EA025429B1 - Автоматизированная система коммерческого осмотра поездов и вагонов (аско пв) - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике. Над рельсовым путём установлена П-образная несущая конструкция, на которой размещены четыре телевизионные камеры, датчик определения начала состава, прожекторы, по меньшей мере два лазерных сканера. Датчики счета вагонов и счета колесных пар объединены в датчик счета колес, последний установлен на рельсе в створе несущей конструкции. Устройство обработки информации от лазерных сканеров выполнено на базе микропроцессорного устройства ПЭВМ, установленной на автоматизированном рабочем месте оператора. Телевизионные камеры предназначены для получения изображений крыши вагонов, левого и правого бортов вагонов, а также контроля наличия пломб на люках цистерн. Лазерные сканеры предназначены для сканирования пространства в зоне контроля подвижного состава и измерения расстояния до различных точек проходящих вагонов с целью последовательного контроля габарита подвижного состава, зонального габарита погрузки, основного габарита погрузки, степеней негабаритности грузов. На ригеле несущей конструкции может устанавливаться дополнительный сканер с целью контроля остатков грузов и равномерности загрузки. Выходы всех телевизионных камер, лазерных сканеров связаны с ПЭВМ, выходы датчика определения начала состава и датчика счета колес связаны с входами блока согласования (БС), управляющий вход и выход БС связаны с ПЭВМ. К выходу ПВЭМ подключен монитор. Выходы лазерных сканеров, телевизионных камер, а также блока согласования связаны с ПЭВМ локальной вычислительной сетью через сетевые коммутаторы. Устройство обработки информации предназначено для

Description

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к устройствам автоматики и телемеханики, осуществляющим контроль технического и коммерческого состояния движущегося железнодорожного состава и видеоконтроль сохранности, правильности размещения и крепления груза на открытом подвижном составе, исправности бортов, крыш вагонов и цистерн, наличия остатков груза и реквизитов крепления. Предложена автоматизированная система коммерческого осмотра поездов и вагонов (АСКО ПВ).

Известна АСКО ПВ, содержащая П-образную несущую конструкцию, на которой размещены четыре телевизионных камеры, предназначенные для получения изображений левого и правого бортов вагонов, крыши вагонов, а также контроля наличия пломб на люках цистерн, оптоэлектронные датчики начала состава, счёта вагонов, счёта колёсных пар, девять оптоэлектронных датчиков контроля габаритности погрузки вагонов, предназначенных для обеспечения контроля границ совмещённого зонального габарита погрузки и габарита подвижного состава, прожекторы, выходы телевизионных камер связаны с видеовходами персональной электронной вычислительной машины (ПЭВМ), выходы оптоэлектронных датчиков контроля габаритности погрузки вагонов, оптоэлектронных датчиков счёта колёсных пар, начала состава, счёта вагонов связаны с соответствующими входами блока индикации и согласования, управляющий вход, а также выход которого связаны с последовательными портами ПЭВМ, к выходу которой подключен монитор, блок индикации и согласования выполнен с возможностью работы в автономном режиме (КИ 2252170 С1 В61К 9/02).

Недостаток известной АСКО ПВ заключается в том, что она не позволяет осуществлять контроль степеней негабаритности грузов, что необходимо для обеспечения оперативного обнаружения коммерческих неисправностей, угрожающих безопасности движения поездов. Кроме того, при визуальном наблюдении подвижного состава оператор в условиях атмосферных явлений (туман, световая засветка солнцем, прожектором и др.) может не определить наличие остатков грузов и равномерность загрузки открытого подвижного состава, что необходимо для обеспечения сохранности перевозимых грузов и безопасности движения поездов.

