EA028937B1 - Система мониторинга для слежения за осями несамоходных транспортных единиц - Google Patents

Abstract

Система (100) мониторинга содержит модуль (50) пройденного осью расстояния, соединенный по меньшей мере с одной системой (1) мониторинга транспортной единицы и приспособленный для определения для каждого из идентификаторов (42) осей, обнаруженных по меньшей мере одной из систем (1) мониторинга транспортных единиц приращения (52) пройденного осью расстояния за соответствующий период времени (54) сбора данных с учетом приращений (32) пройденного расстояния транспортной единицы за этот период времени (54) сбора данных по меньшей мере одной системы (1) мониторинга транспортной единицы, обнаружившей этот идентификатор (42) оси за этот период времени (54) сбора данных.

Description

Изобретение относится, в общем, к системе мониторинга, предназначенной для контроля осей, находящихся под несамоходной транспортной единицей, в частности, под железнодорожным вагоном.

Такие несамоходные транспортные единицы обычно представляют собой грузовые вагоны или вагоны-цистерны или другие подходящие железнодорожные вагоны, используемые для перевозки грузов в системе железнодорожного транспорта, которые будучи сцепленными и тянутыми одним или несколькими локомотивами образуют состав. Такой тип железнодорожных вагонов называют также товарными вагонами, грузовыми вагонами, багажными вагонами и т. д. Эти единицы содержат шасси, с помощью которых несамоходная транспортная единица свободно укладывается на различные обособленные компоненты, состоящие из одной оси и пары колес, именуемые также колесными парами. Эта колесная пара представляет собой сборку колес, соединенных осью железнодорожного вагона, катящихся по рельсовому пути. В большинстве случаев железнодорожные вагоны имеют две тележки, каждая из которых содержит две или три колесных пары. Эти тележки образуют рамный узел под каждым концом железнодорожного вагона, который держит колесные пары, и обеспечивает вращение вокруг, в целом, вертикальной оси вращения относительно железнодорожного вагона. Однако возможна, например, в случае коротких грузовых вагонов, установка колесных пар без тележек, например, две колесные пары на обоих концах такого короткого грузового вагона, непосредственно установленные на шасси железнодорожного вагона. Эти транспортные единицы, являющиеся несамоходными рельсовыми транспортными средствами, не имеют находящегося в них какого-либо вида привода и зачастую не имеют какого-либо вида электроснабжения.

Настоящее изобретение относится, в частности, к системе мониторинга для контроля каждой оси, что также означает контроль каждой из колесных пар, находящихся под несамоходной транспортной единицей, причем система мониторинга устанавливается на транспортной единице, и система мониторинга содержит модуль спутникового позиционирования, позволяющий рассчитать пробег транспортной единицы.

Предпосылки изобретения

Основной причиной схода с рельс несамоходной рельсовой транспортной единицы является плохое техническое обслуживание, результатом которого являются уплощенные колеса.

Когда несамоходная рельсовая транспортная единица тормозит, ее колеса часто блокируются, когда вагон еще находится в движении. Пока состав полностью не остановится, эти заблокированные колеса будут скользить по рельсам. Поскольку как рельсы, так и колеса изготовлены из металла, это скольжение вызовет уплощение колеса в месте, где оно скользило по рельсам. Результатом этого "скольжения и уплощения" будет колесо, уже не являющееся идеально круглым.

Уплощенное колесо с плохой формой уже не будет поворачиваться, и будет вызывать вибрации и риск схода с рельсов из-за своей "неадаптированной" формы на рельсах. Именно по этой причине каждое колесо несамоходных рельсовых транспортных единиц подлежит через каждые 100000 км пробега шлифовке и заточке и через каждый 1000000 км пробега подлежит замене вместе со всей осью, поскольку колесная пара, т. е. ось вместе с двумя колесами, всегда изготавливается из одного куска металла.

На практике оказывается весьма затруднительным регистрировать точный пробег рельсовых транспортных единиц из-за отсутствия какого-либо источника питания, экстремальных условий эксплуатации, таких как удары, вибрации, всевозможные погодные условия, экстремальные температуры и т.д., а также из-за огромной логистической нагрузки, связанной с отслеживанием этого вида данных в ручном режиме.

Даже если организация сможет рассчитать пробег своих несамоходных рельсовых транспортных единиц, она обязательно столкнется со второй и даже большей проблемой: различия ширины колеи в нескольких странах или участках сети железных дорог. Ширина колеи в Западной Европе не всегда будет такой же, как ширина колеи в Восточной Европе или Азии. При перевозке товаров железнодорожным транспортом в страны с другой шириной колеи у организации есть 2 альтернативы:

1) перегрузить товары на другие несамоходные рельсовые транспортные единицы, приспособленные к другой ширине колеи; или

2) приспособить свои железнодорожные вагоны путем изменения осей.

Часто случается, что операторы составов меняют оси на несамоходных рельсовых транспортных единицах по своей собственной инициативе, чтобы избежать лишних задержек на всем пути перевозки. Владельцы рельсовых транспортных единиц и/или организации, арендующие несамоходные рельсовые транспортные единицы, часто не информируются и не осведомлены об этих действиях. Кроме того, они зачастую не знают, какие оси подставляются под их вагоны, и на практике часто устанавливаются оси, бывшие в эксплуатации.

Из-за этих действий владельцам несамоходных рельсовых транспортных единиц становится очень тяжело отслеживать реальный пробег осей на их несамоходных рельсовых транспортных единицах.

В настоящее время организации выполняют грубые расчеты, основанные на планировании отправок каждой из своих несамоходных рельсовых транспортных единиц, чтобы иметь оценку пробега на транспортную единицу, но вовсе не имеют ключа к решению проблемы определения точного пробега на

- 1 028937

ось колесной пары.

Однако этот способ приводит к очень большим погрешностям, но это лучше, чем вообще не иметь никакого представления о пробеге.

Еще один способ контролировать необходимость ремонта колес несамоходной рельсовой транспортной единицы - использование временного параметра вместо учета пробега в случае перевозки груза высокого риска или опасного груза. В случае несамоходных рельсовых транспортных единиц высокого риска, например, проводят ежемесячную проверку.

Однако этот способ и вовсе неточен.

Еще одна возможность - установка на осях механического счетчика пройденного расстояния.

В документе И8 5433111, например, устройство для обнаружения дефектных состояний, связанных с колесной парой рельсового транспортного средства и с рельсовым путем, по которому данное рельсовое транспортное средство движется, содержит устройство измерения оборотов для генерирования данных, указывающих движение по вертикальной оси относительно рельсового пути.

Еще одна сравнимая система раскрыта в документе МО 2008/079456, в котором описана система одометра типа, измеряющего расстояние, пройденное рельсовым транспортным средством, на основании числа оборотов колеса. Система содержит управляющее устройство, подключенное для приема информации о положении транспортного средства от устройства определения положения транспортного средства и одного или нескольких сигналов, соответствующих числу оборотов колеса. Управляющее устройство программируется для определения расстояния, пройденного транспортным средством, на основании информации о положении, полученной в разные моменты времени. Информация о расстоянии используется для оценки расстояния, пройденного колесом при вращении.

В документе ИЕ 102010027490 раскрыта система мониторинга износа и истирания рельсов, вызванного грузовым или пассажирским транспортом. Эта система содержит электронный датчик, предназначенный для определения расстояния, пройденного вагоном, на основании измеренной скорости датчика. Датчик встроен в подшипник колеса вагона. Датчик частоты вращения предназначен для измерения частоты вращения подшипника колеса. Электронная схема датчика подключена к датчику частоты вращения и предназначена для определения расстояния, пройденного вагоном, на основании частоты вращения, измеренной датчиком частоты вращения. Определенное электронной схемой датчика расстояние сравнивается с некоторым независимым расстоянием, и в случае расхождения расстояний обнаруживается смещение между подшипником колеса и ходовым рельсом. Это независимое расстояние определяется второй, спутниковой системой измерений.

Первый крупный недостаток систем, имеющих счетчик пробега на осях, заключается в том, что исключена возможность обнаружения, когда оси убраны из-под вагона. Следовательно, совершенно невозможно знать точное расстояние, пройденное этими осями.

Еще один недостаток этих систем - необходимость регулярного вмешательства человека для проверки счетчиков всех осей и ручного ввода этих данных в базу данных. Зная, что операторы всегда владеют/ эксплуатируют несколько тысяч несамоходных рельсовых транспортных единиц, и зная, что до прибытия на требуемый осмотр несамоходные рельсовые транспортные единицы остаются на сети дорог 4 года, это подразумевает гигантский объем ручной работы, экономически не оправданный в реальной жизни.

