MX2014012582A - Sistema de monitoreo de frenos para una disposicion de frenos de aire. - Google Patents

Abstract

Se describe un sistema de monitoreo de frenos para una disposición de frenos de aire que incluye: al menos un sensor para medir la presión de aire en al menos un componente de una disposición de frenos de aire; al menos un controlador local para determinar datos de frenos de aire; y por lo menos un dispositivo de comunicación para transmitir al menos una porción del freno de aire. También se describe una disposición de frenos de aire y un método implementado por computadora para determinar datos de freno de aire en una disposición de frenos de aire.

Description

SISTEMA DE MONITOREO DE FRENOS PARA UNA DISPOSICIÓN PE FRENOS DE AIRE ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Campo de la invención La presente invención se refiere generalmente a sistemas y disposiciones de monitoreo de frenos para usarse en relación con una disposi ción de frenos de aire, y en particular a un sistema de monitoreo de frenos y a una disposición de frenos de aire para un tren, vagón férreo, vehículo de vías férreas y vehículos similares, y de preferencia una disposición de frenos de aire neumáticos controlada electrónicamente para un vehículo de vías férreas.

Descripción de la técnica relacionada Como se sabe, los sistemas y disposiciones de frenado se requieren para ralentizar y detener vehículos, tales como automóviles, camiones, trenes, vagones de tren, vehículos férreos y similares. Con respecto específicamente a trenes y otros vehículos férreos, el sistema de frenado normalmente está en forma de una disposición accionada neumáticamente (o "disposición de frenos de aire") que tiene mecanismos y componentes que interactúan con cada vagón. Una disposición de frenos de aire BA conocida se ilustra en forma esquemática en la figura 1 .

Con referencia a la figura 1 , el operador de un tren TR tiene también control de la disposición de frenado BA a través del uso de una válvula de control de operador CV. A través del movimiento de una manija asociada con la válvula de control CV, el operador puede ajustar la cantidad de frenado que se aplicará en la disposición de frenos de aire BA. Entre más alta sea la fuerza seleccionada, más rápido intentará la disposición de frenado BA ralentizar y detener el tren TR. Como alternativa, y como se describe en más detalle en adelante aquí, la disposición de frenos de aire BA para cada vagón de tren también puede controlarse por el operador desde un controlador a bordo o BC que transmite señales de datos sobre una línea de tren TL (o cable que se extiende entre la locomotora y los vagones), que puede ser denominada una disposición de frenos de aire neumática controlada electrónicamente (ECP).

Para proporcionar el aire adecuadamente comprimido al sistema, y en ciertas aplicaciones de freno de aire convencionales, la disposición de frenos de aire BA también incluye un compresor C para proporcionar aire comprimido a un depósito principal MR, que está en comunicación con la válvula de control CV. Además, un depósito de igualación ER también está en comunicación con la válvula de control CV. Ya sea a través del depósito principal MR o el depósito de ecualización ER, aire comprimido es suministrado a través de la válvula de control CV hasta un tubo de freno BP que se extiende a lo largo y está asociado con cada vagón. Cada vagón incluye una disposición que permite que un depósito auxiliar AR sea cargado con aire por medio de una válvula V, así como un ensamble o unidad de frenado BU, tal como un cilindro de freno BC, que está en comunicación con la válvula V. El cilindro de freno BC funciona para impulsar un mecanismo de zapato de freno BS contra una superficie de la rueda W.

En operación, el tubo de freno BP es cargado continuamente para mantener una presión específica, por ej emplo, 90 psi, y cada depósito auxiliar AR y depósito de emergencia ER (que puede estar combinado en un solo volumen, o depósito principal) son cargados similarmente desde el tubo de freno BP. Para frenar el tren TR, el operador acciona la válvula de control CV y retira aire del tubo de freno BP, reduciendo de esta manera la presión a un nivel inferior, por ej emplo, 80 psi. La disposición de válvula V dej a de cargar el depósito auxiliar AR y transfiere aire del depósito auxiliar AR al cilindro de freno BC. Usando normalmente una disposición operable por pistón, el cilindro de freno BC impulsa el mecanismo de zapato de freno BS contra la rueda W. Como se describe, en los sistemas de freno de aire no ECP convencionales, el operador puede ajustar el nivel de frenado usando la válvula de control CV, ya que la cantidad de presión retirada del tubo de freno BP se traduce en una presión específica en el cilindro de freno BC, lo cual da como resultado una aplicación de fuerza específica del mecanismo de zapata de freno B S contra la rueda W. Como alternativa, en las disposiciones de freno de aire ECP, los comandos de freno son electrónicos sobre la línea de tren ECP TL a cada vagón.

Usando la disposición de freno de aire BA descrita arriba, el tren puede ser ralentizado y/o detenido durante la operación y mientras viaja por la vía. Además, cada vagón está equipado típicamente con un freno de estacionamiento manual PB para asegurar cada vagón cuando esté estacionado o detenido, y para asegurar que el tren no se mueva o se desplace. Más aún, ciertos vagones pueden estar equipados con un depósito de compuerta HR para proporcionar aire a una compuerta o puerta neumáticamente operable del vagón de tren.

Para proporcionar control adicional a la disposición de freno de aire BA, se pueden usar disposiciones de freno ECP . Como se describió, señales de control pueden ser transmitidas desde el controlador a bordo OBC, ubicadas típicamente en la cabina de la locomotora, a uno o más de los vagones del tren sobre la línea de tren TL. Cada vagón está equipado normalmente con un controlador local TL, que se usa para monitorear y/o controlar ciertos parámetros operativos en la disposición de freno BA, tales como los depósitos de aire y/o la disposición de válvulas V. De esta manera, el operador puede transmitir comandos de freno a los vagones para asegurar una operación de frenado suave, eficiente y efectiva. Este controlador local LC típicamente incluye el procesador y componentes adecuados para monitorear y/o controlar varios componentes de la disposición del freno de aire BA.

Como se describió arriba, los vagones de carga convencionales tienen frenos de estacionamiento manuales PB, los cuales proporcionan un trabado mecánico de frenos, con base en operación por el usuario de una rueda para aplicar fuerza a una cadena conectada a un sistema de palanca de freno. El accionamiento de estos frenos de estacionamiento PB manuales hace que los mecanismos de zapata de freno B S contacten la rueda W. Las reglas operativas son establecidas por las vías férreas, que requieren la aplicación del freno de estacionamiento PB bajo una variedad de condiciones. La condición más común es cuando "un vagón se pone aparte" del tren TR, para estacionarlo en un patio o vía lateral. Sin embargo, como se indicó arriba, los frenos de estacionamiento PB manuales se usan también para asegurar un tren TR bajo condiciones de falla (o emergencia) mientras está en operación en la vía principal. Estos frenos de estacionamiento PB manuales pueden usarse cuando exista la falla de un tren TR, en donde las locomotoras ya no sean capaces de mantener la presión del tubo de freno PB . Otra de estas condiciones existe cuando una tripulación tiene que asegurar el tren TR y dej ar la locomotora no tripulada. Una condición más se origina cuando el tren TR sufre un evento de "partirse en dos", dejando un grupo de vagones sin una locomotora.

El evento de "partirse en dos" y otras condiciones que requieren detener un tren TR se resuelven a través del agotamiento del tubo de freno BP, lo cual llevará a una aplicación de los frenos de emergencia. Los sistemas de freno de aire típicos, incluso si se mantienen bajo las normas de la AAR, pueden tener una velocidad de fuga de cilindro de freno de hasta 1 psi por minuto, que se considera dentro de índices de fuga aceptables. Este nivel se usa normalmente para proporcionar un lineamiento en tiempo para las tripulaciones de tren para calibrar cuándo aplicar manualmente los frenos de estacionamiento PB manuales y asegurar el tren TR. El número de vagones que requiere esta aplicación de freno de estacionamiento puede variar con base en el número de vagones en el convoy del tren, así como el grado promedio de la vía. Las tripulaciones normalmente tienen que aplicar los frenos de estacionamiento PB manuales dentro de aproximadamente media hora después de que se origina la condición, y una vez que los frenos de estacionamiento PB son aplicados, el cilindro de freno BC puede fugar a cero, de tal manera que el vagón será asegurado.

