LV14187B

LV14187B - Device for control of train's braking way

Info

Publication number: LV14187B
Application number: LVP-10-85A
Authority: LV
Inventors: Anatolijs Levcenkovs; Mihails Gorobecs; Janis Greivulis; Igors Utesevs; Peteris Balckars; Leonids Ribickis; Ilja Korago; Vitalijs Stupins; Sergejs Holodovs
Original assignee: Univ Rigas Tehniska; Latvijas Dzelzcels Vas
Priority date: 2010-05-26
Filing date: 2010-05-26
Publication date: 2010-11-20
Also published as: LV14187A

Abstract

The invention applies to the rail transport sector. Trains braking way control device contains a train-mounted transmitting antenna 1, a data reception unit 2, a turning angle pickup meter 4, connected to a train wheel axle box 3, a rotation speed meter 5, a rotation acceleration meter 6, a brake efficiency detector 7, a data storage unit 8 provided with the additional input for data base programming, a train-mounted satellite communication receiver 9, a braking program unit 10. Besides it contains a train brake air main 11 connected to a brake main pressure meter 12 connected to a brake air main pressure changes detector 13, while the output is connected in parallel with the rotation speed meter 5. The rotational acceleration meter 6 ir connected to a mechanical time constant detector 14, which is connected to a braking process duration detector 15, which is connected to a braking distance detector 16, which is connected to the data storage unit 8 and the data reception unit 2. In addition the output of the data storage unit 8 and the output of the data reception unit 2 are connected to a detector of train location at braking process end 17 and to a detector of train location at braking process beginning 18 coupled with the braking distance detector 16. To the rotational speed meter 5 a detector of rotational speed at braking process beginning 19 is connected, to which the brake efficiency detector 7 is coupled with parallel inputs from the braking distance detector 16, data storage unit 8, to the detector of train location on the route at braking process beginning 18, to the detector of train location on the route at braking process end 17 and the rotation speed meter 5. In addition to the braking program unit 10 an electro-pneumatic valve 20 is connected, which is coupled to the train brake air main 11. Trains braking way control device records coordinates of the train's location at the beginning and end of braking process. The mechanical time constant detector 14 provides mechanical time constant of the train brake air main 11 pressure change. The braking process duration detector 15 calculates braking time, but the braking distance detector 16 calculates braking distance. The brake efficiency detector 7 examines a difference between the calculated train braking distance and the actual braking distance and transmits a control signal to the braking program unit 10, which by the electro-pneumatic valve 20 opens the train brake air main 11 in emergency braking mode. Trains braking way control device checks the efficiency of performance of a train brake system at any stage of the railway and timely automatically actuates emergency braking and stops the train before a dangerous failure.

Description

Izgudrojums attiecas uz dzelzceļa transporta nozari.The invention relates to the railway transport sector.