Еще одна система мониторинга для слежения за осями, находящимися под несамоходной транспортной единицей, известна из документа И82011/231039. В нем описывается вариант осуществления, содержащий датчик, установленный на каждой оси рельсового транспортного средства. На рельсовом транспортном средстве может устанавливаться блок телематики, принимающий сигналы, касающиеся начала движения, пройденного расстояния, скорости, направления вращения, блокировки колес, работы тормозов и т. д., от каждого из этих датчиков по беспроводной линии радиосвязи. Отмечается также, что отдельные оси транспортного средства можно заменять отдельно, они могут иметь пройденные расстояния, отличающиеся от расстояния, пройденного рельсовым транспортным средством. Кроме того, блок телематики может проверять местоположение рельсового транспортного средства посредством системы ОР8. Кроме того, раскрыто, что датчики могли бы хранить уникальный идентификатор для оси, на которой они установлены. Однако этот датчик требует рядом с подходящими системами датчиков для определения пробега оси еще и радиомодуль, подходящий для установления канала беспроводной связи с блоком телематики для передачи этого определенного пробега из датчика в блок телематики. Понятно, что такая установка датчика требует бортового источника питания в виде батареи, что обуславливает необходимость в обеспечении противовеса и дополнительную сложность, поскольку батарея должна своевременно заменяться. Кроме того, поскольку пробег осей определяется в самом датчике, система мониторинга может охватывать только оси, оснащенные таким датчиком. Особенно если одна или несколько колесных пар рельсового транспортного средства, например, заменяются колесными парами, не оснащенными таким датчиком, система не сможет надежно отслеживать пройденное расстояние, при прохождении которого были использованы эти неидентифицированные оси. Кроме того, замена одной оси другой осью в соответствии с этой системой не считается опасной ситуацией, хотя особенно в случае, например, установки неидентифицированных осей, бывших в эксплуатации, железнодорожному ва- 2 028937

гону, содержащему опасный груз, на практике на самом деле создает угрозу, которая будет оставаться незамеченной и не предупреждающей об опасности.

Из документа ЕР 1382507 известно техническое решение, заключающееся в установке пассивного транспондера на оси колесной пары рельсового транспортного средства, содержащего уникальный идентификатор для колесной пары, который может обнаруживаться посредством ручного детектора на расстоянии 2-4 см. Однако этот пассивный транспондер не содержит подходящих систем датчиков для определения пробега осей колесных пар.

Таким образом, существует необходимость в системе мониторинга, обеспечивающей более точный, более надежный и более простой способ определения пробега осей несамоходных рельсовых транспортных единиц, кроме того, позволяющий надежнее определять, когда одна или несколько осей убираются из-под несамоходной транспортной единицы, и/или обнаруживать замену одной или нескольких осей, особенно замену одной или несколькими неидентифициро-ванными осями.

Краткое изложение сущности изобретения

В соответствии с первым аспектом изобретения, предлагается система мониторинга для слежения за осями, по меньшей мере, одной несамоходной транспортной единицы, причем система мониторинга содержит по меньшей мере одну систему мониторинга транспортной единицы, причем каждая из по меньшей мере одной систем мониторинга транспортной единицы установлена на каждой из по меньшей мере одной контролируемых транспортных единиц, причем система мониторинга транспортной единицы содержит

модуль спутникового позиционирования, приспособленный для выполнения нескольких последовательных измерений местоположения транспортной единицы в соответствующие несколько моментов времени сбора данных,

модуль пройденного расстояния транспортной единицы, подключенный к указанному модулю спутникового позиционирования и приспособленный для определения по указанным измерениям местоположения приращений пройденного расстояния транспортной единицы за соответствующий период времени сбора данных для определения общего пройденного расстояния транспортной единицы,

модуль связи, содержащий модуль беспроводной идентификации, приспособленный для обнаружения одного или нескольких тегов беспроводной идентификации, содержащих идентификатор оси, приспособленный для однозначной идентификации оси при соединении с этой осью и нахождении в пределах предопределенной дальности обнаружения модуля беспроводной идентификации,

отличающаяся тем, что

система мониторинга дополнительно содержит модуль пройденного осью расстояния, подключенный к указанной по меньшей мере одной системе мониторинга транспортной единицы и приспособлен для определения - для каждого из идентификаторов осей, обнаруженных по меньшей мере одной из контрольных систем транспортных единиц - приращения пройденного осью расстояния за соответствующий период времени сбора данных с учетом указанных приращений пройденного расстояния транспортной единицы за этот период времени сбора данных по меньшей мере одной системы мониторинга транспортной единицы, которая обнаружила этот идентификатор оси за этот период времени сбора данных.

Примером таких модулей спутникового позиционирования служит, например, глобально доступная СР8 (система глобального позиционирования). К другим примерам относятся ΟΕΟΝΑ88 (ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система) или ОаШео.

Эта система мониторинга способна надежно определять пройденное расстояние каждой из осей, находящихся под транспортной единицей, не требуя при этом установки на этих осях сложного оборудования, поскольку на вращающихся осях требуется установить лишь простой беспроводный тег. Все остальное оборудование системы мониторинга транспортной единицы, такое как, например, модуль спутникового позиционирования и модуль связи, можно устанавливать на корпусе транспортной единицы, например в виде бортового устройства контроля. Поскольку функция определения включена в модуль беспроводной идентификации, беспроводный тег может выполняться как простой пассивный беспроводный тег, такой как тег НЕГО (радиочастотной идентификации), который может быть легко установлен на вращающихся осях. Таким путем косвенное отслеживание приращений расстояния, пройденного каждой из осей, посредством отслеживания местоположения транспортной единицы снижает сложность устанавливаемых на оси компонентов, сохраняя при этом достаточную надежность и гибкость для отслеживания приращений пройденного расстояния для осей, даже если они, например, убираются с одной транспортной единицы и впоследствии повторно используются и устанавливаются на другой транспортной единице.

Это позволяет легко придерживаться, например, плановых работ по техническому обслуживанию и ремонту несамоходных рельсовых транспортных единиц, требующих шлифовки или заточки колес или требующих полной замены. Это намного повысит безопасность работы железнодорожного транспорта, особенно в контексте железнодорожных вагонов для перевозки опасных грузов.

Кроме того, благодаря этой конкретной системе обнаружения и однозначной идентификации оси (осей), каждую отдельную ось можно контролировать, даже если эта ось помещена под другую транспортную единицу, при условии, что эта другая транспортная единица оборудована системой мониторин- 3 028937

га транспортной единицы.

Кроме того, даже если под транспортной единицей установлены одна или несколько неидентифицированных осей, система мониторинга способна определять расстояние, пройденное этими неидентифицированными осями, как будет подробнее объяснено ниже.

Еще одно преимущество заключается в том, что при замене одной или нескольких осей единственное, что нужно сделать, установить на новую ось (оси) новый элемент идентификации, чтобы система могла начать контролировать новую ось (оси) и могла регистрировать точное количество пройденных миль на вновь установленной оси (осях).

Кроме того, однозначная идентификация осей облегчает проверку несамоходных рельсовых транспортных единиц; становится возможной более легкая и 100% надежная идентификация несамоходной рельсовой транспортной единицы.

В соответствии с одним вариантом осуществления модуль пройденного осью расстояния также выполнен с возможностью обновления для каждого из обнаруженных идентификаторов осей совокупного пройденного осью расстояния за соответствующий совокупный период времени сбора данных путем суммирования приращений пройденного осью расстояния за все периоды времени сбора данных за этот совокупный период времени сбора данных.

Таким путем делается возможным надежное отслеживание совокупного пройденного расстояния каждой отдельной оси, даже при ее последующем использовании в других транспортных единицах, без необходимости расположения на вращающихся осях сложного оборудования.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления система мониторинга дополнительно содержит модуль корреляции количества осей, подключенный к указанному модулю пройденного осью расстояния, и выполненный с возможностью хранения для каждой из по меньшей мере одной несамоходных транспортных единиц количества осей, соответствующего предопределенным нескольким осям, которые она содержит.

Это позволяет - без необходимости во вмешательстве оператора - надежно оценивать число осей, наличествующих для каждой транспортной единицы, содержащей систему мониторинга транспортной единицы, и, кроме того, повышает надежность системы для обеспечения, например, обнаружения несанкционированной замены оси или, например, для обеспечения самопроверки, дающей в результате подтвержденное количество осей, для повышения уровня безопасности, как будет подробнее объяснено ниже.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления система мониторинга дополнительно содержит модуль обнаружения неидентифицированных осей, подключенный к указанному модулю корреляции количества осей, и выполненный с возможностью обнаружения для каждой транспортной единицы наличия одной или нескольких неидентифицированных осей, если число идентификаторов осей, обнаруженных его системой мониторинга транспортной единицы, ниже его количества осей.