Existe una necesidad en la industria por reducir la necesidad de que la tripulación aplique manualmente los frenos de estacionamiento PB . Esto se basa principalmente en el deseo por reducir el riesgo de lesión a la tripulación implicada en estas operaciones en campo manuales. Esta necesidad también se origina con la tendencia hacia los trenes operados por una sola persona, ya que algunas vías férreas planean operaciones no tripuladas en el futuro. Aunque algunas soluciones potenciales pueden implicar esquemas de trabamiento en el cilindro de freno BC y frenos manuales accionados, estas disposiciones representan soluciones complejas y costosas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Generalmente, se proporciona un sistema de monitoreo de frenos y una disposición de freno de aire que resuelve y/o supera algunas o todas las desventaj as y deficiencias que existen en los sistemas de frenado, particularmente con respecto al uso de frenos manuales, de estacionamiento y/o emergencia. Se proporciona de preferencia un si stema de monitoreo de frenos y una disposición de frenos de aire que son útiles en relación con una disposición de frenos de aire de un tren y/o vehículo férreo. Preferiblemente, se proporciona un sistema de monitoreo de frenos y una disposición de frenos de aire que son útiles en relación con un sistema de frenado neumático controlado electrónicamente (ECP) de un tren. De preferencia, se proporciona un sistema de monitoreo de frenos y una disposición de frenos de aire que monitorean y/o controlan uno o más componentes de una disposición de frenos de aire de un vagón de tren. Preferiblemente, se proporciona un sistema de monitoreo de frenos y una disposición de frenos de aire que monitorea fugas de aire en uno o más componentes de una disposición de frenos de aire para usarse en la determinación de la necesidad de o tiempo antes de que se deba de aplicar los frenos de estacionamiento manuales.

Por lo tanto, en una modalidad preferida y no limitativa, se proporciona un sistema de monitoreo de frenos para una disposición de frenos de aire que incluye al menos un depósito configurado para suministrar aire a por lo menos un ensamble de frenado operable por aire para frenar al menos una rueda (y, típicamente, un camión que consiste en 4 ruedas) de un vehículo. El sistema de monitoreo de freno incluye: al menos un sensor configurado para medir presión de aire en al menos un componente de la disposición de frenos de aire. Al menos un controlador local configurado para determinar datos de freno de aire que comprenden por lo menos uno de los siguientes: presión de aire en el por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire, presión de aire con el tiempo en el por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire, fugas de aire en la disposición de frenos de aire, velocidad de fuga de aire en la disposición de frenos de aire, fugas de aire en el por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire, velocidad de fuga de aire en el por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire, datos de predicción de retención del freno, datos de nivel de aire o cualquier combinación de los mismos; y al menos un dispositivo de comunicación configurado para transmitir al menos una porción de los datos de freno de aire a por lo menos uno de los siguientes: un control remoto, un controlador central, un controlador de vehículo, un controlador a bordo de una locomotora, un sistema de despacho central o cualquier combinación de los mismos.

En otra modalidad preferida y no limitativa, y en una disposición de frenos de aire que incluye al menos un depósito configurado para suministrar aire a por lo menos un ensamble de frenado operable con aire para frenar al menos una rueda de un vehículo, se proporciona un sistema de monitoreo de frenos que incluye: al menos un sensor configurado para medir presión de aire en por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire; al nienos un controlador local configurado para determinar datos de freno de aire que comprenden al menos uno de los siguientes: presión de aire en el por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire, presión de aire con el tiempo en el por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire, fugas de aire en la di sposición de frenos de aire, velocidad de fuga de aire en la disposición de frenos de aire, fuga de aire en el por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire, velocidad de fuga de aire en el por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire, datos de predicción de retención del freno, datos de nivel de aire o cualquier combinación de los mismos; y al menos un dispositivo de comunicación configurado para transmitir al menos una porción de los datos de freno de aire a por lo menos uno de los siguientes: un control remoto, un controlador central, un controlador de vehículo, un controlador a bordo de una locomotora, un sistema de despacho central o cualquier combinación de los mismos.

En aún otra modalidad preferida y no limitativa más, se proporciona un método implementado por computadora para determinar datos de freno de aire en una disposición de frenos de aire que incluye al menos un depósito configurado para suministrar aire a por lo menos un ensamble de frenos operable con aire para frenar al menos una rueda de un vehículo. El método incluye: detectar presión de aire en al menos un componente de la disposición de frenos de aire; determinar datos de freno de aire que comprendan al menos uno de los siguientes: presión de aire en el por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire, presión de aire con el tiempo en el por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire, fuga de aire en la disposición de frenos de aire, velocidad de fuga de aire en la disposición de frenos de aire, fuga de aire en el por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire, velocidad de fuga de aire en el por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire, datos de predicción de retención del freno, datos de nivel de aire o cualquier combinación de los mismos; y transmitir al menos una porción de los datos de frenos de aire a por lo menos uno de los siguientes : un control remoto, un controlador central, un controlador de vehículo, un controlador a bordo de una locomotora, un sistema de despacho central o cualquier combinación de los mismos.

Estas y otras características y funciones de la presente invención, así como los métodos de operación y funciones de los elementos relacionados de estructuras y la combinación de partes y economías de manufactura, se harán más aparentes después de la consideración de la siguiente descripción y las reivindicaciones anexas con referencia a los dibuj os acompañantes, todos los cuales forman una parte de esta descripción, en donde números de referencia iguales designan partes correspondientes en las diferentes figuras. Sin embargo, debe entenderse expresamente que los dibujos son para efectos de ilustración y descripción únicamente y no se intentan como una definición de los límites de la invención. Según se usa en la descripción y las reivindicaciones, la forma singular de "uno", "una", "el" y "la" incluyen referentes plurales a menos que el contexto claramente dicte lo contrario.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista esquemática de una disposición de frenos de aire para un tren de acuerdo con la técnica anterior.

La figura 2 es una vista esquemática de una modalidad de un sistema de monitoreo de frenos para una disposición de frenos de aire de acuerdo con los principios de la presente invención.

La figura 3 es una vista esquemática de otra modalidad de un sistema de monitoreo de frenos para una disposición de frenos de aire de acuerdo con los principios de la presente invención.

La figura 4 es una vista esquemática de una modalidad más de un sistema de monitoreo de frenos para una disposición de frenos de aire de acuerdo con los principios de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Se debe entender que la invención puede asumir varias variaciones alternativas y secuencias de etapas, excepto cuando se especifique expresamente lo contrario. También se debe entender que los dispositivos y procesos específicos ilustrados en los dibujos anexos, y descritos en la siguiente descripción, son simplemente modalidades ejemplares de la invención.

De acuerdo con una modalidad preferida y no limitativa de la presente invención, se proporciona un sistema de monitoreo de frenos 10 y método para una disposición de frenos de aire 12 usados con relación con un vagón de tren R, que es parte de un convoy que compone un tren TR. Ciertas modalidades preferidas y no limitativas del sistema de monitoreo de frenos 10 y disposición de frenos de aire 12 se ilustran en forma esquemática en las figuras 2-4.