Ir zināma vilciena avārijas bremzēšanas iekārta /LR patents Nr. 13978; izgudrojuma autori: M. Gorobecs, J. Greivulis, A. Ļevčenkovs, P. Balckars, L. Ribickis/, kas satur ģeneratoru, kuram ir papildu ieeja stacijas elektriskās centralizācijas iekārtām, pie kura ir pieslēgta uzstādītā raidošā antena, kura ir saistīta ar vilcienā uzstādīto luksofora signāla uztveres antenu, kura savukārt ir savienota ar informācijas uztveres bloku. Bez tam tā satur pagrieziena leņķa mērītāju, kurš uzstādīts uz vilciena ritošās daļas riteņa. Pagrieziena leņķa mērītājs ir savienots ar ceļa mērītāju, riteņa bandāžas diametra mērītāju un ātruma mērītāju, pie kura pieslēgts paātrinājuma mērītājs, kas savukārt ir savienots ar bremžu efektivitātes noteicēja ieeju, kura ieeja ir savienota ar bremžu spiediena mērītāju, pieslēgtu pie vilciena bremžu sistēmas. Zināmā iekārta ietver arī katra posma sākumā uzstādīto satelīta sakaru uztvērēju, vilcienā uzstādīto satelīta sakaru uztvērēju, objektu attāluma noteicēju, bremzēšanas ceļa noteicēju, ārkārtas bremzēšanas programmas bloku un pastiprinātāju, kas ir savienots ar vilciena bremžu sistēmu. Vilcienā uzstādītais satelīta sakaru uztvērējs ir savienots ar informācijas uztveres bloku, kas savukārt ir savienots ar objektu attāluma noteicēju, kas pieslēgts pie bremzēšanas ceļa noteicēja un savienots ar pastiprinātāju. Zināmās iekārtas trūkums ir tas, ka tā pārbauda bremžu efektivitāti un nosaka bremzēšanas ceļu tikai avārijas bremzēšanas gadījumā, bet nenodrošina aprēķinātā bremzēšanas ceļa pārbaudi salīdzinājumā ar faktisko bremzēšanas ceļu.Train Emergency Braking Device / LR patent no. 13978; authors of the invention: M. Gorobecs, J. Greivulis, A. Levevenkovs, P. Balckars, L. Ribickis /, containing a generator having an additional input to the station's electrical interlocking equipment, to which is mounted an on-board transmitting antenna connected to the train a traffic light reception antenna installed, which in turn is connected to the information reception unit. In addition, it incorporates a steer angle gauge mounted on the train's running gear wheel. The steer angle gauge is connected to a track gauge, a wheel tread diameter gauge and a speed gauge to which an accelerometer is connected, which in turn is connected to a brake performance gauge input connected to a train brake system. The known equipment also includes a satellite communications receiver installed at the beginning of each stage, a satellite-based train receiver, object distance finder, stopping distance sensor, emergency braking program unit and an amplifier connected to the train braking system. The on-board satellite receiver is connected to an information receiver unit, which in turn is connected to an object detector connected to a stopping distance detector and connected to an amplifier. The disadvantage of the known device is that it checks the braking performance and determines the stopping distance only in the case of emergency braking, but does not provide verification of the calculated stopping distance compared to the actual stopping distance.

Izgudrojuma mērķis ir vilcienu kustības drošības paaugstināšana. Piedāvātā vilciena bremzēšanas ceļa noteikšanas iekārta satur vilcienā uzstādītā signāla pārraides antenu, informācijas uztveres bloku, uz lokomotīves riteņa uzstādīto pagrieziena leņķa mērītāju, riteņa bandāžas diametra mērītāju, rotācijas ātruma mērītāju, rotācijas paātrinājuma mērītāju, bremžu efektivitātes noteicēju, datu glabāšanas bloku, papildus aprīkotu ar datu bāzes programmēšanas ieeju, vilcienā uzstādīto satelīta sakaru uztvērēju un bremzēšanas programmas bloku. Atšķirībā no prototipa iekārta papildus satur pie vilciena bremzēšanas maģistrāles pieslēgtu bremzēšanas maģistrāles spiediena mērītāju, savienotu ar bremzēšanas maģistrāles spiediena izmaiņas noteicēju, kura izeja turklāt paralēli ar rotācijas ātruma mērītāja izeju un rotācijas paātrinājuma mērītāja izeju ir pieslēgta pie mehāniskās laika konstantes noteicēja, kas ir savienots ar bremzēšanas procesa ilguma noteicēju, pie kura ir pieslēgts bremzēšanas ceļa noteicējs, kas savukārt ir savienots ar datu glabāšanas bloku. Bez tam pie datu glabāšanas bloka izejas un informācijas uztveres bloka izejas ir pieslēgt vilciena atrašanās vietas noteicējs uz maršruta bremzēšanas beigās un vilciena atrašanās vietas noteicējs uz maršruta bremzēšanas sākumā, kas ir savienots ar bremzēšanas ceļa noteicēju, bet pie rotācijas ātruma mērītāja ir pieslēgts vilciena rotācijas ātruma noteicējs bremzēšanas sākumā, kas ir savienots ar bremžu efektivitātes noteicēju, pie kura ieejām paralēli ir pieslēgti bremzēšanas ceļa noteicējs, datu glabāšanas bloks, vilciena atrašanās vietas noteicējs uz maršruta bremzēšanas sākumā, vilciena atrašanās vietas noteicējs uz maršruta bremzēšanas beigās un ātruma mērītājs, turklāt pie bremzēšanas programmas bloka izejas ir pieslēgta elektropneimatiskā vārpsta, kas ir savienota ar vilciena bremzēšanas maģistrāli.The object of the invention is to increase the safety of train traffic. The proposed train braking distance detection device includes an on-board signal transmitting antenna, an information receiver unit, a locomotive wheel steer angle gauge, wheel tread diameter gauge, rotational speed gauge, rotational accelerometer, braking performance detector, data storage, a basic programming input, an on-board satellite receiver and a braking program unit. Unlike the prototype, the machine additionally includes a brake line pressure gauge connected to a train brake line, connected to a brake line pressure change detector, the output of which is in parallel with the output of the rotation speed meter and the output of the rotation accelerometer a braking duration detector to which a braking path detector is connected, which in turn is connected to a data storage unit. In addition, a train position detector on the path at the end of braking and a train position detector on the route at the start of braking that is connected to the path of the braking path but connected to the rotation speed meter braking start detector connected to a braking performance detector to which the braking distance detector, data storage unit, train position detector at the start of braking, train position detector at the end of braking and speed counter at the inputs are connected in parallel, and the program block outputs are connected to an electro-pneumatic shaft connected to the train brake bus.