Наличие такой неидентифицированной оси, например, под железнодорожным вагоном, перевозящим опасный груз, создает повышенный риск, поскольку невозможно надежно оценить происхождение и качество этих осей.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления система мониторинга дополнительно содержит модуль предупреждения, подключенный к модулю обнаружения неидентифицированных осей и выполненный с возможностью генерирования предупреждения о неидентифицированной оси при обнаружении модулем обнаружения неидентифицированных осей наличия одной или нескольких неидентифицированных осей.

Таким путем могут эффективно осуществляться подходящие корректирующие действия, даже если от системы мониторинга требуется отслеживать большое число транспортных единиц и соответствующих осей. В соответствии с одним примером корректирующим действием могло бы быть направление оператора к месту нахождения транспортной единицы, у которой обнаружено наличие неидентифицированной оси, для проверки происхождения и качества этой оси и затем прикрепления к этой оси беспроводного тега 5, чтобы с этого момента и далее и эту ось можно было надежно отслеживать. Ясно, что могли бы быть возможными и другие корректирующие действия, такие как, например, полная замена колесной пары другой подходяще сертифицированной колесной парой, которая идентифицирована посредством беспроводного тега, и т. д.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления модуль обнаружения неидентифицированных осей дополнительно выполнен с возможностью генерирования однозначного идентификатора неидентифицированной оси для каждой из обнаруженных неидентифицированных осей, и тем, что модуль пройденного осью расстояния дополнительно подключен к указанному модулю обнаружения неидентифицированных осей и приспособлен для определения - для каждого из идентификаторов неидентифицированных осей - приращения пройденного осью расстояния за соответствующий период времени сбора данных с учетом указанных приращений пройденного расстояния транспортной единицы за этот период времени сбора данных по меньшей мере одной системы мониторинга транспортной единицы, увязанной с этим идентификатором неидентифицированной оси за этот период времени сбора данных.

Эта преимущественная функциональная возможность обеспечивает надежное отслеживание рас- 4 028937

стояния, пройденного одной или несколькими неидентифицированными осями, когда они установлены на транспортной единице и используются при перевозке, например в месте, которое является слишком удаленным для немедленного вмешательства оператора, или из-за риска, связанного с железнодорожным вагоном, позволяет временно использовать неидентифицированные оси, например, если вагоны порожние и не перевозят опасный груз.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления модуль пройденного осью расстояния дополнительно выполнен с возможностью для обновления совокупного пройденного расстояния для каждого из идентификаторов неиден-тифицированных осей за соответствующий совокупный период времени сбора данных путем суммирования приращений пройденного осью расстояния за все периоды времени сбора данных за этот совокупный период времени сбора данных.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления модуль предупреждения дополнительно выполнен с возможностью выдачи предупреждения о пройденном осью расстоянии, когда совокупное пройденное осью расстояние превышает предопределенный максимальный предел расстояния.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления предопределенный максимальный предел расстояния для идентификатора неидентифицированной оси меньше, чем предопределенный максимальный предел расстояния для идентификатора оси.

Таким путем система обеспечивает безопасность, предупреждая, когда совокупное пройденное осью расстояние превышает допустимые пределы.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления предопределенная дальность обнаружения модуля беспроводной идентификации больше предопределенной максимальной длины транспортной единицы и предпочтительно троекратной этой максимальной длины.

Таким путем система дополнительно повышает уровень безопасности путем выдачи предупреждения раньше для неидентифицированных осей, представляющих более высокую неопределенность относительно их качества.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления модуль пройденного осью расстояния дополнительно приспособлен для определения для каждого из идентификаторов осей, обнаруженного по меньшей мере одной из систем мониторинга транспортных единиц, приращения пройденного осью расстояния за соответствующий период времени сбора данных с учетом указанных приращений пройденного расстояния транспортной единицы за этот период времени сбора данных по меньшей мере одной системы мониторинга транспортной единицы, которая непрерывно обнаруживала это идентификатор оси за этот период времени сбора данных, для которого соответствующие приращения пройденного расстояния транспортной единицы больше дальности обнаружения указанного модуля беспроводной идентификации.

Это дополнительно повышает надежность системы, поскольку беспроводные теги, временно проходящие через область дальности обнаружения транспортной единицы, отфильтровываются.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления система мониторинга дополнительно содержит

несколько систем мониторинга транспортных единиц, установленных на нескольких транспортных единицах;

модуль обнаружения последовательностей, выполненный с возможностью определения одной или нескольких последовательностей подмножества из нескольких транспортных единиц, если за период времени сбора данных, соответствующий приращениям пройденного расстояния транспортной единицы, превышающим предопределенную максимальную длину транспортной единицы, приращения пройденного расстояния каждой из этих транспортных единиц по существу одинаковы, и разность между измерениями местоположения каждой из транспортных единиц последовательности и ее ближайшим соседом меньше двукратной предопределенной максимальной длины транспортной единицы.

Таким путем преимущественно можно легко обнаруживать конкретную конфигурацию нескольких сцепленных железнодорожных вагонов состава.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления модуль обнаружения неидентифицированных осей дополнительно подключен к модулю обнаружения последовательностей и дополнительно выполнен с возможностью обнаружения для каждой последовательности - наличия одной или нескольких неидентифицированных осей, если число идентификаторов осей, обнаруженных всеми системами мониторинга транспортных единиц в последовательности меньше суммы количества осей всех соответствующих транспортных единиц.

Это дополнительно повышает эффективность обнаружения неидентифицированных осей, поскольку знание последовательности транспортных единиц ограничивает объем данных, которые необходимо обрабатывать при измерениях местоположения систем мониторинга транспортных единиц, присутствующих в этой последовательности, без необходимости обрабатывать данные других систем мониторинга транспортных единиц системы мониторинга. Таким путем это предупреждение может генерироваться быстрее с меньшей потребностью в вычислительной мощности.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления каждая по меньшей мере из одной систем мониторинга транспортных единиц содержит сетевой интерфейс для сети спутниковой связи, выполнен- 5 028937

ный с возможностью обеспечения соединения с модулем пройденного осью расстояния, и/или тем, что модуль пройденного осью расстояния, по крайней мере, частично находится в каждой по меньшей мере из одной систем мониторинга транспортных единиц.

Это позволяет выбирать подходящий баланс, с одной стороны, между минимизацией выполняемых функций бортового устройства контроля и, как следствие, повышенной надежностью, простотой и меньшим потреблением энергии, если, например, лишь модуль спутникового позиционирования и модуль связи содержит лишь модуль беспроводной идентификации, и подходящий маломощный сетевой интерфейс для сети спутниковой связи находятся в бортовом устройстве контроля системы мониторинга транспортной единицы, а все остальные выполняемые функции выполняются в удаленной вычислительной системе, которая, например, содержит подходящую базу данных для, по крайней мере, частичного выполнения функций модуля пройденного осью расстояния или других подходящих компонентов системы мониторинга, подключенных к ней. И, с другой стороны, децентрализованной автономной надежностью, так что, например, предупреждения могут генерироваться самим бортовым устройством без какойлибо задержки, и даже если удаленная вычислительная система недосягаема или недоступна.

В соответствии со вторым аспектом изобретения предлагается способ использования системы мониторинга в соответствии с одним из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что указанный способ для каждой из по меньшей мере одной систем мониторинга транспортных единиц системы мониторинга включает следующие этапы:

выполнение модулем спутникового позиционирования нескольких последовательных измерений местоположения транспортной единицы в соответствующие несколько моментов времени сбора данных;

определение модулем пройденного расстояния транспортной единицы по результатам указанных измерений местоположения приращений пройденного расстояния транспортной единицы за соответствующий период времени сбора данных для определения общего пройденного расстояния транспортной единицы,

обнаружение модулем связи одного или нескольких тегов беспроводной идентификации, содержащих идентификатор оси, приспособленный для однозначной идентификации оси, если прикреплен к этой оси и находится в пределах предопределенной дальности обнаружения модуля беспроводной идентификации,

отличающийся тем, что

способ дополнительно включает этапы определения модулем пройденного осью расстояния для каждого из идентификаторов оси, обнаруженного по меньшей мере одной из систем мониторинга транспортных единиц, приращения пройденного осью расстояния за соответствующий период времени сбора данных с учетом указанных приращений пройденного расстояния транспортной единицы за этот период времени сбора данных по меньшей мере одной системой мониторинга транспортной единицы, обнаружившей этот идентификатор оси за этот период времени сбора данных.