Se debe notar que aunque el sistema 10, método y disposición 12 de la presente invención se describen específicamente en la presente con relación a una disposición de frenos accionada neumáticamente (frenos de aire) para un tren TR o vehículo férreo, son igualmente aplicables y útiles en relación con una variedad de disposiciones y aplicaciones de frenado que incluyen vehículos con sistemas de frenado a base de aire. En consecuencia, el sistema 10, método y disposición 12 también se pueden usar en relación con vehículos de caminos, tales como carros, camiones, autobuses, etc. Por ejemplo, muchos de estos vehículos incluyen disposiciones de frenado similares que usan sistemas de frenado accionados neumáticamente para ralentizar o detener el vehículo. En consecuencia, aunque principalmente se describen en relación con vehículos férreos, todas las aplicaciones similares se contemplan y pueden usarse en relación con el sistema 10, método y disposición 12 de la presente invención.

De manera similar, el sistema 10, método y disposición 12 de la presente invención se pueden usar en una variedad de tipos de disposiciones de frenado y sistemas de frenado usados en la industria férrea. En particular, el sistema 1 0, método y disposición 12 actualmente descritos son igualmente útiles en relación con la disposición de frenos de un vagón de tren, así como la disposición de frenos de la locomotora o máquina. Más aún, aunque el sistema 10, método y disposición 12 de la presente invención se usan de preferencia en relación con sistemas de frenos de aire neumáticos electrónicamente controlados (ECP9, también se producen en relación con sistemas de frenado dinámicos, sistemas de frenado mixtos o en combinación, sistemas de frenado de emergencia, y similares.

Como se ilustra en la figura 2, y en una modalidad preferida y no limitativa de la presente invención, el sistema 1 0 incluye uno o más sensores 1 8 que están unidos a, integrados con o en comunicación fluida con al menos un componente de la disposición de frenos de aire 12 y/o ensamble de frenado 16. En esta modalidad, uno o más sensores 1 8 se colocan y se usan operativamente para medir presión de aire en o alrededor de uno o más de los componentes de la disposición de frenos de aire 12 y/o el ensamble de frenado 1 6. Aunque se describe específicamente en relación con una medición de la presión de aire, el sensor 18 también se puede configurar o adaptar para medir otros datos a base de aire o relacionados con aire, tales como flujo y similares.

En esta modalidad, el sistema 10 también incluye un controlador local 20 configurado, adaptado o programado para determinar datos de freno de aire 22. En una modalidad preferida y no limitativa, el controlador local 20 se usa para determinar datos de freno de aire 22 con base al menos parcialmente en la presión de aire medida o detectada por el sensor 1 8. Más aún, estos datos de freno de aire 22 pueden incluir una variedad de puntos de datos de información, incluyendo, pero no limitados a, presión de aire en al menos un componente de la disposición de frenos de aire 12 y/o ensamble de frenado 1 6, presión de aire con el tiempo en al menos un componente de la disposición de frenos de aire 12 y/o ensamble de frenado 16, fugas de aire en la disposición de frenos de aire 12 y/o ensamble de frenado 16, velocidad de fuga de aire en la disposición de frenos de aire 1 2 y/o ensamble de frenado 16, fuga de aire en uno o más de los componentes de la disposición de aire 12 y/o el ensamble de frenado 16, datos de predicción de retención del freno, datos de nivel de aire y similares. En consecuencia, estos datos de frenos de aire 22 proporcionan datos e información valiosos para procesamiento adicional o uso en toma de decisiones para una operación efectiva y controlada de un tren.

Por ej emplo, algunos o todos de estos datos de freno de aire 22 pueden usarse en determinar por cuánto tiempo aire o presión de aire se puede suministrar a uno o más de los componentes de la disposición de frenos de aire 12 y/o ensamble de frenado 16, que son particularmente útiles en ciertos eventos de emergencia cuando el principal suministro de aire se ha terminado o ha sido afectado. Específicamente, el sistema 10 de la presente invención puede determinar por cuánto tiempo aire proveniente de uno o más de los demás depósitos de aire 14 estará disponible para mantener al ensamble de frenado 16 en la posición frenada. Esto a su vez proporcionará al operador un marco de tiempo u orientación con respecto a cuánto tiempo tiene la tripulación para desplegar o iniciar el despliegue de uno o más de los frenos de estacionamiento PB manuales o frenos mecánicos en uno o más de los vagones del tren TR.

Como también se ilustra en la figura 2, el sistema 1 0 de esta modalidad incluye al menos un dispositivo de comunicación 24 que está configurado, adaptado o programado para transmitir al menos una porción de los datos de freno de aire 22 a un sistema de computadora o control adicional, tal como un control remoto, un controlador central, un controlador de vehículo, un controlador a bordo de una locomotora, un sistema de despacho central o similares. Este dispositivo de comunicación 24 puede usar una variedad de arquitecturas y técnicas de comunicación, en formato tanto inalámbrico como alámbrico. Por ejemplo, el dispositivo de comunicación 24 puede comunicarse sobre un cable cableado (la línea de tren TL) que se extienda a través y entre los diferentes vagones del tren TR, sobre los rieles de la vía y/o sobre una conexión inalámbrica o enlace ya sea entre los vagones del tren o entre el vagón y la locomotora.

Como se describe en la presente en adelante, el controlador local 20 puede tener una variedad de formas, incluyendo una computadora separada o sistema o componente computarizado, o un sistema o componente computarizado que se integre con hardware y/o software existente. Además, el controlador local 20 incluye el hardware, software, firmware adecuados y similares para de esta manera recibir, procesar y/o transmitir datos, tales como algunos o todos los datos de freno de aire 22 (así como los datos brutos obtenidos del sensor 1 8). Se puede usar cualquier dispositivo de cómputo y/o interfaz conocido en relación con, integrado con o en reemplazo del controlador local 20. Además, y como también se muestra en la figura 2, algunos o todos de los datos de freno de aire 22 (y/o los datos brutos provenientes del sensor 1 8) se pueden almacenar en una base de datos local 26, que puede residir en o estar presente en el controlador local 20. Sin embargo, y de nuevo, esta base de datos 26 puede ser establecida como parte de una base de datos existente, por ejemplo, la base de datos del tren o vía en el controlador a bordo de la locomotora, las bases de datos centrales en despacho central, y similares.

Como se indicó arriba en relación con la figura 2, y en una modalidad preferida y no limitativa, el componente con el cual el sensor 1 8 interactúa u observa está en forma de un depósito de aire 14. Por supuesto, en muchas situaciones y ambientes, se proporcionan varios depósitos en relación con la disposición de frenos de aire 12 y/o ensamble de frenado 16, incluyendo, pero no limitados a, uno o más depósitos auxiliares 28 , uno o más depósitos de emergencia 30 y uno o más depósitos de compuerta 32. Además, cualquiera dos o más de estos depósitos 14 pueden combinarse y/o ponerse en comunicación fluida para crear volumen de almacenamiento especificado, tal como un depósito principal . Cualquiera uno o más de estos depósitos 28 , 30, 32 pueden ser puestos en comunicación fluida con o confi gurarse para suministrar aire a cualquier componente de la disposición de frenos de aire 12, tal como el ensamble de frenado 16. En consecuencia, cuando ya no se pueda suministrar aire desde el tubo de freno BP, aire es en su lugar proporcionado a través de uno o más de estos depósitos de aire 28, 30, 32.

De esta manera, y como se describió, el ensamble de frenado 16 está provisto con el aire y presión de aire adecuados para mantener los frenos en una posición cerrada. Sin embargo, y como se espera en tales disposiciones de frenos de aire 12, se presenta fugas en estos depósitos de aire 14. Aunque cierta fuga es aceptable, es deseable entender mejor los datos de freno de aire 22 asociados con uno o más de estos depósitos 14 para de esta manera calcular o determinar con más precisión por cuánto tiempo los frenos de aire serán funcionales (después de lo cual los frenos de estacionamiento PB manuales deben ser usados). En consecuencia, algunos o todos de los datos de frenos de aire 22 descritos arriba se pueden usar para hacer tal determinación, así como para hacer determinaciones adicionales acerca de tiempos de retención, predicciones de frenado y otros parámetros importantes.