Piedāvātā vilciena bremzēšanas ceļa noteikšanas iekārta ir parādīta l.zīm., kurā ir izmantoti sekojošus apzīmējumi: 1 - vilcienā uzstādītā signālu pārraides antena; 2 informācijas uztveres bloks; 3 - vilciena ritošās daļas ritenis; 4 - pagrieziena leņķa mērītājs; 5 - rotācijas ātruma mērītājs; 6 - rotācijas paātrinājuma mērītājs; 7 - bremžu efektivitātes noteicējs; 8 - datu glabāšanas bloks, kas papildus ir aprīkots ar datu bāzes programmēšanas ieeju; 9 - vilcienā uzstādītais satelīta sakaru uztvērējs; 10 - bremzēšanas programmas bloks;The proposed train braking distance detection device is shown in Fig. 1, which uses the following designations: 1 - signal transmitting antenna installed in the train; 2 information perception unit; 3 - train running wheel; 4 - turning angle gauge; 5 - rotation speed meter; 6 - rotation accelerometer; 7 - brake performance indicator; 8 - a data storage unit, additionally equipped with a database programming input; 9 - On-board satellite receiver; 10 - braking program unit;

- vilciena bremzēšanas maģistrāle; 12 - bremzēšanas maģistrāles spiediena mērītājs; 13 bremzēšanas maģistrāles spiediena izmaiņas noteicējs; 14 - mehāniskās laika konstantes noteicējs; 15 - bremzēšanas procesa ilguma noteicējs; 16 - bremzēšanas ceļa noteicējs; 17 vilciena atrašanās vietas noteicējs uz maršruta bremzēšanas beigās; 18 - vilciena atrašanās vietas noteicējs uz maršruta bremzēšanas sākumā; 19 - rotācijas ātruma noteicējs bremzēšanas sākumā; 20 - elektropneimatiskā vārpsta.- train brake pipe; 12 - brake pipe pressure gauge; 13 brake pipe pressure change detector; 14 - determinant of mechanical time constant; 15 - determinant of braking time; 16 - stopping distance indicator; 17 train positioner on route for braking at end; 18 - train locator at start of braking; 19 - rotary speed sensor at start of braking; 20 - Electro-pneumatic shaft.