В одном преимущественном варианте осуществления система мониторинга приспособлена для предупреждения о том, что одна или несколько осей удалены.

Следовательно, система мониторинга может быть приспособлена для дистанционного предупреждения по сети спутниковой связи, что одна или несколько осей удалены.

Кроме того, система мониторинга может, следовательно, содержать память, которая выполнена с возможностью хранения одного или нескольких событий предупреждения, связанных с удалением одной или нескольких осей.

Возможна и комбинация этих технических решений.

В одном преимущественном варианте осуществления системы мониторинга предлагаемая система мониторинга содержит модуль связи, приспособленный для связи с одним или несколькими датчиками, выполненными с возможностью измерения критических транспортных данных.

Примерами этих критических транспортных данных являются:

температура перевозимого груза;

температура окружающей среды;

температура внутри цистерны;

давление внутри цистерны;

переносимые ударные воздействия транспортной единицы;

уровень заполнения внутреннего пространства контейнера транспортной единицы или а топливного бака (при наличии);

утечка груза;

открытие запора дверей транспортной единицы; и т. д.

В зависимости от типа транспортной единицы и пользователя контролю поддаются самые разные из этих параметров.

Следовательно, один вариант осуществления системы мониторинга может быть приспособлен для дистанционной передачи по сети спутниковой связи критических транспортных данных, собранных этими одним или несколькими датчиками.

Кроме того, один вариант осуществления системы мониторинга может дополнительно содержать

- 6 028937

память для хранения критических транспортных данных, собранных этими одним или несколькими датчиками.

Один вариант осуществления системы мониторинга может быть приспособлен для предупреждения, что один или несколько критических транспортных данных превысили предопределенный предел.

Один вариант осуществления системы мониторинга может быть приспособлен для предупреждения по сети спутниковой связи, что один или несколько критических транспортных данных превысили предопределенный предел.

Кроме того, один вариант осуществления системы мониторинга может содержать память, выполненную с возможностью хранения одного или нескольких событий предупреждения, относящихся к превышению одним или несколькими критическими транспортными данными предопределенного предела.

Возможна и комбинация этих технических решений.

В одном предпочтительном варианте осуществления системы мониторинга один или несколько элементов идентификации представляют собой беспроводные теги. Примером такого беспроводного тега служит тег КРГО (радиочастотной идентификации).

В одном преимущественном варианте осуществления системы мониторинга система мониторинга приспособлена для дистанционной передачи по сети спутниковой связи пройденного расстояния транспортной единицы.

В одном преимущественном варианте осуществления системы мониторинга система мониторинга приспособлена для дистанционного предупреждения по сети спутниковой связи, что пройденное расстояние транспортной единицы и/или одной или нескольких осей под транспортной единицей превысило предопределенный предел расстояния.

Один вариант осуществления системы мониторинга может также содержать память, выполненную с возможностью хранения одного или нескольких событий предупреждения, касающихся превышения пройденным расстоянием транспортной единицы и/или одной или несколькими осями под транспортной единицей предопределенного предела расстояния.

Возможна и комбинация этих технических решений.

Краткое описание графического материала

Фиг. 1 иллюстрирует схематический вид сбоку транспортной единицы, содержащей один вариант осуществления предлагаемой системы мониторинга.

Фиг. 2 иллюстрирует блок-схему, показывающую разные функциональные возможности предлагаемой системы мониторинга и их взаимосвязь.

Фиг. 3 схематически иллюстрирует вид сверху транспортной единицы в соответствии с вариантом осуществления на фиг. 1.

Фиг. 4-8 схематически иллюстрируют еще один вариант осуществления системы мониторинга, содержащей несколько транспортных единиц.

Подробное описание варианта (вариантов) осуществления

На фиг. 1 показан вариант осуществления предлагаемой системы 1 мониторинга транспортной единицы, предназначенной для контроля одной или нескольких осей 102, 104, 106, 108, находящихся под несамоходной транспортной единицей 2, такой как грузовая единица или цистерна, в виде подходящего железнодорожного вагона. Как показано, одна ось 102, 104, 106, 108 образует один компонент с парой автономных колес 3, помещенных на обоих концах соответствующей оси, причем этот компонент оси, постоянно объединенный с обоими колесами, обычно именуется колесной парой. В контексте системы 100 мониторинга, подробнее описанной ниже, ясно, что при упоминании контроля оси или колесной пары, особенно в контексте отслеживания пройденного расстояния, эти термины могут использоваться взаимозаменяемо, поскольку один оборот оси соответствует одному обороту колесной пары. Как показано, вариант осуществления железнодорожного вагона 2 на фиг. 1 опирается на четыре таких оси или колесные пары, причем две оси 102, 104 расположены в тележке 36 на одном конце железнодорожного вагона 2 по его продольной оси Ь, по существу, совпадающей с направлением движения, а две другие оси 106, 108 расположены в другой тележке 36 на противоположном конце железнодорожного вагона 2. Схематический вид сверху транспортной единицы 2, показной на фиг. 1, приведенный на фиг. 3, подробнее иллюстрирует вариант осуществления каждой из этих тележек 36, однако ясно, что возможны многочисленные альтернативные варианты осуществления для подходящих тележек 36. Как показано на фиг. 3, транспортная единица 2 содержит на обоих концах тележку 36, содержащую рамный узел под железнодорожным вагоном 2. Как показано, каждая из этих тележек 36 держит две колесных пары 20, каждая из которых содержит ось 102, 104, 106, 108, непосредственно соединенную на обоих концах с соответствующим колесом 3, предназначенным для качения по железнодорожному пути. Ясно, что возможны и альтернативные варианты осуществления, в которых транспортная единица 2 имеет альтернативное число колесных пар 20, например транспортная единица, содержащая две тележки 36, каждая из которых содержит три колесных пары 20, или любое иное подходящее расположение и число колесных пар 20. Например, возможна также, например, в случае коротких грузовых вагонов 2, как показано в варианте осуществления на фиг. 4, установка колесных пар 20 без тележек, например по две колесных пары 20 на обоих концах этого короткого грузового вагона 2, установленных непосредственно на шасси

- 7 028937

железнодорожного вагона.

Как можно видеть на фиг. 1, система 1 мониторинга транспортной единицы предпочтительно находится в корпусе, установленном на транспортной единице 2.

Как можно видеть на фиг. 2, система 1 мониторинга транспортной единицы содержит модуль 6 спутникового позиционирования, содержащий приемник, который через антенну 7 сообщается с разными спутниками 8 спутниковой системы навигации, такой как, например, ΟΡδ, ΟΕΘΝΑδδ, ОаШео и т. д., и принимает сигналы с этих спутников 8 спутниковой системы навигации. Приемник, являющийся частью системы 1 мониторинга транспортной единицы, установленной на транспортной единице 2 таким образом, может определять местоположение этой транспортной единицы 2. Модуль спутникового позиционирования 6 может таким образом рассчитывать пройденное расстояние транспортной единицы 2, исходя из времени и местоположения этой транспортной единицы 2, что подробнее объясняется ниже. Примеры спутниковых систем навигации, которые могут использоваться, уже перечислены выше.

Программно реализованная программа, выполняемая в системе 1 мониторинга транспортной единицы, может командовать модулю 6 спутникового позиционирования проверять местоположение транспортной единицы 2 и рассчитывать пройденное расстояние 9 транспортной единицы 2 через регулярные промежутки времени и хранить эти пройденные расстояния 9, например, в памяти 15 системы мониторинга 1 транспортной единицы. Альтернативно, программно реализованная программа могла бы выдавать команды дистанционно сообщать местоположение транспортной единицы 2 через регулярные промежутки времени с использованием сети спутниковой связи посредством подходящего устройства 16 спутниковой связи. В соответствии с этим вариантом осуществления расчет пройденного расстояния 9 транспортной единицы 2 затем выполняется дистанционно, как будет подробнее объяснено ниже. Ясно, что возможны и другие альтернативные варианты осуществления, такие как, например, в которых возможны выполнение расчетов и хранение в памяти системы 1 мониторинга транспортной единицы и/или дистанционно. Выбор делается в зависимости от наиболее оптимального потребления энергии и наличия полосы частот сети.

Система 1 мониторинга транспортной единицы может быть дополнительно приспособлена для дистанционного предупреждения по сети спутниковой связи, что пройденное расстояние 9 превысило предопределенный предел, или может содержать память 15 для хранения одного или нескольких событий предупреждения, касающихся превышения пройденным расстоянием 9 предопределенного предела. Возможна и их комбинация.