Como se observa en la figura 3 , y en una modalidad preferida y no limitativa, se usan sensores 18 en relación con uno, una porción de, o todos de estos depósitos 28 , 30, 32 para cada vagón R particular. En consecuencia, los datos de frenos de aire 22 pueden ser recolectados u obtenidos de ciertos vagones de tren R especificados o de todos los vagones R con el fin de hacer determinaciones de frenado y decisiones para el tren TR completo. Esto permite que se implemente un plan más efectivo con respecto al uso de los frenos de estacionamiento PB manuales, así como la operación en otras situaciones de emergencia. De nuevo, algunos o todos de estos datos de frenos de aire 22 pueden ser transmitidos o suministrados sobre cables existentes (línea de tren TL) que se extiendan entre los vagones R, rieles de la vía y/o canales de comunicación existentes en un formato inalámbrico.

En una modalidad preferida y no limitativa más, uno o más de los sensores 1 8, controladores locales 20 y/o dispositivos de comunicación 24 se combinan o integran parcial o completamente en un sistema unificado . En consecuencia, se contempla que el sistema combinado es capaz de medir o detectar información o parámetros acerca de aire en la disposición de frenos de aire 12 y/o ensamble de frenado 1 6, procesar estos datos e información para obtener, proporcionar y/o determinar los datos de freno de aire 22, y transmitir o de otra manera comunicar esta información a otros sistemas 10, y/o a otros controles remotos, tales como el controlador a bordo OBC, despacho central y similares. El sistema 10 puede incluir una variedad de componentes de comunicación, ya sea remotos o locales, en donde el sistema 10 determina los datos de freno de aire 22 adecuados para de esta manera hacer los sistemas de control descritos arriba con relación a la operación del tren TR.

En otra modalidad preferida y no limitativa, el controlador local 20 está integrado con o en forma de un controlador existente 34. En consecuencia, el controlador local 20 puede estar en comunicación con este controlador existente 34, incorporado con el controlador existente 34, programado como parte del controlador existente 34 y/o integrado con el controlador existente 34. En esta modalidad, la presencia del controlador existente 34 en o dentro de la disposición de frenos de aire 12 de uno o más de los vagones de tren R es apalancada para usarse dentro del sistema 1 0 actualmente inventado. Por ej emplo, y cuando se usa en relación con una disposición de frenado neumática controlada electrónicamente (ECP), la disposición de frenos de aire 12 de cada vagón de tren R incluye normalmente un controlador local LC (o componentes de control) que controlan y/o monitorean varias de las partes y componentes dentro de la disposición de frenos de aire 12 y/o ensamble de frenado 1 6. Por lo tanto, el controlador existente 34 puede ser configurado, adaptado o programado para interactuar más con los sensores 1 8 y determinar los datos de freno de aire 22. Por supuesto, este controlador existente 34 puede ser cualquier control remoto o computadora en o en comunicación con el tren TR.

Este mismo concepto aplica para el dispositivo de comunicación 24, que puede ser integrado con, en comunicación con, incorporado con o programado como parte de un dispositivo de comunicación existente o medio/arquitectura de comunicación del tren TR. Además, y con respecto a los datos de freno de aire 22, al menos una porción de estos datos de freno de aire 22 pueden ser determinados sobre una base dinámica, una base periódica, continuamente, sobre una base predeterminada, antes de partir, durante la operación y/o durante un evento de emergencia. Por lo tanto, estos datos de freno de aire 22 podrían ser utilizados para tomar decisiones operativas y de control importantes antes, durante y/o después de un evento de operación y/o emergencia en un tren.

En una modalidad preferida y no limitativa adicional, y como se ilustra en la figura 4, el sistema 10 también puede incluir al menos un sistema de posicionamiento 36 que esté configurado para generar datos de posición con respecto al tren TR, una porción del tren TR, uno o más de los vagones de tren R, y similares. En consecuencia, aunque un sistema de posicionamiento 36 se usa normalmente en uno o ambos del extremo de tren o cabeza de tren, se contempla que este sistema de posicionamiento 36 se puede usar y/o integrar con cualquiera de los vagones R del tren TR. Además, cualquiera o más de estos sistemas de posiciones 36, tal como en forma de una unidad de Sistema de Posicionamiento Global (GPS), se puede configurar, adaptar o programar para determinar la posición de un vehículo, la posición de un tren TR en una red de vías, la posición de al menos un vagón de tren R de un tren TR en una red de vías, la posición de al menos una locomotora de un tren TR en una red de vías, el grado de un camino y/o el grado de una vía T.

En una modalidad preferida y no limitativa, el grado de la vía T se usa para tomar una decisión de frenado, junto con o como parte de los datos de freno de aire 22. En particular, cuando se hace una determinación de por cuánto tiempo uno o más de los depósitos de aire 14 puede suministrar o entregar aire al ensamble de frenado 1 6 (y, de esta manera, aplicar adecuadamente los frenos), el grado de la vía T se puede usar como un factor adicional para hacer una determinación precisa. Como se ve en la figura 4, ciertos vagones R del tren TR están en un grado sustancialmente plano de la vía T, mientras que otros están en un grado sustancialmente inclinado de la vía T. Entre otras consideraciones, la pendiente o grado de la vía T se pueden usar (como parte de o calculado usando parte de los datos de freno de aire 22) para tomar decisiones acerca de por cuánto tiempo los frenos pueden aguantar, y cuándo se deben utilizar los frenos de estacionamiento PB mecánicos o manuales. Además, información de los sistemas de posicionamiento 36 y/u otros datos de tren pueden usarse para hacer determinaciones con respecto al uso de los frenos de estacionamiento PB manuales de vagones de tren R específicos. Esto proporciona un enfoque más controlado que se hará en cuanto a cuál de los frenos de estacionamiento PB manuales de qué vagón R deben ser desplegados y cuándo. Además, decidir entre los frenos de estacionamiento PB manuales de vagones diferentes también puede formar parte del proceso de toma de decisiones con base en el grado de la vía T.

Con referencia continua a la figura 4, y de esta modalidad preferida y no limitativa, al menos una porción de los datos de freno de aire 22 se transmiten a o comunican directa o indirectamente a un controlador a bordo 38 de una locomotora L del tren TR. En esta modalidad, el controlador a bordo 38 (el cual representa una unidad existente (OBC) usada en relación con trenes al menos parcialmente automáticos TR) determina al menos una condición de la disposición de frenos de aire con base al menos parcialmente en los datos de freno de aire 22. Además, por lo menos una porción de los datos de freno de aire 22 y/o al menos una condición de la disposición de frenos de aire pueden ser transmitidos o comunicados directa o indirectamente a un controlador central 40, tal como un sistema de despacho central.

Además, en esta modalidad preferida y no limitativa, y con base al menos parcialmente en por lo menos una porción de los datos de freno de aire 22 del controlador local 20 y/o al menos una condición de la disposición de frenos de aire, el controlador central 40 está configurado para determinar datos de freno de aire y/o datos o información de condición de disposición de frenos de aire adicionales. Por ej emplo, esta información adicional puede incluir presión de aire en al menos un componente de la disposición de frenos de aire 12 y/o ensamble de frenado 16, presión de aire con el tiempo en al menos un componente de la disposición de frenos de aire 12 y/o ensamble de frenado 16, fugas de aire en la disposición de frenos de aire 1 2 y/o ensamble de frenado 1 6, velocidad de fuga de aire en la disposición de frenos de aire 12 y/o ensamble de frenado 16, datos de predicción de retención del freno, datos de nivel de aire y similares. Esto permite a este controlador central 40 ayudar en el manejo y operación del tren TR dentro de una red de vías, así como el control de varios trenes TR que viajen por la red de vías. Más aún, al menos una porción de esta información adicional, tal como en forma de datos de freno de aire, condición de disposición de frenos de aire, datos de control, datos operacionales y similares pueden transmitirse o comunicarse al controlador local 20, un control remoto, al menos otro controlador central, un controlador de vehículos, el controlador a bordo 38 de una locomotora L, un sistema de despacho central y similares.