Pie informācijas uztveres bloka 3 ieejas ir pieslēgts vilcienā uzstādītais satelīta sakaru uztvērējs 9, bet pie informācijas bloka 2 vienas izejas ir pieslēgta vilcienā uzstādītā signālu pārraides antena 1. Pie informācijas uztveres bloka 2 otras izejas ir pieslēgts vilciena atrašanās vietas noteicējs 18 uz maršruta bremzēšanas sākumā, kas savienots ar datu glabāšanas bloku 8, papildus aprīkotu ar datu bāzes programmēšanas ieeju, bet informācijas uztveres bloka 2 ieeja ir savienota ar vilciena atrašanās vietas noteicēju 17 uz maršruta bremzēšanas beigās, kas pieslēgts pie datu glabāšanas bloka 8 ar papildu datu bāzes programmēšanas ieeju.An on-board satellite receiver 9 is connected to the input of the information receiver unit 3 and a signal transmitting antenna 1 is connected to one output of the information unit 2 to the other output of the information receiver unit 2 at the start of the train braking, connected to the storage unit 8, further provided with a database programming input, but the input of the information reception unit 2 is coupled to the train location detector 17 on the route braking end connected to the storage unit 8 with an additional database programming input.

Pie vilciena ritošās daļas riteņa 3 ir pieslēgts pagrieziena leņķa mērītājs 4, kas savienots ar rotācijas ātruma mērītāju 5, pie kura ir pieslēgts rotācijas paātrinājuma mērītājs 6. Pie vilciena bremzēšanas maģistrāles 11 ir pieslēgts bremzēšanas maģistrāles spiediena mērītājs 13, kas savienots ar bremzēšanas maģistrāles spiediena izmaiņas noteicēju 13, kurš ir savienots ar mehāniskās laika konstantes noteicēju 14, kas savukārt ir pieslēgts pie bremzēšanas procesa ilguma noteicēja 15, savienota ar bremzēšanas ceļa noteicēju 16. Pie mehāniskās laika konstantes noteicēja 14 ieejām paralēli ir pieslēgti rotācijas ātruma mērītājs 5 un rotācijas paātrinājuma mērītājs 6. Pie bremzēšanas ceļa noteicēja 16 ieejām ir pieslēgti datu glabāšanas bloks 8 ar papildu datu bāzes programmēšanas ieeju, informācijas uztveres bloks 2 un vilciena atrašanās vietas noteicējs 18 uz maršruta bremzēšanas sākumā.A steer angle gauge 4 is connected to the train wheel wheel 3 and connected to a rotational speed meter 5 to which a rotational acceleration gauge 6 is connected. A train gauge pressure gauge 13 is connected to the train brake strain gauge 11 and connected to a brake strain gauge. a detector 13 coupled to a mechanical time constant detector 14, which in turn is coupled to a braking time detector 15 connected to a braking path detector 16. A rotational speed sensor 5 and a rotational accelerometer 6 are connected in parallel to the inputs of the mechanical time constant detector 14. At the inputs of the braking path detector 16 are connected a data storage unit 8 with an additional database programming input, an information reception unit 2 and a train location detector 18 on the route at the beginning of braking.