Система 1 мониторинга транспортной единицы дополнительно содержит модуль 10 связи, содержащий модуль 40 беспроводной идентификации, который приспособлен для обнаружения одного или нескольких элементов 5 идентификации, установленных на осях 102, 104, 106, 108. Эти элементы 5 идентификации приспособлены для однозначной идентификации осей 102, 104, 106, 108. Обнаружение элементов 5 идентификации системой 1 мониторинга транспортной единицы предпочтительно является беспроводным. Эти элементы 5 идентификации предпочтительно выполнены как беспроводные теги. Предпочтительно, элементы 5 идентификации представляют собой теги беспроводной идентификации, такие как, например, пассивные теги РЕГО, которые просты, дешевы и надежны и могут легко устанавливаться на осях посредством простых средств установки, таких как, например, клей, подходящая крепительная планка или скоба и т. д. Эти теги 5 беспроводной идентификации, функциональные возможности которых предпочтительно ограничиваются предоставлением возможности модулю 40 беспроводной идентификации обнаруживать однозначно идентифицируемым образом, и которые могут, таким образом, выполняться как пассивные системы, характеризующиеся низким потреблением энергии, гарантируя, таким образом, длительный срок службы даже при работе от небольшого батарейного источника питания или, в некоторых случаях, вовсе не требуя местного источника питания, что делает их в высшей степени подходящими для установки на вращающихся осях или иных подходящих частях колесных пар, поскольку обычно трудно обеспечить подходящий внешний источник энергии для места, которое при эксплуатации непрерывно вращается относительно каркаса железнодорожного вагона.

Поскольку известно, какие оси находятся под транспортной единицей 2, поскольку пройденное расстояние транспортной единицы 2 рассчитывается, и поскольку есть связь между системой 1 мониторинга транспортной единицы и элементами 5 идентификации, можно определить точное пройденное расстояние каждой из осей.

Благодаря наличию одного или нескольких элементов 5 идентификации на осях, и поскольку есть связь между системой 1 мониторинга транспортной единицы и этими элементами 5 идентификации, есть возможность предупреждения о том, что одна или несколько осей убраны из-под транспортной единицы 2. Система 1 мониторинга транспортной единицы может быть приспособлена для дистанционного предупреждения по сети спутниковой связи о том, что одна или несколько осей убраны. Кроме того, система 1 мониторинга транспортной единицы может содержать память 15, выполненную с возможностью хранения одного или нескольких событий предупреждения, касающихся удаления одной или нескольких осей. Возможна и комбинация этих решений.

Как дополнительно показано на фиг. 2, в соответствии с этим вариантом осуществления модуль 10 связи системы 1 мониторинга транспортной единицы дополнительно приспособлен для связи с одним

- 8 028937

или несколькими датчиками 13, которые выполнены с возможностью измерения критических транспортных данных 14. В соответствии с этим вариантом осуществления, модуль 10 связи содержит также модуль 40 беспроводной идентификации, который приспособлен для обнаружения одного или нескольких элементов 5 идентификации. Однако ясно, что в соответствии с альтернативными вариантами осуществления для связи с датчиками 13 мог бы предусматриваться и другой модуль связи. Примеры критических транспортных данных 14 упомянуты выше. Система 1 мониторинга транспортной единицы может, например, быть приспособлена для дистанционной передачи по сети спутниковой связи посредством подходящего устройства 16 спутниковой связи критических транспортных данных 14, собранных одним или несколькими датчиками 13, или, в соответствии с одним альтернативным вариантом осуществления, может содержать память 15 для хранения этих критических транспортных данных 14. Ясно, что в соответствии с дополнительными вариантами осуществления возможна и комбинация этих технических решений.

Кроме того, система 1 мониторинга транспортной единицы может быть дополнительно приспособлена для дистанционного предупреждения по сети спутниковой связи посредством подходящего устройства 16 спутниковой связи, что одни или несколько критических транспортных данных 14, собранных одним или несколькими датчиками 13, превысили предопределенный предел, или, в соответствии с одним альтернативным вариантом осуществления, может содержать память 15 для хранения одного или нескольких событий предупреждения, касающихся превышения одними или несколькими критическими транспортными данными 14 предопределенного предела. В соответствии с дополнительными вариантами осуществления возможна и комбинация этих технических решений.

Вышеупомянутая сеть спутниковой связи для дистанционной передачи данных посредством устройства 16 спутниковой связи, предпочтительно представляет собой спутниковую сеть низкой околоземной орбиты (ЬЕО), которая ненаправленным образом отвечает за глобальное покрытие. Дистанционная передача данных по сети спутниковой связи предпочтительно осуществляется посредством устройства 16 спутниковой связи, составляющего часть системы 1 мониторинга транспортной единицы. Примером такого устройства 16 спутниковой связи служит спутниковый телефон, спутниковый модем или любое иное подходящее оборудование спутниковой связи. Эта технология спутниковой связи преимущественно имеет крайне низкое потребление энергии. Кроме того, она снижает риск вызывания взрыва даже в наиболее экстремальных обстоятельствах, т. е. при температуре от -40 до 85°С. Кроме того, она преимущественно обеспечивает глобальное покрытие с приемом сигнала по всему миру, даже в удаленных районах, где СРР8 (система пакетной радиосвязи общего пользования) и О8М (глобальная система мобильной связи) находятся вне зоны действия наземной базовой станции.

Внутренняя память 15, которая в соответствии с вариантом осуществления на фиг. 2 может использоваться для хранения пройденного расстояния 9 транспортной единицы 2, критических транспортных данных 14 или событий предупреждения, относящихся к удалению одной или нескольких осей, превышению критическими транспортными данными или пройденным расстоянием предопределенного предела, может быть разной или может быть одной и той же. За данными 9, 14, находящимися во внутренней памяти 15, можно обращаться в самой памяти 15 или можно обращаться позже, например, посредством И8В, кабеля, беспроводной передачи данных и т.д.

Вышеописанная система 1 мониторинга транспортной единицы является очень универсальной. Она разработана для контроля критических транспортных данных, варьирующихся в зависимости от транспорта и пользователя.

Как дополнительно показано на фиг. 2, в соответствии с этим вариантом осуществления устройство 4 контроля системы 1 мониторинга транспортной единицы предпочтительно содержит один или несколько сертифицированных элементов питания длительного срока службы, таких как литийтионилхлоридные элементы питания, предназначенные для подачи энергии в это устройство 4 контроля. Эти литий-тионилхлоридные элементы питания на практике имеют автономию до 22 лет. Однако могут использоваться и любые другие подходящие элементы питания, сертифицированные как не выделяющие газ, тепло и ток, которые могли вызвать взрыв.

Вышеописанная система 1 мониторинга транспортной единицы очень подходит для использования при контроле перевозки опасных грузов посредством одной или нескольких несамоходных транспортных единиц 2.

Еще один вариант осуществления системы 100 мониторинга для контроля осей 102, 104, 106, 108 двух несамоходных транспортных единиц 2.1 и 2.2. Как показано, эти две транспортные единицы 2.1, 2.2 сцеплены и, таким образом, образуют предопределенную последовательность, например, последовательность из нескольких железнодорожных вагонов, которая тянется одним или несколькими локомотивами. Ясно, что любые другие подходящие несколько транспортных единиц 2, сцепленные в последовательность или нет, могут образовывать часть системы 100 мониторинга, если, в общем, система 1 мониторинга транспортной единицы установлена на каждой из контролируемых транспортных единиц 2. Это означает, что каждая контролируемая транспортная единица 2 содержит свою систему 1 мониторинга транспортной единицы с модулем 6 спутникового позиционирования 6, который приспособлен для выполнения нескольких последовательных измерений 22 местоположения транспортной единицы 2 в соответст- 9 028937

вующие несколько моментов времени 24 сбора данных. Как показано, этот модуль 6 спутникового позиционирования является частью бортового устройства 4 контроля каждой из транспортных единиц 2, Результаты этих последовательных измерений местоположения затем последовательно обрабатываются посредством модуля 30 пройденного расстояния транспортной единицы, подключенного к модулю 6 спутникового позиционирования. Как показано в варианте осуществления на фиг. 4, модуль 30 пройденного расстояния транспортной единицы определяет по этим результатам измерений 22 местоположения приращения 32 пройденного расстояния транспортной единицы за соответствующий период 34 времени сбора данных. Ясно, что эти приращения 32 пройденного расстояния транспортной единицы могут затем использоваться для определения общего пройденного расстояния 9 транспортной единицы 2, что будет подробнее объяснено ниже, В соответствии с вариантом осуществления, показанным на фиг. 4, каждый модуль 30 пройденного расстояния транспортной единицы мог бы, например, представлять собой дистанционно доступную базу данных, к которой каждая из систем 1 мониторинга транспортных единиц железнодорожных вагонов 2.1 и 2.2 подключена посредством подходящего сетевого интерфейса для сети спутниковой связи. Однако ясно, что в соответствии с альтернативными вариантами осуществления модуль 30 пройденного расстояния транспортной единицы мог бы, по крайней мере, частично содержатся в каждой из по меньшей мере одной систем 1 мониторинга транспортных единиц, например в бортовом устройстве 4 контроля каждой транспортной единицы 2.