Con referencia continua a la figura 4, el controlador a bordo 38 de la locomotora L puede estar en comunicación adicional con un dispositivo de presentación visual 42, que se use para presentar datos e información al operador del tren TR. Por ejemplo, en una modalidad, un mensaje u otros indicios visuales se presentan visualmente al operador en el dispositivo de presentación visual 42, y el contenido de este mensaje o indicios visuales puede incluir algunos o todos de los datos de frenos de aire 22 y/o una condición de la disposición de frenos de aire. Además, cualquiera de estos datos puede almacenarse en una base de datos de locomotora 44 integrada con o en comunicación con el controlador a bordo 38.

Además, este mensaje o indicios visuales pueden proporcionar información y datos al operador del tren TR con respecto al estado de la disposición de frenos de aire 12 de cualquier vagón R particular, el estado del ensambl e de frenado 16 de cualquier vagón R particular, la condición que rodea cualquiera de estas disposiciones de freno de aire 12 y/o ensambles de frenado 16, datos de freno de aire 22 y/o cualesquiera datos e información, tales como cronogramas, orientación, decisiones de control y similares, los cuales podrían usarse para hacer determinaciones para el control del tren TR. Por ej emplo, el operador puede ser provisto con información de sincronización o lincamientos en cuanto a cuándo y cuál de los frenos de estacionamiento PB manuales deben ser desplegados. En consecuencia, el operador puede usar algunos o todos de los datos de freno de aire 22 u otra información proporcionada por el sistema 10 para controlar u operar el tren TR de una manera segura, tal como al operar a un límite de velocidad especificado, ralentizar el tren TR, detener el tren TR, usar una disposición de frenos de aire 12 sugerida y/o ensamble de frenado 16, estacionar el tren TR en un lugar especificado de la vía TR (de acuerdo con el grado), comunicarse con la tripulación acerca de desplegar el freno de estacionamiento PB manual en uno o más de los vagones R, y similares.

Como se ilustra además en la figura 4, un dispositivo de alarma 46 es provisto en una locomotora L e integrado con o en comunicación con el controlador a bordo 38. El dispositivo de alarma 46 está configurado para proporcionar cierta alarma u otra indicación al operador del tren TR con base en algunos o todos de los datos de freno de aire 22 y/o algunas o todas las condiciones de la disposición de frenos de aire. Por ej emplo, la alarma puede estar en forma de una alarma de sonido, una alarma visual, una alarma táctil y similares. Con base en la naturaleza y contenido de la alarma, el operador puede controlar manualmente el tren TR para lograr una situación segura, o como alternativa, el sistema 10 puede ser configurado, adaptado o programado para implementar o aplicar automáticamente este control a través del sistema de control o controlador a bordo 38.

Como se describió arriba, el controlador local 20 puede estar en forma de, integrado con o reemplazado con un controlador existente 34, el cual, en otra modalidad preferida y no limitativa, puede estar en forma del controlador a bordo 38. Como se describió, estos controladores a bordo 38 se conocen en la industria, y pueden ser parte de un sistema de control de tren positivo (PTC), tal como el Sistema de Manej o Electrónico de Trenes (ETMS) de Wabtec. Estos sistemas comúnmente se basan en varias bases de datos y análisis a bordo para proporcionar al operador información de control de tren precisa, así como para confirmar una operación segura del tren. En consecuencia, el controlador local 20 del sistema 1 0 de la presente invención puede ser integrado y/o reemplazado con el controlador a bordo 38 conocido .

En una modalidad preferida y no limitativa más y con el fin de obtener datos e información adecuados a partir de lugares remotos, el dispositivo de comunicación 24 (ya sea local al vagón de tren R o local en el tren TR (por ej emplo, como parte del controlador a bordo 38)) puede incluir un receptor 50. Este receptor 50 recibe datos, tales como los datos de freno de aire 22 y/o algunos otros datos de tren o vía, asegurando de esta manera que los datos más precisos estén disponibles para todo el sistema de control de tren para determinar las decisiones de control de freno descritas arriba. Este receptor 50 puede ser un transceptor, un receptor capaz de recibir y/o transmitir señales inalámbricas, y/o un receptor capaz de recibir señales alámbricas (por ejemplo, señales de línea de tren TL y/o a base de riel) . Este receptor 50 puede obtener datos de una variedad de fuentes, por ej emplo, un sistema de despacho central (o controlador central 40), una unidad a los lados de la vía, un sistema de detección basado en los lados de la vía, una base de datos no a bordo 48 y similares.

Como también se describió arriba, algunos o todos de los datos de freno de aire 22 y/o algunos de la condición de la disposición de frenos de aire (u otros datos similares), datos de frenado, datos de tren, datos de vía, datos de posición y similares, pueden ser provistos a un controlador central remoto 40, y almacenados en una base de datos 48. Como se indicó, este controlador central 40 está en comunicación con el controlador a bordo 38 y/o los controladores locales 20 en uno o más de los vagones de tren R del tren TR por medio del receptor 50 y/o los dispositivos de comunicación 24 descritos arriba. Por lo tanto, cualquier información de frenado importante, despliegue del freno de estacionamiento PB manual, u otra información de control de tren y datos pueden comunicarse al tren TR para usarse en tomar decisiones de control de tren. Cualquier número de trayectorias de datos de comunicación y procesos de transferencia de datos se contempla dentro del contexto y ambiente de la presente invención, de tal manera que las decisiones de control de tren adecuadas puedan hacerse con base en las mediciones de los sensores 1 8 y/o los datos de frenos de aire 22.

Como se describió arriba, el sistema de monitoreo de frenos 1 0 actualmente inventado puede usarse en relación con una variedad de disposiciones de freno de aire 12 y/o ensambles de frenado 16. Por ej emplo, y en una modalidad preferida y no limitativa, el ensamble de frenado 1 6 está en forma de una conocida disposición de pistones/cilindros de freno, que es efectiva para impulsar el mecanismo de zapato de freno B S contra la rueda W del vagón R del tren TR. Sin embargo, en otra modalidad, el ensamble de frenado 16 está en forma de una vejiga que puede ser expandida y desinflada a través de la inyección de aire, que, como se indicó arriba, impulsa el mecanismo de zapata de freno BS contra la rueda W. Un ejemplo de este ensamble de frenado tipo vejiga es el ensamble de frenado tipo UBX de Wabtec. Usando este ensamble de frenado tipo vejiga, la fuente más común de fuga de aire, en particular la fuga en el cilindro de freno B S durante la operación, es eliminada. Además, este ensamble de frenado tipo vejiga proporciona la capacidad de sellar completamente el aire, de una manera similar a los neumáticos de un automóvil y similares. En otra modalidad preferida y no limitativa, la disposición de frenos de aire 12 incluye un distribuidor de válvula de control ECP, el cual está diseñado para conectar neumáticamente el depósito 14 al ensamble de frenado 1 6 después de la pérdida de presión en el tubo de freno BP . Esta conexión neumática se conserva incluso después de que se elimine la energía eléctrica al distribuidor ECP. Además, se contempla que este distribuidor de válvula de control ECP funcione en relación con o esté integrado con el controlador local 20.