Pie rotācijas ātruma mērītāja 5 ir pieslēgts rotācijas ātruma bremzēšanas sākuma noteicējs 19. Pie bremžu efektivitātes noteicēja 7 ieejām ir pieslēgti vilciena atrašanās vietas noteicējs 18 uz maršruta bremzēšanas sākumā, vilciena atrašanās vietas noteicējs 17 uz maršruta bremzēšanas beigās, datu glabāšanas bloks 8 ar papildu datu bāzes programmēšanas ieeju, rotācijas ātruma bremzēšanas sākuma noteicējs 19, rotācijas ātruma mērītājs 5 un bremzēšanas ceļa noteicējs 16. Bremžu efektivitātes noteicēja 8 izeja ir savienota ar bremzēšanas programmas bloku 10, pie kura ir pieslēgta elektropneimatiskā vārpsta 20, kas savukārt ir savienota ar vilciena bremzēšanas maģistrāli 11.A rotation speed sensor 5 is connected to a rotational speed brake start detector 19. The train efficiency detector 18 is connected to the inputs of the brake performance detector 7 at the start of the route braking, the train position detector 17 at the end of the route braking, the data storage unit 8 with additional databases. a programming input, a rotational speed brake start detector 19, a rotational speed sensor 5 and a braking path detector 16. The output of the brake performance detector 8 is connected to a braking program block 10 to which an electro-pneumatic shaft 20 is connected, which in turn is connected to a train brake line 11. .

Vilciena bremzēšanas ceļa noteikšanas iekārtas darbībaOperation of train detection system

Vilciena bremzēšanas ceļa noteikšanas iekārta fiksē vilciena atrašanās vietu uz maršruta bremzēšanas procesa sākumā ar vilciena atrašanās vietas noteicēju 18 uz maršruta bremzēšanas sākumā, kas saņem datus par maršrutu no datu glabāšanas bloka 8, papildus aprīkotu ar datu bāzes programmēšanas ieeju, un saņem vilciena atrašanas vietas koordinātes no informācijas uztveres bloka 2, kas savukārt saņem tos no vilcienā uzstādītā satelīta sakaru uztvērēja 9. Vilciena bremzēšanas ceļa noteikšanas iekārta fiksē vilciena atrašanās vietu uz maršruta bremzēšanas procesa beigās ar vilciena atrašanās vietas noteicēju 17 uz maršruta bremzēšanas beigās, kas saņem datus par maršrutu no datu glabāšanas bloka 8 ar papildu datu bāzes programmēšanas ieeju un saņem vilciena tekošās atrašanās vietas koordinātes no informācijas uztveres bloka 2, kas savukārt saņem tos no vilcienā uzstādītā satelīta sakaru uztvērēja 9.The train braking path detection unit records the train location on the route at the start of the braking process with the train positioner 18 on the route at the start of braking, which receives route data from storage unit 8, additionally equipped with database programming input and train location coordinates from the information reception unit 2, which in turn receives them from the satellite communication receiver installed in the train 9. The train braking distance detection device records the position of the train on the route at the end of the braking process with the train positioner 17 at the end of the route braking storage unit 8 with an additional database programming input and receiving train current location coordinates from information reception unit 2, which in turn receives them from the onboard satellite receiver 9.

Rotācijas ātruma noteicējs 19 bremzēšanas sākumā fiksē vilciena ritošās daļas riteņa 3 rotācijas ātrumu no rotācijas ātruma mērītāja 5, kas to saņem no pagrieziena leņķa mērītāja 4. Mehāniskās laika konstantes noteicējs 14 nosaka mehānisko laika konstanti, ņemot vērā riteņa leņķisko ātrumu, kas tiek iegūts no rotācijas ātruma mērītāja 5, un riteņa leņķisko paātrinājumu, kas tiek iegūts no rotācijas paātrinājuma mērītāja 5 pie uzdotās bremzēšanas maģistrāles spiediena izmaiņas, to saņemot no bremzēšanas maģistrāles spiediena izmaiņas noteicēja 13, kas savukārt to nosaka no bremzēšanas maģistrāles spiediena mērītāja 12 rādījumiem.The rotation speed detector 19, at the beginning of braking, records the rotation speed of the train's running wheel 3 from the rotation speed meter 5, which receives it from the rotation angle meter 4. The mechanical time constant 14 detects the mechanical time constant with respect to the angular velocity of the wheel. the speed sensor 5, and the angular acceleration of the wheel obtained from the rotational accelerometer 5 at the set brake line pressure change, obtained from the brake line pressure change detector 13, which in turn is determined by the brake line pressure sensor 12 readings.

