempo indefinido. A porção de RFID 253 do primeiro transdutor de RFID 250 também inclui um conjunto de antena configurado para transmitir dados em um sinal de rádio. De acordo com a presente invenção, o primeiro transdutor de RFID 250 também pode ser configurado para receber dados em um sinal de rádio através do conjunto de antena. Pode ser preferível que o primeiro transdutor de RFID 250 inclua um sistema de RFID passivo, conforme descrito mais detalhadamente abaixo. No entanto, deve ser entendido que o primeiro transdutor de RFID 250 pode incluir um sistema de RFID ativo, que está conectado por fio a uma bateria ou a outra fonte de energia, podendo transmitir dados periodicamente com sua própria energia. Deve ainda ser entendido que o primeiro transdutor de RFID 250 pode incluir uma bateria ou outra fonte de energia 251, que é ativada apenas quando um monitor de dados remoto, descrito abaixo, estiver presente, conforme mostrado na fig. 7B.

[031] Para medir a pressão de ar regulada fornecida ao cilindro de freio 142, o primeiro transdutor de RFID 250 está colocado em comunicação fluídica com a pressão de ar a jusante do dispositivo de regulação 138 do dispositivo de carga vazia 130. Conforme mostrado, o primeiro transdutor de RFID 250 pode ser colocado preferencialmente no dispositivo de carga vazia 130, em um ponto a jusante do conjunto de regulação do dispositivo de carga vazia 130. Adicionalmente ou alternativa mente, um ou mais primeiros transdutores de RFID 250 podem ser colocados nas junções 238 da mangueira de conexão 236 com o tubo 234, ou em qualquer outro ponto a jusante do dispositivo de carga vazia 130. Deve ser entendido que embora a colocação de múltiplos primeiros transdutores de RFID 250 seja mostrada na fig. 3, a quantidade e a colocação reais dos primeiros transdutores de RFID 250 podem ser de acordo com a necessidade ou preferência.

[032] Além disso, o sistema de monitoramento 300 pode incluir um ou mais segundos transdutores de RFID 230. O segundo transdutor de RFID 230 pode ser configurado de maneira semelhante ao primeiro transdutor de RFID 250, porém disposto no conjunto de freio a ar 100 em um local que não está a jusante do dispositivo de carga vazia 130. Esta

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20/24 configuração pode permitir que o segundo transdutor de RFID 230 meça, por exemplo, dados sobre a pressão de ar fornecida. Por exemplo, conforme ilustrado, o segundo transdutor de RFID 230 pode estar em comunicação fluídica com a porção de suporte de tubulação 226 do elemento de válvula 122. Deve ser entendido que o segundo transdutor de RFID 230 pode estar colocado em comunicação fluídica com qualquer ponto do conjunto de freio a ar 100, onde for desejável efetuar uma medição da pressão de ar fornecida. Por exemplo, o segundo transdutor de RFID 230 pode ser colocado em comunicação fluídica com a tubulação de freio 112, com os reservatórios auxiliar e de emergência combinados 170, ou com qualquer outro reservatório no conjunto de freio a ar 100. Como aqui utilizado, o termo segundo transdutor de RFID se refere a um ou mais transdutores de RFID colocados em comunicação fluídica com o sistema de freio a ar 100 a montante do dispositivo de regulação 138 do dispositivo de carga vazia 130. Exemplos não limitativos de posições a montante incluem na válvula de controle 122, nos reservatórios auxiliar e de emergência combinados 170, na tubulação de freio 112, ou em qualquer outro local onde a pressão de ar não tenha sido regulada pelo dispositivo de carga vazia 130. Deve ser entendido que, nos exemplos de acordo com a presente invenção, o sistema de monitoramento 300 pode incluir um segundo transdutor de RFID 230, mas não um primeiro transdutor de RFID 250.