Como se describió arriba, el sistema 1 0 de la presente invención puede implementar o usar una variedad de mediciones (como se proporciona por el sensor 1 8). Por ejemplo, en una modalidad preferida y no limitativa, se proporcionan dos niveles de medición de fugas de aire. Un nivel de medición de fuga de aire es provisto en forma de pruebas de salida, que es una medición de "baj a fuga" para determinar datos de freno de aire 22, tal como en forma de predecir la capacidad o habilidad de retención de freno para cada vagón R en el tren TR. Un segundo nivel de medición de fugas es una medición de alarma "de fuga media" continua, que proporciona datos de freno de aire 22 en forma de una alerta si un vagón de tren R está mostrando un cambio en la capacidad de retención durante las aplicaciones de freno normales. De nuevo, esta medición puede producir información y datos suficientes para activar el dispositivo de alarma 46 en la locomotora L. Además, se contempla que el sistema 10 puede proporcionar cualquier nivel de medición de fugas de aire usando presión de aire, flujo o similares, y representa un enfoque de control neumático para determinar fugas de aire u otros cambios durante las aplicaciones de freno normales.

Como se indicó arriba, y en otra modalidad preferida y no limitativa, el sistema de monitoreo de frenos 10 proporciona una variedad de formas para comunicar información de fugas de aire (y/o datos de frenos de aire 22). Un medio de comunicación es a través de la línea de tren ECP TL (tal como por cable) a la locomotora de control L para proporcionar información a la tripulación si vagones R tienen fugas por arriba de un nivel definido. Esta información puede ser proporcionada en forma de activación de alarma u otra indicación al operador. Esto será útil para identificar vagones R en los que el freno de estacionamiento manual PB (o freno de mano) tendrá que ser aplicado dentro de un tiempo definido. Otra forma de comunicaciones a través del uso de un radio de datos (como el dispositivo de comunicación 24) colocado en cada vagón de tren R, el cual envía datos de freno de aire 22, tales como mensaj es de alarma o datos similares, a una aplicación de administración de mantenimiento, tal como en forma de un controlador central 40 (o sistema de despacho central). Por supuesto, esta comunicación inalámbrica puede ocurrir a través de un formato celular, un formato de satélite y/o cualquier otro tipo de radiotransmisión de datos efectiva, con la capacidad de comunicar a la aplicación de oficina central. Se contempla además que los datos de freno de aire 22 pueden ser enviados a la locomotora L, tal como a través de la línea de tren TL, y posteriormente, relevados al controlador central 40, como se describió arriba. Similarmente, la información y datos del sistema de posicionamiento 36 proporcionados en uno o más de los vagones de tren R y/o locomotora L pueden enviarse directa o indirectamente al controlador central 40, tal como directamente al controlador central 40 (o algún otro controlador remoto), o según se releva por el controlador a bordo 38 en la locomotora L.

En una modalidad preferida y no limitativa más, la aplicación de la administración de mantenimiento (o control central 40) se proporciona con los sistemas y dispositivos de comunicación adecuados para proporcionar datos de regreso al tren TR con el fin de proporcionar más datos de freno de aire 22, tales como tiempos de predicción de aplicación de aire para ciertos vagones R de interés. Esta comunicación también se puede implementar usando una variedad de medios y dispositivos, tales como conexiones inalámbricas directas entre el controlador central 40 y uno o más de los vagones R del tren TR, o de regreso a la locomotora L usando las técnicas estándares de comunicación inalámbrica. Más aún, el controlador central 40 puede ser configurado, adaptado o programado para proporcionar cálculos periódicamente actualizados de tiempos de retención de vagón de tren R predichos, basados al menos parcialmente en los datos de freno de aire 22, los datos de los sensores 1 8 y/o información o datos provenientes de los sistemas de posicionamiento 36. Además de analizar los datos de freno de aire 22 para vagones R individuales, este proceso de análisis y determinación puede ser sobre una base de convoy de vagones y/o sobre una base de tren TR. Por ejemplo, un vagón de tren R de un convoy de 1 0 vagones puede perder completamente su capacidad de retención de aire sin la necesidad de atención de mantenimiento. La lógica en el controlador central 40 (y/o el controlador a bordo 38) también se puede incrementar al usar la información de datos de sistema de posicionamiento 36 provenientes de los vagones R, según se hace referencia a una base de datos de vías 38, para determinar el grado y presión de cilindro de freno mínima por convoy de vagón R según se requiera para mantener en forma segura el grupo acoplado de vagones de tren R.

Como se indicó arriba, y en otra modalidad preferida y no limitativa, algunos vagones de tren R pueden estar equipados con sistemas de puerta o compuerta operados neumáticamente, los cuales incluyen un depósito de compuerta 32 para soportar y operar estos sistemas. Cuando están equipados, una línea neumática pequeña, con un estrangulador y una válvula de retención, pueden conectarse entre el depósito de compuerta 32 y el depósito auxiliar 28 y/o depósito de emergencia 30 (o cualquiera de los depósitos 14 en la disposición de frenos de aire 23). Esto proporciona la capacidad funcional de incrementar la capacidad neumática para retener aire y compensar pequeñas fugas durante un largo periodo de tiempo. En esta modalidad, esta línea puede tener un estrangulador dimensionado para ser sólo ligeramente más grande que la velocidad de fuga de cilindro de freno más alta aceptable, de tal manera que no haya un impacto significativo en la presión de igualación de frenos de emergencia normal dentro del tiempo necesario para que el vagón de tren R se pare. En un sistema libre de fugas, la presión del cilindro de freno BC se incrementaría lentamente para igualar tanto el depósito de freno (auxiliar y/o de emergencia) como el depósito de compuerta 32, como un sistema combinado. Además, si hubiera una fuga lenta, el tiempo de retención se extendería por el sistema de depósito combinado. También se puede usar un estrangulador en la línea que conecta los depósitos 14 para proteger contra una fuga en el depósito de compuerta 32, lo cual podría servir para aislar el impacto a los demás depósitos 14. Como se indicó arriba, un sensor 1 8 también se puede usar en relación con este depósito de compuerta 32 para incrementar más la capacidad de detectar la capacidad de retención, velocidades de fuga y cualesquiera otros datos de freno de aire 22.

Como se describió arriba, eliminar o minimizar fugas de aire es importante en la operación y control de una disposición de frenos de aire 12 para un tren TR. Una manera de minimizar tales fugas de aire puede ser a través del uso del ensamble de frenado tipo vejiga 16 descrito arriba. Otras fugas pueden minimizarse con base en la conservación y mantenimiento de buenos aditamentos de tubo, aislamientos, depósitos libres de fugas y capacidades de retención de aire incrementadas con el distribuidor de válvula de control SP. El sistema de monitoreo de frenos 1 0 de la presente invención permite la detección de presión de aire, flujo de aire y similares, para de esta manera determinar datos de freno de aire 22, tales como velocidad de fuga. Esta determinación proporciona una predicción confiable de la capacidad de retención del vagón de tren R a través del uso del controlador local 20, el controlador a bordo 38 y/o el controlador central 40. Además, estos datos de freno de aire 22, tales como datos de fuga, pueden estar en forma de una medición de fuga lenta (como parte del proceso de inicialización ECP del tren TR) y/o suministrados por detección de fugas de rutina durante aplicaciones de freno o en cualquier otra etapa de operación del tren TR.