Как дополнительно показано, каждая из систем 1 мониторинга транспортных единиц содержит также модуль 10 связи, например, также расположенный в ее бортовом устройстве 4 контроля. Этот модуль 10 связи содержит модуль 40 беспроводной идентификации, такой как, например, детектор по тегам КЕГО или любой иной подходящий детектор по беспроводным тегам, который приспособлен для обнаружения одного или нескольких тегов 5 беспроводной идентификации, таких как, например, тег РЕГО или любой иной подходящий беспроводный тег, содержащий идентификатор 42 оси. Таким образом, этот модуль 40 беспроводной идентификации способен однозначно идентифицировать ось 102, 104, 106, 108, если к этой оси 102, 104, 106, 108 подсоединен тег 5 беспроводной идентификации, и если этот тег 5 беспроводной идентификации находится в предопределенных пределах дальности 44 обнаружения модуля беспроводной идентификации. Ясно, что тег 5 беспроводной идентификации может устанавливаться на любой подходящей части колесной пары, содержащей ось. Как дополнительно показано, система 100 мониторинга дополнительно содержит подключенный модуль 50 пройденного осью расстояния. В соответствии с этим вариантом осуществления, модуль 50 пройденного осью расстояния мог бы, например, быть частью той же дистанционно доступной базы данных модуля 30 пройденного расстояния транспортной единицы, который подключен к контрольным системам 1 транспортных единиц - железнодорожных вагонов 2.1 и 2.2 посредством подходящей сети спутниковой связи. Однако в соответствии с альтернативными вариантами осуществления модуль 50 пройденного осью расстояния мог бы, по крайней мере, частично содержатся в каждой из систем 1 мониторинга транспортных единиц, например в бортовом устройстве 4 контроля. Как показано, модуль 50 пройденного осью расстояния определяет для каждого из идентификаторов 42 осей, обнаруженного по меньшей мере одной из систем 1 мониторинга транспортных единиц, приращение 52 пройденного осью расстояния за соответствующий период времени 54 сбора данных с учетом указанного приращения 32 пройденного расстояния транспортной единицы за этот период времени 54 сбора данных соответствующих систем 1 мониторинга транспортных единиц, которые обнаружили этот идентификатор 42 оси за этот период времени 54 сбора данных. Как показано, ясно, что возможно перекрытие дальностей 44 обнаружения модулей 40 беспроводной идентификации, при котором, например, оба модуля 40 беспроводной идентификации отслеживают приращения 52 пройденного осью расстояния для осей 104 и 106. Если, как показано, подсоединены обе транспортные единицы 2, эти приращения расстояния будут по существу одинаковыми, однако могут применяться подходящие пути определения и фильтрования приращения расстояния, пройденного осью, для идентификаторов осей, для которых несколько из этих приращений наличествуют в течение одного и того же периода времени, как будет подробнее объяснено ниже, так что с перекрытием дальностей 44 обнаружения подсоединенных и/или не подсоединенных транспортных единиц 2 можно легко справиться.

Как дополнительно показано на фиг. 4, в соответствии с этим вариантом осуществления модуль 50 пройденного осью расстояния дополнительно обновляет для каждого из обнаруженных идентификаторов осей 102, 104, 106, 108 совокупное пройденное осью расстояние 56 за соответствующий совокупный период времени 58 сбора данных путем суммирования приращений 52 пройденного осью расстояния за все периоды времени 54 сбора данных за этот совокупный период времени 58 сбора данных. Этот совокупный период времени 58 сбора данных мог бы быть, например, периодом времени, начинающимся, когда ось впервые вводится в эксплуатацию, или начинающимся в момент, когда на колесной паре проведена подходящая ремонтная операция, или в любой иной подходящий момент времени, с которого мог бы отслеживаться совокупный период времени сбора данных. Ясно, что таким образом общее пройденное расстояние 9 транспортной единицы 2 можно отслеживать посредством этого совокупного пройденного осью расстояния 56.

Как дополнительно показано на фиг. 5, иллюстрирующей систему 100 мониторинга с несколькими контрольными системами 1 транспортных единиц, подключенными, например, к системе центральной

- 10 028937

базы данных, содержащей модуль 30 пройденного расстояния транспортной единицы и модуль 50 пройденного осью расстояния, подобные описанным выше со ссылками на фиг. 4. Как показано, система 100 мониторинга дополнительно содержит модуль 60 корреляции количества осей, предназначенный для хранения для каждой из несамоходных транспортных единиц 2 количество 62 осей, соответствующее предопределенным нескольким осям, которые она содержит. Это повышает надежность системы 100 мониторинга, поскольку обнаружение аномалий, таких как, например, несанкционированное удаление или замена колесной пары, может выполняться автоматически, и ошибки оператора при определении числа осей, назначенных конкретной транспортной единице, можно минимизировать. Количество 62 осей можно было бы предусмотреть для каждого из идентификаторов 2 транспортных единиц, как показано на фиг. 6, однако в соответствии с альтернативными вариантами осуществления количества 62 осей можно было бы установить для предопределенного типа транспортной единицы, и для идентификаторов каждой транспортной единицы можно бы было предусмотреть корреляцию с типом транспортной единицы. Ясно, что для корреляции количества 62 осей с транспортной единицей 2 возможны дополнительные альтернативные варианты осуществления.

Как дополнительно показано на фиг. 5, система 100 мониторинга содержит модуль 70 обнаружения неидентифицированных осей, предназначенный для обнаружения - для каждой транспортной единицы 2

- присутствие одной или нескольких неидентифицированных осей. Модуль 70 обнаружения неидентифицированных осей может выполнять это обнаружение, когда число обнаруженных идентификаторов 42 осей его системой 1 мониторинга транспортной единицы меньше, чем ее количество 62 осей. Если, например, в варианте осуществления, показанном на фиг. 4, система мониторинга 1 транспортной единицы

- железнодорожного вагона 2.1 обнаруживает присутствие лишь одного беспроводного тега 5 с идентификатором оси 102, а количество 62 осей железнодорожного вагона 2.1 равен двум, ясно, что, по крайней мере, ось 104 заменена осью без беспроводного тега 5. Если бы в этом примере не было обнаружено ни одного беспроводного тега, хотя количество осей равно двум, ясно, что обе оси 102, 104 содержат колесную пару без беспроводного тега 5. Поскольку, особенно в контексте, например, железнодорожных вагонов 2, перевозящих опасный груз, движение с неидентифицированными осями, состояние которых в отношении пройденного ими расстояния является неопределенным, есть риск, которого следует избежать или, по меньшей мере, о котором следует предупредить. Поэтому, как показано, система 100 мониторинга дополнительно содержит модуль 110 предупреждения, подключенный к модулю 70 обнаружения неиден-тифицированных осей. При обнаружении присутствия одной или нескольких неидентифицированных осей модулем 70 обнаружения неидентифицированных осей этот модуль 110 предупреждения затем генерирует предупреждение 116 о неидентифицированной оси или осях. Это предупреждение 116 создает, например, подходящее сообщение оператору системы 100 мониторинга, например сообщение в графическом пользовательском интерфейсе системы мониторинга или, альтернативно, подходящее сообщение на устройство связи, такое как, например, телефон в распоряжении оператора.