[033] A fig. 4 mostra um exemplo de um conjunto de freio a ar 100 semelhante àquele do exemplo da fig. 3. O dispositivo de carga vazia 130 do conjunto de freio a ar 100 da fig. 4, no entanto, inclui um volume de equalização externo 137. Um exemplo de um dispositivo de carga vazia 130 adequado, de acordo com a fig. 4, é um dispositivo ELX-B, disponível pela empresa Wabtec Corporation, de Wilmerding, Pensilvânia (EUA). Para obter uma medição da pressão de ar regulada, o primeiro transdutor de RFID 250 pode ser colocado em comunicação fluídica com o conjunto de freio a ar 100 na saída de conjunto de freio 136. Conforme mostrado esquematicamente na fig. 4, um primeiro transdutor de RFID 250 pode ficar disposto, adicionalmente ou alternativamente, em um cilindro de freio 142. Um cilindro de freio 142 adequado, de acordo com a presente invenção, é um cilindro de freio ABU, disponível pela empresa Wabtec Corporation, de Wilmerding, Pensilvânia (EUA). Nas configurações em que o primeiro transdutor de RFID

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250 está disposto em um cilindro de freio 142, pode ser necessário dispor primeiros transdutores de RFID 250 adicionais em outros cilindros de freio 142 no sistema 300, para medir a pressão de ar regulada aplicada a cada cilindro de freio 142.

[034] A fig. 5 é uma representação esquemática de um trem 150 tendo múltiplos vagões 160. Os vagões 160 estão conectados em série. Cada vagão 160 inclui um sistema de monitoramento 300, compreendendo um primeiro transdutor de RFID 250 de acordo com a presente invenção e conforme discutido com relação às figs. 3 e 4, embora deva ser entendido que exemplos de sistemas de monitoramento 300 em vagões 160 consistentes com esta invenção também podem incluir alternativamente um ou mais segundos transdutores de RFID 230. Com referência às figs. 3 a 5, os dados da pressão de ar regulada obtidos por um primeiro transdutor de RFID 250 podem ser lidos por um monitor de dados remoto 310. Exemplos de monitores de dados remotos 310 podem incluir um transmissor e receptor de radiofrequência de duas vias, ou transceptor, configurado para enviar um sinal de radiofrequência para pelo menos um primeiro transdutor de RFID 250, e receber um sinal de radiofrequência de pelo menos um primeiro transdutor de RFID 250. O primeiro sinal de radiofrequência enviado pelo monitor de dados remoto pode interrogar, ou verificar periodicamente, o primeiro transdutor de RFID 250, ativando a porção de RFID 253 do primeiro transdutor de RFID 250, conforme mostrado esquematicamente nas figs. 7A e 7B. Um transponder no primeiro transdutor de RFID 250 pode usar o primeiro sinal de radiofrequência enviado pelo monitor de dados remoto para alimentar um segundo sinal de radiofrequência, que é transmitido a partir do primeiro transdutor de RFID 250 e recebido pelo transceptor do monitor de dados remoto 310. O segundo sinal de radiofrequência pode transportar dados de pressão obtidos pelo primeiro transdutor de RFID 250 para o monitor de dados remoto 310. O segundo sinal de radiofrequência também pode transportar dados adicionais, tais como dados que identificam o transdutor particular, o vagão ferroviário, o dispositivo de carga vazia, o cilindro de freio, a posição no conjunto de freio a ar, ou similares, associados ao transdutor de RFID específico. Desta maneira, os dados de pressão podem ser associados e rastreados com um vagão ou transdutor de RFID particular, que pode permitir que condições anormais em um conjunto de freio a ar sejam identificadas com especificidade.

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Adicionalmente, enquanto a descrição acima é dirigida a um primeiro transdutor de RFID 250, deve ser entendido que um segundo transdutor de RFID 230 pode ser ativado para se comunicar com o monitor de dados remoto 310, similarmente, podendo incluir um conjunto esquemático similar conforme mostrado com relação ao primeiro transdutor de RFID nas figs. 7A e 7B. Assim, exemplos de sistema de monitoramento 300 incluindo um ou mais segundos transdutores de RFID 230 - com ou sem um primeiro transdutor de RFID 250 - interagiríam com monitores de dados remotos 310 de modo semelhante.

[035] Conforme representado esquematicamente na fig. 5, exemplos de monitores de dados remotos 310 podem incluir um leitor de RFID portátil 312 e um leitor de RFID estacionário 314. Um leitor de RFID portátil 312 pode ser configurado para ser transportado por um operador e usado para verificar periodicamente vagões 160 individuais durante procedimentos de inspeção quando o trem 150 está parado, ou quando os vagões 160 passam pelo operador.