Como se indicó, el sistema de monitoreo de frenos 10 puede facilitar o implementar la comunicación de información de presión de retención de aire y velocidad de fuga (o cualesquiera otros datos de freno de aire 22) al controlador central 40 (tal como un sistema de despacho central) para proporcionar actualizaciones continuas de capacidad de retención sobre una base de vagón de tren R individual, una base de convoy, una base de tren TR y similares. Además, el sistema 10 de la presente invención puede usar una variedad de técnicas y plataformas de comunicación, tales como la línea de tren TL ECP existente, o medios alámbricos o inalámbricos independientes, tales como comunicaciones de datos por radio y similares. Además, y como se describió, el controlador central 40, tal como el servidor de administración de mantenimiento se puede usar para comunicar datos de freno de aire 22 adicionales, tales como alarmas y similares, a tripulaciones de mantenimiento, así como para confirmar el tiempo de retención que permanezca para el vagón R, convoy y/o tren TR. La comunicación de esta información puede tener una variedad de formas, incluyendo el suministro por voz desde una persona con acceso a una estación de trabajo conectada al controlador central 40, o directamente por una variedad de alternativas de radio de datos, comunicación celular, comunicación de mensaj es de texto, comunicación por teléfono inteligente y similares.

De esta manera, el sistema de monitoreo de frenos 1 0 y disposición de frenos de aire 12 de la presente invención permiten a las tripulaciones tiempo extendido antes de que se tengan que aplicar los frenos de estacionamiento PB manuales, lo cual, en muchos casos, puede eliminar la necesidad de aplicarlos en absoluto antes de que los vagones de tren R regresen a la operación normal en el tren TR. De manera similar, el sistema de monitoreo de frenos 10 puede usarse en relación con una variedad de tipos diferentes de disposiciones de frenos de aire 12 y/o ensambles de frenado 16, tales como el ensamble de frenado tipo vejiga 16 descrito arriba, los cuales proporcionarán tiempos de retención de aire adicionales con base en su construcción. Por ej emplo, un vagón de carga equipado con ese sistema de monitoreo de frenos 10 (ya sea o no en conexión con control de frenos ECP, tanto tipos superpuesto como autónomo) y ensamble de frenado tipo vejiga 1 6 permite el uso de cierto hardware y componentes programables existentes para proporcionar la funcionalidad del sistema de monitoreo de frenos 10. Por ejemplo, y como se indicó arriba, el controlador local 20 puede estar en forma de un controlador existente 34, el cual puede ser configurado, adaptado o programado para proporcionar la función de freno de estacionamiento de retención de aire y/o incluir un módulo de comunicaciones por radio y/o datos. En particular, cuando este controlador local 20 esté en forma de un controlador existente 34, ya tendría la configuración o programación adecuada para acceder a las presiones del cilindro de freno BC, ensamble de frenado 16 y/o depósito 14. Más aún, el uso de un dispositivo de comunicación existente 24 y/o módulo de comunicaciones (en el controlador local 20 y/o controlador existente 34) se puede configurar, adaptar o programar para reportar ubicación de vagón de tren y otra información de disposición de frenos de aire 12 y vagón R, además del estado del freno de estacionamiento de retención de aire. Esta información o datos adicionales pueden obtenerse de otros sensores equipados en el vagón de tren R con interfaces al controlador local 20.

En una modalidad preferida y no limitativa adicional, al menos otro o un depósito de aire 14 separado puede estar en comunicación fluida con al menos otro depósito de aire 14 de o dentro de la disposición de fluidos de aire 12. En esta modalidad, la comunicación fluida entre estos depósitos de aire 14 separados puede ser controlada. Además, la comunicación fluida entre estos depósitos separados puede controlarse con base al menos parcialmente en los datos de freno de aire 22. Esto proporciona un nivel de control adicional para asegurar que los depósitos de aire 14 adecuados y apropiados sean cargados con aire para usarse en una emergencia u otra aplicación. Por ej emplo, si la fuga de aire, presión de aire y/o velocidad de fuga de aire se determina como fuera de límites aceptables con un depósito de aire 14 específico, se contempla que al menos otro depósito de aire 14 puede usarse entonces para transferir o de otra manera proporcionar aire a este depósito de aire 14 comprometido. Por supuesto, esto sólo representa una aplicación útil de los datos de freno de aire 22 para tomar decisiones operacionales de frenado y otras.

Un beneficio principal del sistema de monitoreo de frenos 1 0 y disposición de frenos de aire 12 de la presente invención es reducir los costos de hardware recurrentes para equipar vagones de carga para reducir la necesidad de una aplicación manual del freno de estacionamiento PB manual. Otra ventaja del sistema de monitoreo de frenos 10 es que es fácilmente integrado con equipo existente en ciertos vagones de tren R equipados con ECP, los cuales incluyen controladores existentes 34 y dispositivos de comunicación existentes 24. El sistema de monitoreo de frenos 10 integrado de la presente invención proporciona una alternativa muy preferible a los sistemas y disposiciones de trabamiento mecánicos. Más aún, el sistema de monitoreo de frenos 1 0 y la disposición de frenos de aire 12 de la presente invención facilita la reducción del riesgo de lesiones a la tripulación relacionadas con la operación manual del freno de estacionamiento PB manual. Una ventaj a más del sistema de monitoreo de frenos 10 y disposición de frenos de aire 12 de la presente invención es a través del uso de las plataformas y sistemas de comunicación existentes para comunicación diaria entre los vagones de tren R, la locomotora L y/o el controlador central 40, los cuales después pueden soportar mantenimiento predictivo de vagones de carga y otros trenes TR.

De esta manera, y en una modalidad preferida y no limitativa, el sistema de monitoreo de frenos 1 0 y disposición de frenos de aire 12 se pueden usar para predecir velocidades de fuga y comunicar esta información a la locomotora L como un primer nivel para predecir tiempo de retención de vagón R después de una aplicación de freno de emergencia. Además, y en otra modalidad preferida y no limitativa, el sistema de monitoreo de freno 1 0 y disposición de frenos de aire 12 proporcionan la capacidad de comunicar revisiones a los tiempos de retención de freno predichos después de un evento de "ruptura en dos" para proporcionar a la tripulación un estimado del tiempo de retención de freno de vagón de tren R. Más aún, y como se indicó en relación con otra modalidad preferida y no limitativa, el sistema de monitoreo de freno 10 y disposición de frenos de aire 12 pueden extender el tiempo de retención del ensamble de frenado 16 a través del uso del depósito de compuerta 32 para complementar los depósitos de aire principales y contrarrestar condiciones de fuga, y para extender el tiempo de retención de freno del vagón de tren R. Además, y como se describió en relación con una modalidad preferida y no limitativa más, el sistema de monitoreo de frenos 10 y disposición de frenos de aire 1 2 pueden usarse en relación con un ensamble de frenado tipo vejiga 16 (a diferencia de un ensamble de frenado tipo cilindro de aire 16 conocido) para minimizar más la fuga de aire en la disposición de frenos de aire 12, y extender el tiempo de retención de freno del vagón de tren R.

Aunque la invención ha sido descrita en detalle para efectos de ilustración con base en lo que se considera actualmente son las modalidades más prácticas preferidas, se debe entender que este detalle es únicamente para ese propósito y que la invención no está limitada a las modalidades descritas, sino que, por el contrario, intenta cubrir modificaciones y disposiciones equivalentes que estén dentro del espíritu y alcance de las reivindicaciones anexas. Por ejemplo, se debe entender que la presente invención contempla que, en la medida que sea posible, una o más características de cualquier modalidad pueden combinarse con una o más características de cualquier otra modalidad.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1 . Un sistema de monitoreo de frenos para una disposición de frenos de aire, que comprende al menos un depósito configurado para suministrar aire a por lo menos un ensamble de frenado operable por aire para frenar al menos una rueda de un vehículo, el sistema de monitoreo de frenos se caracteriza porque comprende: al menos un sensor configurado para medir presión de aire en al menos un componente de la disposición de frenos de aire; al menos un controlador local configurado para determinar datos de frenos de aire que comprenden al menos uno de los siguientes: presión de aire en el por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire, presión de aire con el tiempo en el por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire, fugas de aire en la disposición de frenos de aire, velocidad de fugas de aire en la disposición de frenos de aire, fuga de aire en el por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire, velocidad de fuga de aire en el por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire, datos de predicción de retención de freno, datos de nivel de aire o cualquier combinación de los mismos; y al menos un dispositivo de comunicación configurado para transmitir o comunicar directa o indirectamente al menos una porción de los datos de freno de aire a por lo menos uno de los siguientes: un control remoto, un controlador central, un controlador de vehículo, un controlador a bordo de una locomotora, un sistema de despacho central o cualquier combinación de los mismos.