Наиболее близким к предложенной АСКО ПВ является устройство, содержащее габаритные ворота с оптическими блоками, соединенными каналами связи с вычислительным устройством, к которому подключен монитор, блок обработки изображений и блок сравнения границ габаритов погрузки, габаритные ворота выполнены из двух разнесенных в продольном направлении вертикальных стоек, на которых с каждой боковой стороны смонтированы распределенные по высоте в трех зонах контроля габарита погрузки, по крайней мере три оптических блока, выполненных в виде матрицы лазерных дальномеров, выход вычислительного устройства соединен с входом блока обработки изображений, выход которого подключен к первому входу блока сравнения габаритов погрузки, ко второму входу которого подключен выход блока памяти вычислительного устройства, в котором предварительно записано изображение предельно допустимого габарита погрузки, а выход блока сравнения соединен со вторым входом монитора (Ки 2408487 С1 В61К 9/02).

Недостаток указанного устройства определяется тем, что с его помощью контролируется только предельно допустимый габарит погрузки, причем из-за наличия шага не менее 500 мм в матрицах лазерных дальномеров, допускаются пропуски элементов борта вагона и груза при формировании профиля. Также из-за отсутствия ригеля и контрольного оборудования не формируется внутренний профиль открытого вагона, необходимый для контроля равномерности загрузки и наличия остатков груза.

Задачей настоящего изобретения является создание АСКО ПВ с обеспечением автоматического, визуального и звукового контроля нарушений габарита подвижного состава, зонального габарита погрузки, основного габарита погрузки, степеней негабаритности грузов, наличия остатков грузов и равномерности загрузки открытого подвижного состава по данным от устройства обработки информации от лазерных сканеров, визуального контроля коммерческого состояния подвижного состава при прохождении его в зоне контроля посредством телевизионных камер левого борта вагона, крыши вагона, правого борта вагона и контроля наличия пломб на люках цистерн в реальном масштабе времени по экрану ПЭВМ оператора в режиме Полиэкран (одновременное отображение четырех окон изображений от телевизионных камер и окна вывода негабарита на сформированном двухмерном профиле вагона, с отображением текущего номера вагона, зоны негабаритности, а также трёхмерное изображение вагона, обеспечивающее его объемное представление, с отображением зоны негабаритности), формирование отчета (справки) о коммерческих неисправностях вагонов, создание видеоархива.

Технический результат изобретения заключается, таким образом, в создании самостоятельной системы АСКО ПВ, автоматизирующей процесс оперативного контроля коммерческих неисправностей, угрожающих безопасности движения поездов и сохранности перевозимого груза.

Сущность изобретения заключается в том, что в АСКО ПВ, включающей в себя установленную над рельсовым путём П-образную несущую конструкцию, на которой размещены три телевизионные камеры, предназначенные для получения изображений левого борта вагона, правого борта вагона и крыши вагона, телевизионная камера контроля наличия пломб на люках цистерн, датчики определения начала состава, счёта вагонов и счёта колёсных пар, прожекторы, а также по меньшей мере два лазерных сканера, предназначенных для сканирования пространства в плоскости, перпендикулярной направлению дви- 1 025429 жения поезда, и измерения в полярной системе координат расстояний и углов до различных точек проходящих вагонов с целью контроля габарита подвижного состава, зонального габарита погрузки, основного габарита погрузки, степеней негабаритности грузов, устройство обработки информации от лазерных сканеров, причем датчики счета вагонов и счета колесных пар объединены в датчик счета колес, который установлен на рельсе в створе несущей конструкции, выходы всех телевизионных камер, лазерных сканеров связаны с ПЭВМ, установленной на автоматизированном рабочем месте оператора, выходы датчика определения начала состава и датчика счета колес связаны с соответствующими входами блока согласования, управляющий вход и выход которого связаны с ПЭВМ, к выходу которой подключен монитор, при этом выходы лазерных сканеров, телевизионных камер, а также блока согласования связаны с ПЭВМ локальной вычислительной сетью через сетевые коммутаторы.

При этом устройство обработки информации от лазерных сканеров выполнено на базе микропроцессорного устройства ПЭВМ с возможностью автоматического формирования при движении поезда массива двухмерных профилей вагона и его трёхмерного изображения с целью сравнения с заранее созданными шаблонами габаритов для определения нарушения их границ. На ригеле несущей конструкции дополнительно установлен дополнительный лазерный сканер с целью контроля остатков грузов и равномерности загрузки открытого подвижного состава.