Как схематически показано на фиг. 7 модуль 70 обнаружения неидентифицированных осей генерирует однозначный идентификатор 72 неидентифицированной оси для каждой из обнаруженных неидентифицированных осей. Это затем позволяет модулю 50 пройденного осью расстояния определить для каждого из идентификаторов 72 неидентифицированных осей приращение 52 пройденного осью расстояния, в общем, таким же образом, как для осей, идентифицированных беспроводным тегом 5, как описано выше. Это означает, что для каждого из идентификаторов 72 неидентифицированных осей приращение 52 пройденного осью расстояния определяется за соответствующий период времени 54 сбора данных с учетом указанных приращений 32 пройденного расстояния транспортной единицы за этот период времени 54 сбора данных по меньшей мере одной системы мониторинга 1 транспортной единицы, увязанной с этим идентификатором 72 неидентифицированной оси за этот период времени 54 сбора данных. Кроме того, совокупное пройденное осью расстояние 56 для этих идентификаторов 72 неидентифицированных осей может определяться, в общем, таким же образом, как объяснялось выше для осей, идентифицированных беспроводным тегом 5, как схематически показано на фиг. 8. Это означает, что модуль 50 пройденного осью расстояния обновляет совокупное пройденное осью расстояние 56 для каждого из идентификаторов 72 неидентифицированных осей за соответствующий совокупный период времени 58 сбора данных путем сложения приращений 52 пройденного осью расстояния за все периоды времени 54 сбора данных в этом совокупном периоде времени 58 сбора данных.

Предпочтительно, модуль 110 предупреждения выдает предупреждение о пройденном осью расстоянии, когда совокупное пройденное осью расстояние 56 превышает предопределенный максимальный предел расстояния, благодаря чему можно выполнить своевременную замену или ремонт соответствующей колесной пары. Поскольку обычно состояние идентифицированных осей можно оценить легче, чем состояние неидентифицированных осей, предпочтительно раньше выполнять работы по техническому обслуживанию или ремонту на этих неидентифицированных осях, поскольку в соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления максимальный предел расстояния для идентификатора 72 неидентифицированной оси меньше, чем предопределенный максимальный предел расстояния для идентификатора оси 102, 104, 106, 108.

Для того чтобы надежно обнаруживать все беспроводные теги 5 осей, установленных на транспорт- 11 028937

ной единице 2, как показано на фиг. 4, предопределенная дальность 44 обнаружения модуля беспроводной идентификации больше предопределенной максимальной длины 46 транспортной единицы 2 и предпочтительно в три раза меньше максимальной длины 46, чтобы не создавать слишком большое перекрытие при обнаружении беспроводных тегов 5, расположенных на других транспортных единицах 2, находящихся в пределах этой дальности 44 обнаружения, а также для минимизации потребления энергии модулем 40 беспроводной идентификации.

Для того чтобы отфильтровывать беспроводные теги 5, временно находящиеся в пределах дальности 44 обнаружения, например железнодорожного вагона 2, проходящего по соседнему пути, модуль 50 пройденного осью расстояния предпочтительно определяет - для каждого из идентификаторов 42 осей, обнаруженных по меньшей мере одной из систем 1 мониторинга транспортных единиц - приращение 52 пройденного осью расстояния за соответствующий период времени 54 сбора данных с учетом указанных приращений 32 пройденного расстояния транспортной единицы за этот период времени 54 сбора данных, как объяснялось выше. Однако теперь он делает это лишь для по меньшей мере одной системы 1 мониторинга транспортной единицы, которая непрерывно обнаруживала этот идентификатор 42 оси за этот период времени 54 сбора данных, для которого соответствующие приращения 32 пройденного расстояния транспортной единицы больше, чем дальность 44 обнаружения указанного модуля беспроводной идентификации. Все идентификаторы 42 осей, которые непрерывно находились в пределах дальности 44 обнаружения, когда было выполнено смещение, превышавшее дальность 44 обнаружения, осуществили перемещение, связанное с перемещением железнодорожного вагона 2, увязанного с системой 1 мониторинга транспортной единицы. Все остальные беспроводные теги 5, которые были лишь временно обнаружены во время этого перемещения, могут отфильтровываться.

Этот аспект делает возможным вариант осуществления, в котором может обнаруживаться последовательность из нескольких сцепленных транспортных единиц 2, таких как показанные на фиг. 4. 12. Как показано на фиг. 5, если имеется несколько систем 1 мониторинга транспортных единиц, установленных на нескольких транспортных единицах 2, например, посредством их бортового устройства 4 контроля, как объяснялось выше, модуль 80 обнаружения последовательностей способен определять одну или несколько последовательностей подмножества из нескольких транспортных единиц 2, если за период 34 времени сбора данных, соответствующий приращениям 32 пройденного расстояния транспортной единицы, превышающим предопределенную максимальную длину транспортной единицы 2, приращения 32 пройденного расстояния каждой из этих транспортных единиц 2 по существу одинаковы, и разность между измерениями 22 местоположения каждой из транспортных единиц 2 последовательности и ее ближайшим соседом меньше двукратной предопределенной максимальной длины транспортной единицы 2. Это означает, что, например, если максимальная длина транспортной единицы 2 равна, например, 30 м, как показано на фиг. 4, если приращения расстояния άί1 и άί2 по существу одинаковы за период ΐ1:ΐ2 и составляет больше 30 м, например 100 м, и относительное положение 22 каждого из обоих железнодорожных вагонов 2.1 и 2.2, по существу, одно и то же в моменты времени И и 12 и меньше двукратных 30 м, например 35 м, то последовательность обнаруживается. Это затем позволяет модулю 70 обнаружения неидентифицированных осей обнаружить для каждой последовательности присутствие одной или нескольких неидентифицированных осей, если число идентификаторов 42 осей, обнаруженных всеми системами 1 мониторинга транспортных единиц последовательности меньше его суммы количества 62 осей всех соответствующих транспортных единиц 2.

Хотя настоящее изобретение проиллюстрировано со ссылками на конкретные варианты осуществления, специалистам в области техники, к которой относится изобретение, ясно, что изобретение не ограничивается деталями вышеописанных иллюстративных вариантов осуществления, и что настоящее изобретение может быть осуществлено с различными изменениями и модификациями в пределах объема изобретения. Следовательно, представленные варианты осуществления должны рассматриваться во всех отношениях как иллюстративные и не ограничивающие объем настоящего изобретения, определенный прилагаемой формулой изобретения, а не вышеприведенным описанием, и, соответственно, все изменения в пределах смысла и области эквивалентности формулы изобретения охватываются им. Иными словами, предполагается, что объем изобретения охватывает любые и все модификации, изменения или эквиваленты в пределах объема основных принципов, и существенные признаки которых заявлены в настоящей патентной заявке. Кроме того, читателю этой патентной заявки будет понятно, что слова "содержащий", "включающий" или "содержат", "включают" не исключают других элементов или этапов, что единственное число не исключает множественное, и что один элемент, такой как компьютерная система, процессор или иной интегральный блок могут выполнять функции нескольких средств, упомянутых в формуле изобретения. Любые

позиции в формуле не должны рассматриваться как ограничивающие соответствующие пункты формулы. Термины "первый", "второй", "третий", "а", "Ъ", "с" и т. п., используемые в описании или формуле изменения, введены для проведения различия между подобными элементами или этапами и не обязательно описывают последовательный или хронологический порядок. Подобным образом, термины "верх", "низ", "над", "под" и т. п. введены в описательных целях и не обязательно означают относительные положения. Следует понимать, что термины, используемые таким образом, при соответствующих

- 12 028937

обстоятельствах являются взаимозаменяемыми, и варианты осуществления изобретения способны действовать в соответствии с настоящим изобретением в других последовательностях или ориентациях, отличных от описанной (описанных) и проиллюстрированной (проиллюстрированных) выше.

Claims (15)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Система (100) мониторинга для контроля осей (102, 104, 106, 108) по меньшей мере одной несамоходной транспортной единицы (2), причем система (100) мониторинга содержит по меньшей мере одну из систем (1) мониторинга транспортной единицы, причем каждая по меньшей мере из одной систем (1) мониторинга транспортной единицы установлена на каждой по меньшей мере из одной контролируемых транспортных единиц (2), причем система (1) мониторинга транспортной единицы содержит

   модуль (6) спутникового позиционирования, который приспособлен для выполнения нескольких последовательных измерений (22) местоположения транспортной единицы (2) в соответствующие несколько моментов времени (24) сбора данных;

   модуль (30) пройденного расстояния транспортной единицы, подключенный к указанному модулю (6) спутникового позиционирования и приспособленный для определения по указанным измерениям (22) местоположения приращений (32) пройденного расстояния транспортной единицы за соответствующий период (34) времени сбора данных,

   модуль связи (10), содержащий модуль (40) беспроводной идентификации, который приспособлен для обнаружения одного или нескольких тегов (5) беспроводной идентификации, содержащих идентификатор (42) оси, приспособленный для однозначной идентификации оси (102, 104, 106, 108) при соединении с этой осью (102, 104, 106, 108) и нахождении в пределах предопределенной дальности (44) обнаружения модуля беспроводной идентификации,