[036] Exemplos de leitores de RFID estacionários 314 também podem ser usados para ler dados de pressão de vagões 160 estacionários. Os leitores de RFID estacionários 314 podem ainda ser utilizados para monitorar dados de pressão de ar durante um procedimento de frenagem em condições reais, quando um trem 150 com vagões 160 equipado com o sistema 300 de acordo com a presente invenção passa por um leitor de RFID estacionário 314, ou por um conjunto de leitores de RFID estacionários 314.

[037] Os monitores de dados remotos 300 podem ser configurados para transmitirem os dados obtidos dos sistemas de monitoramento 300 para um banco de dados 330. Os bancos de dados podem ser armazenados, por exemplo, em um dispositivo de computação ou em uma pluralidade de dispositivos de computação. A transmissão para um banco de dados 330 pode ser através de sinais de radiofrequência, sinais de celular, protocolos ZigBee ou Blue Tooth, e semelhantes. O banco de dados 330 pode ser acessado através da Internet. Nos exemplos, se os dados de pressão medidos indicarem uma condição anormal ou inesperada em um ou mais conjuntos de freio a ar 100, o software em comunicação com o banco de dados 330 pode enviar alertas para um usuário através de e-mail, mensagem de texto ou mensagem de voz, e similares.

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23/24 [038] Com referência específica às figs. 3 a 5, deve ser entendido que os dados sobre uma pressão de ar fornecida, obtidos por um segundo transdutor de RFID 230, também podem ser lidos por um monitor de dados remoto, como descrito acima.

[039] Deve ser entendido que um sensor de temperatura de RFID, não mostrado, pode ser posicionado em comunicação com uma ou mais rodas 148, e configurado para medir dados de temperatura da roda 148, antes, durante e/ou depois de um procedimento de frenagem. Os dados sobre a temperatura da roda obtidos pelo sensor de temperatura de RFID podem ser lidos por um monitor de dados remoto, como descrito acima. Exemplos de termômetros de RFID podem incluir uma porção de RFID e uma porção de sensor de temperatura, tal como uma porção de termômetro. Exemplos de sensores de temperatura de RFID de acordo com esta invenção podem ser passivos ou energizados externamente.

[040] A fig. 6 é um fluxograma mostrando as etapas de um método exemplificativo para monitorar uma pressão de ar regulada aplicada a pelo menos um cilindro de freio 142 de pelo menos um conjunto de freio 142 operável por ar 142, de um trem 150 com pelo menos um vagão 160, consistente com a presente invenção. Com referência à fig. 6, a etapa 1010 inclui fornecer uma pressão de ar a pelo menos um dispositivo de carga vazia 130. A etapa 1020 inclui regular a pressão de ar fornecida com um conjunto de regulação 138 de pelo menos um dispositivo de carga vazia 130, para resultar em uma pressão de ar regulada. A etapa 1030 inclui fornecer a pressão de ar regulada a partir de pelo menos um dispositivo de carga vazia 130 para pelo menos um cilindro de freio 142. A etapa 1040 inclui medir a pressão de ar regulada com um transdutor de RFID 250 a jusante de pelo menos um dispositivo de carga vazia 130. A etapa 1050 inclui a leitura dos dados do transdutor de RFID 250 com um monitor de dados remoto 310.

[041] Com referência à fig. 8, deve ainda para ser entendido que existe um método para monitorar uma pressão de ar aplicada dentro de um conjunto de freio a ar 100, de um trem com pelo menos um vagão ferroviário 160, que é consistente com a presente invenção. A etapa 2010 inclui fornecer uma pressão de ar ao conjunto de freio a ar 100. A etapa 2020 inclui medir a pressão de ar em um local desejado no conjunto de freio 100 com um transdutor de RFID 230, 250. A etapa 2030 inclui a leitura dos dados do transdutor de RFID 230, 250 com um monitor de dados remoto 310.

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24/24 [042] Embora a invenção tenha sido descrita em detalhes com propósitos de ilustração, com base no que é atualmente considerado como sendo os exemplos mais práticos e/ou preferidos, deve ser entendido que tais detalhes são apenas para esses propósitos e que a invenção não está limitada aos exemplos ou formas de incorporação descritos, mas, pelo contrário, é destinada a abranger modificações e arranjos equivalentes que estejam dentro do espírito e escopo das reivindicações anexas. Por exemplo, deve ser entendido que a presente invenção contempla que, na medida do possível, uma ou mais características de qualquer forma de incorporação ou exemplo possam ser combinadas com uma ou mais características de qualquer outra forma de incorporação ou exemplo.