На фиг. 1 представлена структурная схема АСКО ПВ (расположение системы освещения не показано).

На фиг. 2 представлена схема расположения АСКО ПВ на несущей конструкции.

Для обеспечения осуществления контроля по меньшей мере два лазерных сканера (ЛС1 1, ЛС2 2) закрепляют на несущей конструкции, дополнительно на несущей конструкции может устанавливаться сканер (ЛС3 3), которые сканируют пространства в плоскости, перпендикулярной направлению движения поезда, и измеряют в полярной системе координат расстояния и углы до различных точек проходящих вагонов. Параметры расстояний и углов в виде выходных сигналов от сканеров (ЛС1 1, ЛС2 2, ЛС3 3) через сетевые коммутаторы (СК1 17) и (СК1 20) по локальной вычислительной сети поступают на вход устройства обработки информации (УОИ 24), которое установлено в специализированном системном блоке автоматизированного рабочего места оператора пункта коммерческого осмотра (ССБ АРМ О ПКО 25). Устройство обработки информации (УОИ 24) обрабатывает параметры и передает информацию на вход сетевой платы (СП 23). Питание сканеров осуществляется от источника питания (ИП1 4).

Телевизионные камеры (ТК1 9, ТК2 10, ТК3 11, ТК4 12), установленные в термостатированные контейнеры (КТ1 5, КТ2 6, КТ3 7, КТ4 8) соответственно и закреплённые на опорах и ригеле П-образной несущей конструкции, передают через сетевые коммутаторы (СК1 17) и (СК1 20) по локальной вычислительной сети видеосигналы на входы сетевой платы (СП 23) специализированного системного блока автоматизированного рабочего места оператора пункта коммерческого осмотра (ССБ АРМ О ПКО 25), выход которого связан с входом монитора компьютерного (М 27). Выход сетевой платы (СП 23) соединён с входом сетевого коммутатора (СК2 26), выход которого посредством локальной сети соединён с ПЭВМ автоматизированного рабочего места приёмосдатчика пункта коммерческого осмотра (ПЭВМ АРМ ПКО 28). Питание телекамер (ТК1 9, ТК2 10, ТК3 11, ТК4 12) осуществляется от источников питания (ИП2 13, ИГО 14, ИП4 15, ИГО 16); питание устройств, входящих в состав автоматизированного рабочего места оператора пункта коммерческого осмотра (25), осуществляется от источника бесперебойного питания (ИБП 22).

На несущей конструкции также устанавливается датчик начала состава (ДН 18), а датчик счета колес (ДСК 19) устанавливается на рельсе в створе несущей конструкции. Выходные сигналы от датчиков (ДН 18 и ДСК 19) поступают на вход блока согласования (БС 21), который обеспечивает счет вагонов при различных алгоритмах движения (в т.ч. при остановках и реверсивном движении). Выход блока согласования (БС 21) связан с входом сетевой платы (СП 23) локальной вычислительной сетью через сетевые коммутаторы (СК1 17) и (СК1 20). Для обеспечения работы в условиях недостаточной освещённости используют прожекторы, которые закрепляют на несущей конструкции (на фиг. 2 изображены условно).

Установка сетевого коммутатора (СК 17) и источников питания (ИП1 4, ИП2 13, ИП3 14, ИП4 15, ИП5 16) на фиг. 2 не показана.