   отличающаяся тем, что

   система (100) мониторинга дополнительно содержит модуль (50) пройденного осью расстояния, подключенный к указанной по меньшей мере одной системе (1) мониторинга транспортной единицы и приспособленный для определения - для каждого из идентификаторов (42) осей, обнаруженных по меньшей мере одной из систем (1) мониторинга транспортных единиц - приращения (52) пройденного осью расстояния за соответствующий период времени (54) сбора данных с учетом указанных приращений (32) пройденного расстояния транспортной единицы за этот период времени (54) сбора данных по меньшей мере одной системы (1) мониторинга транспортной единицы, которая обнаружила этот идентификатор (42) оси за этот период времени (54) сбора данных.
2. 2. Система (100) мониторинга по п.1, отличающаяся тем, что модуль (50) пройденного осью расстояния дополнительно выполнен с возможностью обновления для каждого из обнаруженных идентификаторов осей (102, 104, 106, 108) совокупного пройденного осью расстояния (56) за соответствующий совокупный период времени (58) сбора данных путем суммирования приращений (52) пройденного осью расстояния за все периоды времени (54) сбора данных за этот совокупный период времени (58) сбора данных.
3. 3. Система (100) мониторинга по п.1 или 2, отличающаяся тем, что система (100) мониторинга дополнительно содержит модуль (60) корреляции количества осей, подключенный к указанному модулю (50) пройденного осью расстояния и выполненный с возможностью хранения для каждой из по меньшей мере одной несамоходных транспортных единиц (2) количества (62) осей, соответствующего предопределенному множеству осей, которые она содержит.
4. 4. Система (100) мониторинга по п.3, отличающаяся тем, что система (100) мониторинга дополнительно содержит модуль (70) обнаружения неидентифицированных осей, подключенный к указанному модулю (60) корреляции количества осей и выполненный с возможностью обнаружения для каждой транспортной единицы (2) наличия одной или нескольких неидентифицированных осей, если число идентификаторов (42) осей, обнаруженных его системой (1) мониторинга транспортной единицы, меньше его количества (62) осей.
5. 5. Система (100) мониторинга по п.4, отличающаяся тем, что система (100) мониторинга дополнительно содержит модуль (110) предупреждения, подключенный к модулю (70) обнаружения неидентифицированных осей и выполненный с возможностью генерирования предупреждения (116) о неидентифицированной оси при обнаружении модулем (70) обнаружения неидентифицированных осей наличия одной или нескольких неидентифицированных осей.
6. 6. Система (100) мониторинга по п.5, отличающаяся тем, что модуль (70) обнаружения неидентифицированных осей дополнительно выполнен с возможностью генерирования однозначного идентификатора (72) неидентифицированной оси для каждой из обнаруженных неидентифицированных осей, причем модуль (50) пройденного осью расстояния дополнительно подключен к указанному модулю (70) обнаружения неидентифицированных осей и приспособлен для определения для каждого из идентификаторов (72) неидентифицированных осей - приращения (52) пройденного осью расстояния за соответствующий период времени (54) сбора данных с учетом указанных приращений (32) пройденного расстояния транспортной единицы за этот период времени (54) сбора данных по меньшей мере одной системы (1)

   - 13 028937

   мониторинга транспортной единицы, взаимосвязанной с этим идентификатором (72) неидентифицированной оси за этот период времени (54) сбора данных.
7. 7. Система мониторинга по п.6, отличающаяся тем, что модуль (50) пройденного осью расстояния дополнительно выполнен с возможностью обновления совокупного пройденного осью расстояния (56) для каждого из идентификаторов (72) неидентифицированных осей за соответствующий совокупный период времени (58) сбора данных путем суммирования приращений (52) пройденного осью расстояния за все периоды времени (54) сбора данных за этот совокупный период времени (58) сбора данных.
8. 8. Система мониторинга по п.7, отличающаяся тем, что модуль (110) предупреждения дополнительно выполнен с возможностью выдачи предупреждения о пройденном осью расстоянии, когда совокупное пройденное осью расстояние (56) превышает предопределенный максимальный предел расстояния.
9. 9. Система мониторинга по п.8, отличающаяся тем, что предопределенный максимальный предел расстояния для идентификатора (72) неидентифицированной оси меньше, чем предопределенный максимальный предел расстояния для идентификатора оси (102, 104, 106, 108).
10. 10. Система мониторинга по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что предопределенная дальность (44) обнаружения модуля беспроводной идентификации больше предопределенной максимальной длины (46) транспортной единицы (2) и предпочтительно меньше троекратного значения этой максимальной длины (46).
11. 11. Система мониторинга по п.10, отличающаяся тем, что модуль (50) пройденного осью расстояния дополнительно приспособлен для определения для каждого из идентификаторов (42) осей, обнаруженного по меньшей мере одной из систем (1) мониторинга транспортных единиц, приращения (52) пройденного осью расстояния за соответствующий период времени (54) сбора данных с учетом указанных приращений (32) пройденного расстояния транспортной единицы за этот период времени (54) сбора данных по меньшей мере одной системы (1) мониторинга транспортной единицы, непрерывно обнаруживавшей этот идентификатор (42) оси за этот период времени (54) сбора данных, для которого соответствующие приращения (32) пройденного расстояния транспортной единицы больше дальности (44) обнаружения указанного модуля беспроводной идентификации.
12. 12. Система мониторинга по п.11, отличающаяся тем, что система мониторинга дополнительно содержит

    несколько систем (1) мониторинга транспортных единиц, установленных на нескольких транспортных единицах (1);

    модуль (80) обнаружения последовательностей, выполненный с возможностью определения одной или нескольких последовательностей подмножества из нескольких транспортных единиц (2), если за период времени (34) сбора данных, соответствующий приращениям (32) пройденного расстояния транспортной единицы, превышающим предопределенную максимальную длину транспортной единицы (2), приращения (32) пройденного расстояния транспортной единицы каждой из этих транспортных единиц (2), по существу, одинаковы, и разность между измерениями (22) местоположения каждой из транспортных единиц (2) последовательности и ее ближайшим соседом меньше двукратного значения предопределенной максимальной длины транспортной единицы (2).
13. 13. Система мониторинга по п.12, отличающаяся тем, что модуль (70) обнаружения неидентифицированных осей дополнительно подключен к модулю (80) обнаружения последовательностей и дополнительно выполнен с возможностью обнаружения, для каждой последовательности, наличия одной или нескольких неидентифицированных осей, если число идентификаторов (42) осей, обнаруженных всеми системами (1) мониторинга транспортных единиц в последовательности, меньше суммы количества (62) осей всех соответствующих транспортных единиц (2).
14. 14. Система (100) мониторинга по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что каждая по меньшей мере из одной систем (1) мониторинга транспортных единиц содержит сетевой интерфейс для сети спутниковой связи, выполненной с возможностью обеспечения соединения с модулем (50) пройденного осью расстояния, и/или тем, что модуль (50) пройденного осью расстояния, по меньшей мере, частично находится в каждой по меньшей мере из одной систем (1) мониторинга транспортных единиц.
15. 15. Способ использования системы (100) мониторинга в соответствии с любым из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что указанный способ для каждой по меньшей мере из одной систем (1) мониторинга транспортных единиц системы мониторинга включает следующие этапы:

    выполнение модулем (6) спутникового позиционирования нескольких последовательных измерений (22) местоположения транспортной единицы (2) в соответствующие несколько моментов времени (24) сбора данных;

    определение модулем (30) пройденного расстояния транспортной единицы по результатам указанных измерений (22) местоположения приращений (32) пройденного расстояния транспортной единицы за соответствующий период времени (34) сбора данных для определения общего пройденного расстояния (9) транспортной единицы (2),

    обнаружение модулем (10) связи одного или нескольких тегов (5) беспроводной идентификации, содержащих идентификатор (42) оси, приспособленный для однозначной идентификации оси (102, 104,

    - 14 028937

    106, 108), если прикреплен к этой оси (102, 104, 106, 108) и находится в пределах предопределенной дальности (44) обнаружения модуля беспроводной идентификации,

    отличающийся тем, что

    способ дополнительно включает этапы определения модулем (50) пройденного осью расстояния для каждого из идентификаторов (42) осей, обнаруженного по меньшей мере одной из систем (1) мониторинга транспортных единиц, приращения (52) пройденного осью расстояния за соответствующий период времени (54) сбора данных с учетом указанных приращений (32) пройденного расстояния транспортной единицы за этот период времени (54) сбора данных по меньшей мере одной системы (1) мониторинга транспортной единицы, обнаружившей этот идентификатор (42) оси за этот период времени (54) сбора данных.