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Reivindicações

1. Sistema para monitorar uma pressão de ar aplicada a um cilindro de freio de um conjunto de freio de um veículo ferroviário, tal sistema compreendendo:

o cilindro de freio;

um dispositivo de carga vazia; e um transdutor de RFID em comunicação com o dispositivo de carga vazia, caracterizado por o transdutor de RFID estar localizado a jusante do dispositivo de carga vazia, e com o transdutor de RFID estando configurado para:

medir a pressão de ar fornecida ao cilindro de freio do conjunto de freio; e gerar dados sobre a pressão de ar fornecida ao cilindro de freio do conjunto de freio;

com o sistema compreendendo um monitor de dados remoto configurado para ler os dados do transdutor de RFID.
2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o monitor de dados remoto compreender um ou mais de um leitor de RFID portátil e um ou mais de um leitor de RFID estacionário, configurados para lerem os dados do transdutor de RFID quando pelo menos um vagão do veículo ferroviário passa pelo monitor de dados remoto.
3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dispositivo de carga vazia compreender:

uma entrada de conjunto de freio que exibe uma pressão de ar fornecida;

um conjunto de regulagem configurado para regular a pressão de ar; e uma saída de conjunto de freio que exibe uma pressão de ar regulada.
4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o monitor de dados remoto compreender um transmissor configurado para transmitir dados para um banco de dados remoto.
5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o transdutor de RFID compreender um sistema de RFID passivo.
6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o transdutor de RFID compreender ainda um sistema de RFID ativo conectado por fio a uma fonte de energia.

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7. Sistema, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o transdutor de RFID compreender ainda um transmissor configurado para transmitir dados para um banco de dados remoto.
8. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o transdutor de RFID estar disposto no dispositivo de carga vazia.
9. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o transdutor de RFID estar disposto no cilindro de freio.
10. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda um segundo transdutor de RFID a montante do dispositivo de carga vazia, com esse segundo transdutor de RFID estando configurado para:

medir a pressão de ar a montante do dispositivo de carga vazia; e gerar dados sobre a pressão de ar.
11. Sistema, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o monitor de dados remoto estar configurado para ler dados do segundo transdutor de RFID.
12. Sistema, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o segundo transdutor de RFID estar disposto em uma válvula de controle do sistema.
13. Método para monitorar a pressão de ar aplicada a um cilindro de freio de um conjunto de freio, de um trem com pelo menos um vagão, caracterizado por compreender:

fornecer uma pressão de ar a um dispositivo de carga vazia;

regular a pressão de ar fornecida com um conjunto de regulação do dispositivo de carga vazia, para resultar em uma pressão de ar regulada;

fornecer a pressão de ar regulada proveniente do dispositivo de carga vazia para pelo menos um cilindro de freio;

medir a pressão de ar regulada com um transdutor de RFID a jusante do dispositivo de carga vazia; e ler a medição do transdutor de RFID com um monitor de dados remoto.
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o monitor de dados remoto compreender um ou mais leitores de RFID portáteis e um ou mais leitores

Petição 870190089886, de 11/09/2019, pág. 98/108

3/3 de RFID estacionários, configurados para lerem dados do transdutor de RFID quando pelo menos um vagão passa pelo monitor de dados remoto.
15. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o transdutor de RFID compreender um sistema de RFID passivo.
16. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o monitor de dados remoto compreender um transmissor, e compreender ainda uma etapa de transmitir a medição do monitor de dados remoto para um banco de dados remoto.
17. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o transdutor de RFID estar disposto no dispositivo de carga vazia.
18. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o transdutor de RFID estar disposto no cilindro de freio.
19. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por compreender ainda:

medir a pressão de ar fornecida com um segundo transdutor de RFID em comunicação com a pressão de ar fornecida; e ler a medição do segundo transdutor de RFID com o monitor de dados remoto.
20. Veículo ferroviário, compreendendo:

um conjunto de freio para frear pelo menos uma roda de um vagão;

um transdutor de RFID em comunicação com o conjunto de freio, caracterizado por o transdutor de RFID estar configurado para:

medir uma pressão de ar em um ponto do conjunto de freio; e gerar dados sobre a pressão de ar;

com o dito veículo compreendendo pelo menos um monitor de dados remoto configurado para ler dados do transdutor de RFID.