При входе подвижного состава в зону контроля локомотив пересекает луч от датчика начала состава (ДН 18) и место установки датчика счета колес (ДСК 19). Выходной сигнал о пересечении поступает от датчиков на блок согласования (БС 21), который формирует электрический импульс и передаёт на сетевую плату (СП 23) сигнал о начале записи видеоинформации. Видеосигналы от ТК (ТК1 9, ТК2 10, ТК3 11, ТК4 12) поступают на входы сетевой платы (СП 23), а на мониторе (М 27) отображается информация от выбранных оператором для просмотра телевизионных изображений от камер. Блок согласования (БС 21) осуществляет счёт вагонов в зоне контроля по сигналам от датчика начала состава (ДН 18) и датчика счёта колес (ДСК 19). При этом блок согласования (БС 21) передаёт на сетевую плату (СП 23) специализированного системного блока (25) данные о начале и конце состава, текущий номер вагона. По сформированным устройством обработки информации (УОИ 24) массивам двухмерных профилей вагона и его трёхмерного изображения автоматически выполняется сравнение с заранее созданными шаблонами габаритов для определения нарушения их границ, с отображением на экране монитора зоны нарушения габарита или степени негабаритности, а также графическое отображение внутреннего профиля открыто- 2 025429 го вагона. Факт нарушения границ регистрируется в журнале событий с фиксацией порядкового номера вагона с негабаритной погрузкой. В процессе прохождения подвижного состава оператор может маркировать просматриваемый вагон в момент визуального обнаружения коммерческой неисправности. Включение осветительной системы в тёмное время суток осуществляется автоматически с помощью таймера.

Результаты осмотра состояния вагонов и грузов с помощью средств АСКО ПВ обрабатываются оператором автоматизированного рабочего места пункта коммерческого осмотра (маркировка вагонов, установка или снятие запрета ставить вагон в состав, ввод примечаний о коммерческих неисправностях в таблицу Вагоны). После обработки результатов осмотра состояния вагонов и грузов автоматически формируется справка об обнаруженных коммерческих неисправностях контролируемого состава, которая передаётся в автоматизированное рабочее место приёмосдатчика пункта коммерческого осмотра (АРМ ПКО 28). На основе этих данных его оператор (28) формирует учётно-отчётную документацию по контролируемому составу и передаёт её по локальной сети в автоматизированную систему управления станции.

Таким образом, предложенное изобретение обеспечивает коммерческий осмотр поездов, вагонов и грузов, автоматически выявляет в процессе движения поезда коммерческие неисправности и нарушения габаритов подвижного состава, зонального габарита погрузки, основного габарита погрузки, степеней негабаритности грузов, остатков грузов и равномерности загрузки открытого подвижного состава, угрожающие безопасности движения и сохранности перевозимых грузов, создание видеоархива и формирование отчета (справки) о коммерческих неисправностях вагонов.

Claims (3)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Автоматизированная система коммерческого осмотра поездов и вагонов, включающая в себя установленную над рельсовым путём П-образную несущую конструкцию, на которой размещены три телевизионные камеры, предназначенные для получения изображений левого борта вагона, правого борта вагона и крыши вагона, одна телевизионная камера контроля наличия пломб на люках цистерн, датчики определения начала состава, счёта вагонов и счёта колёсных пар, прожекторы, а также по меньшей мере два лазерных сканера, предназначенных для сканирования пространства в плоскости, перпендикулярной направлению движения поезда, и измерения в полярной системе координат расстояний и углов до различных точек проходящих вагонов с целью контроля габарита подвижного состава, зонального габарита погрузки, основного габарита погрузки, степеней негабаритности грузов, устройство обработки информации от лазерных сканеров, причем датчики счета вагонов и счета колесных пар объединены в датчик счета колес, который установлен на рельсе в створе несущей конструкции, выходы всех телевизионных камер, лазерных сканеров связаны с ПЭВМ, установленной на автоматизированном рабочем месте оператора, выходы датчика определения начала состава и датчика счета колес связаны с соответствующими входами блока согласования, управляющий вход и выход которого связаны с ПЭВМ, к выходу которой подключен монитор, при этом выходы лазерных сканеров, телевизионных камер, а также блока согласования связаны с ПЭВМ локальной вычислительной сетью через сетевые коммутаторы.
2. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство обработки информации от лазерных сканеров выполнено на базе микропроцессорного устройства ПЭВМ с возможностью автоматического формирования при движении поезда массива двухмерных профилей вагона и его трёхмерного изображения с целью сравнения с заранее созданными шаблонами габаритов для определения нарушения их границ.
3. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что на ригеле несущей конструкции установлен дополнительный лазерный сканер с целью контроля остатков грузов и равномерности загрузки открытого подвижного состава.