Bremzēšanas procesa ilguma noteicējs 15 aprēķina bremzēšanas laiku, bet bremzēšanas ceļa noteicējs 16 nosaka bremzēšanas ceļa garumu, saņemot vilciena atrašanās vietu uz maršruta no vilciena atrašanās vietas noteicēja 18 uz maršruta bremzēšanas sākuma, saņemot datus par maršrutu, vilciena garumu, vagoniem un ceļa profilu no datu glabāšanas bloka 8 ar papildu datu bāzes programmēšanas ieeju, kā arī izmantojot vilciena lineāro ātrumu, iegūtu no informācijas uztveres bloka 2, kas savukārt to saņem to no vilcienā uzstādītā satelīta sakaru uztvērēja 9.The braking time detector 15 calculates the braking time, while the braking distance detector 16 determines the braking distance, from the train location on the route from the train locator 18 to the start of the route braking, from route data, train length, wagons and path profile from the data. a storage unit 8 with an additional database programming input as well as using the train's linear speed from the information reception unit 2, which in turn receives it from a satellite communication receiver 9 installed on the train.

Bremžu efektivitātes noteicējs 7 izvērtē starpību starp aprēķināto vilciena bremzēšanas ceļu un faktisko vilciena bremzēšanas ceļu un nodod vadības signālu uz bremzēšanas programmas bloku 10. Bremzēšanas programmas bloks 10 ar elektropneimatiskās vārpstas 20 palīdzību atver vilciena bremzēšanas maģistrāli 11 avārijas bremzēšanas režīmā. Informācijas uztveres bloks 2 pārraida informāciju par vilciena atrašanās vietu ar signālu pārraides antenu 1.The brake performance detector 7 evaluates the difference between the calculated train braking distance and the actual train braking distance and transmits a control signal to the braking program block 10. The braking program block 10 opens the train braking line 11 by means of an electro-pneumatic shaft 20 in emergency braking mode. Information receiver unit 2 transmits train position information by signal transmitting antenna 1.

Piedāvātās vilciena bremzēšanas ceļa noteikšanas iekārtas tehniskā efektivitāte izpaužas vilciena kustības drošības paaugstināšanā jebkurā dzelzceļa iecirknī. Vilciena bremzēšanas ceļa noteikšanas iekārta pārbauda vilciena bremžu sistēmas darbības efektivitāti jebkurā dzelzceļa posmā un ļauj savlaicīgi automātiski iedarbināt avārijas bremzēšanu un apturēt vilcienu pirms bīstama momenta.The technical efficiency of the proposed train braking distance detection system is reflected in the improvement of train safety at any railway station. The train braking distance detection system shall check the performance of the train braking system at any section of the railway and shall allow for the automatic application of the emergency braking system and the stop of the train before a dangerous moment.

PRETENZIJATHE CLAIM

Claims

Train braking path detection equipment including train signal antenna, train detection unit, steering wheel mounted treadmill, rotation speed meter, rotation accelerometer, brake performance detector, data storage unit with additional database programming input, an on-board satellite receiver, a braking program unit, characterized in that the device comprises a brake line pressure gauge connected to a train brake line, connected to a line brake change detector, the output of which is in parallel with the output of the rotation speed meter and connected to a mechanical time constant detector connected to a stopping time detector to which a stopping distance detector is connected, which in turn connects a so-called storage unit with auxiliary database programming input and an information capture unit, in addition, a train location on route marker at the end of braking and a train location on route at the beginning of brake application are connected to the output of the storage unit and the information receiver unit with a stopping distance sensor but connected to a rotation speed meter at the beginning of the rotation speed braking, connected to a stopping efficiency detector to which the stopping distance sensor is connected in parallel, a data storage unit with additional database programming input, the train braking on the route a train detector, train position detector at end of braking and a rotational speed meter with an electro-pneumatic shaft connected to the output of the braking program block train brake pipe.