2. El sistema de monitoreo de frenos de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el por lo menos un componente comprende el al menos un depósito de aire.

3. El sistema de monitoreo de frenos de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el por lo menos un depósito de aire comprende al menos uno de los siguientes : por lo menos un depósito auxiliar, al menos un depósito de emergencia, por lo menos un depósito de compuerta o cualquier combinación de los mismos.

4. El sistema de monitoreo de frenos de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el por lo menos un depósito de aire comprende una pluralidad de depósitos de aire, y en donde los datos de frenos de aire comprenden al menos uno de los siguientes: presión de aire en la pluralidad de depósitos de aire, presión de aire con el tiempo en la pluralidad de depósitos de aire, fugas de aire en la pluralidad de depósitos de aire, velocidad de fugas de aire en la pluralidad de depósitos de aire, datos de predicción de retención de freno con base en los datos de frenos de aire para la pluralidad de depósitos, datos de niveles de aire de la pluralidad de depósitos, o cualquier combinación de los mismos.

5. El sistema de monitoreo de frenos de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el ensamble de frenado es al menos uno de un mecanismo de frenado a base de cilindros de aire y un mecanismo de frenado a base de vejiga.

6. El sistema de monitoreo de frenos de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la disposición de frenos de aire comprende un controlador existente, y en donde el por lo menos un controlador local está en al menos uno de los siguientes: en comunicación con el controlador existente, incorporado con el controlador existente, programado como parte del controlador existente, integrado con el controlador existente o cualquier combinación de los mismos.

7. El sistema de monitoreo de frenos de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque al menos una porción de los datos de frenos de aire se determina sobre al menos una de las siguientes bases : dinámicamente, periódicamente, continuamente, en forma predeterminada, antes de partir, durante la operación, durante un evento de emergencia o cualquier combinación de los mismos.

8. El sistema de monitoreo de frenos de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el por lo menos un dispositivo de comunicación transmite al menos una porción de los datos de frenos de aire sobre al menos uno de los siguientes: un alambre, un cable, una línea de comunicación, una línea de comunicación existente o cualquier combinación de los mismos.

9. El sistema de monitoreo de frenos de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el por lo menos un dispositivo de comunicación transmite al menos una porción de los datos de frenos de aire inalámbricamente.

10. El sistema de monitoreo de frenos de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende además al menos un sistema de posicionamiento configurado para generar datos de posición.

1 1 . El sistema de monitoreo de frenos de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque al menos una porción de los datos de posición se procesa para determinar al menos una de las siguientes: la posición de un vehículo, la posición de un tren en una red de vías, la posición de al menos un vagón de un tren en una red de vías, la posición de al menos una locomotora de un tren en una red de vías, el grado de un camino, el grado de una vía, o cualquier combinación de los mismos.

12. El sistema de monitoreo de frenos de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la disposición de frenos de aire está equipada en al menos un vagón de un tren, y por lo menos una porción de los datos de frenos de aire se transmite y comunica a un controlador a bordo de una locomotora del tren.

13. El sistema de monitoreo de frenos de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el controlador a bordo determina al menos una condición de la disposición de frenos de aire con base al menos parcialmente en los datos de frenos de aire.

14. El sistema de monitoreo de frenos de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque al menos una porción de los datos de freos de aire y/o al menos una condición de la disposición de frenos de aire se transmite directa o indirectamente a un controlador central.

15. El sistema de monitoreo de frenos de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque, con base al menos parcialmente en al menos una porción de los datos de frenos de aire del controlador local y/o la por lo menos una condición de la disposición de frenos de aire, el controlador central está configurado para determinar datos de frenos de aire y/o datos de condición de disposición de frenos de aire que comprenden al menos uno de los siguientes: presión de aire en el por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire, presión de aire con el tiempo en el por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire, fugas de aire en la disposición de frenos de aire, velocidad de fugas de aire en la disposición de frenos de aire, fugas de aire en el por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire, velocidad de fugas de aire en el por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire, datos de predicción de retención de freno, datos de niveles de aire o cualquier combinación de los mismos.

1 6. El sistema de monitoreo de frenos de conformidad con la reivindicación 1 5, caracterizado porque la por lo menos una porción de los datos de frenos de aire determinada por el controlador central se transmite a al menos uno de los siguientes: el controlador local, el controlador remoto, al menos otro controlador central, el controlador de vehículos, el controlador a bordo de la locomotora, el sistema de despacho central o cualquier combinación de los mismos.

1 7. El sistema de monitoreo de frenos de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende además por lo menos un depósito de aire separado en comunicación fluida con el al menos un depósito de aire de la disposición de frenos de aire, en donde la comunicación fluida entre el depósito de aire separado y el por lo menos un depósito de aire es controlable.

1 8. El sistema de monitoreo de frenos de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la comunicación fluida entre el depósito de aire separado y el por lo menos un depósito de aire se controla con base al menos parcialmente en los datos de frenos de aire.

1 9. En una disposición de frenos de aire que comprende al menos un depósito configurado para suministrar aire a por lo menos un ensamble de frenado operable por aire para frenar al menos una rueda de un vehículo, un sistema de monitoreo de frenos caracterizado porque comprende: al menos un sensor configurado para medir presión de aire en al menos un componente de la disposición de frenos de aire; al menos un controlador local configurado para determinar datos de frenos de aire que comprenden al menos uno de los siguientes : presión de aire en el por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire, presión de aire con el tiempo en el por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire, fugas de aire en la disposición de frenos de aire, velocidad de fugas de aire en la disposición de frenos de aire, fugas de aire en el por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire, velocidad de fugas de aire en el por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire, datos de predicción de retención de freno, datos de niveles de aire o cualquier combinación de los mismos; y al menos un dispositivo de comunicación configurado para transmitir o comunicar directa o indirectamente al menos una porción de los datos de frenos de aire a por lo menos uno de los siguientes: un controlador remoto, un controlador central, un controlador de vehículo, un controlador a bordo de una locomotora, un sistema de despacho central o cualquier combinación de los mismos.

20. Un método implementado por computadora para determinar datos de frenos de aire en una disposición de frenos de aire que comprende al menos un depósito configurado para suministrar aire a por lo menos un ensamble de frenado operable con aire para frenar al menos una rueda de un vehículo, el método se caracteriza porque comprende: detectar presión de aire en al menos un componente de la disposición de frenos de aire; determinar datos de frenos de aire que comprenden al menos uno de los siguientes: presión de aire en el por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire, presión de aire con el tiempo en el por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire, fugas de aire en la disposición de frenos de aire, velocidad de fugas de aire en la disposición de frenos de aire, fugas de aire en el por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire, velocidad de fugas de aire en el por lo menos un componente de la disposición de frenos de aire, datos de predicción de retención de freno, datos de niveles de aire o cualquier combinación de los mismos; y transmitir o comunicar al menos una porción de los datos de frenos de aire a por lo menos uno de los siguientes: un controlador remoto, un controlador central, un controlador de vehículos, un controlador a bordo de una locomotora, un sistema de despacho central o cualquier combinación de los mismos.