RU128588U1

RU128588U1 - LOCOMOTIVE DEVICE FOR REGISTRATION OF PARAMETERS OF MOTION AND OPERATION OF MICROPROCESSOR DEVICES ONBOARD

Info

Publication number: RU128588U1
Application number: RU2012157676/11U
Authority: RU
Inventors: Владимир Владимирович Висков; Альберт Иванович Галеев; Александр Владимирович Гурьянов; Александр Юрьевич Елагин; Геннадий Карпович Кисельгоф; Александр Сергеевич Коровин; Геннадий Дмитриевич Масалов; Алексей Борисович Патрин
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2013-05-27

Abstract

Локомотивное устройство регистрации параметров движения и работы микропроцессорных устройств на борту, содержащее микроконтроллер с подключенным к нему узлом индикации, внешний носитель памяти и блок питания, при этом программное обеспечение микроконтроллера выполнено с возможностью регистрации на носитель памяти синхронизированных по времени CAN-сообщений от локомотивного устройства безопасности и сигналов автоматической локомотивной сигнализации от локомотивных приемных катушек, отличающееся тем, что в него введены и подключены к микроконтроллеру два драйвера, порты которых предназначены для подключения к помехозащищенной дифференциальной линии связи, соединенной с локомотивным устройством безопасности, приемник, вход которого подключен к первому каналу индуктивной связи, и передатчик, ко второму входу которого подключен генератор несущей частоты, выход передатчика соединен со вторым каналом индуктивной связи.A locomotive device for recording motion and operation parameters of microprocessor devices on board comprising a microcontroller with an indication unit connected to it, an external storage medium and a power supply, while the microcontroller software is configured to register CAN time-synchronized messages from the locomotive safety device onto the storage medium and signals of automatic locomotive signaling from locomotive receiving coils, characterized in that it is introduced and connected there are two drivers to the microcontroller, the ports of which are designed to connect to an noise-protected differential communication line connected to a locomotive safety device, a receiver whose input is connected to the first channel of the inductive coupling, and a transmitter, to the second input of which a carrier frequency generator is connected, the output of the transmitter is connected to the second inductive coupling channel.

Description

Полезная модель относится к средствам автоматизации на железнодорожном транспорте, в частности, к устройствам регистрации параметров движения поездов и может быть использована для формирования данных о регистрации и считывания информации о работе бортовых микропроцессорных устройств.The utility model relates to means of automation in railway transport, in particular, to devices for recording parameters of train movement and can be used to generate data on registration and reading information about the operation of on-board microprocessor devices.

Известно устройство для регистрации режимов работы локомотива, включающее датчики аналоговых сигналов, датчики дискретных сигналов, коммутатор измерительных сигналов, аналогово-цифровой преобразователь, блок управления и записи сигналов, накопитель измерительной информации (К.Р.Захаров и др. Применение ИИС К20 для исследования режимов работы тепловозов с записью информации на магнитной ленте. Труды института «Совершенствование тяговой передачи тепловозов и путевых машин», ВНИТИ, Коломна, 1982., с.95). Входные сигналы от аналоговых датчиков поступают через коммутатор на вход аналогово-цифрового преобразователя, с выхода аналогово-цифрового преобразователя сигнал, преобразованный в цифровой код, поступает на вход блока управления и записи сигналов и затем на накопитель измерительной информации. Сигналы от дискретных датчиков через коммутатор измерительных сигналов поступают непосредственно на устройство управления и записи сигналов. На табло аналогово-цифрового преобразователя высвечивается результат измерения одного из аналоговых каналов.A device is known for recording the operating modes of a locomotive, including analog signal sensors, discrete signal sensors, a switch for measuring signals, an analog-to-digital converter, a control unit and recording signals, a drive for measuring information (K.R. Zakharov and other applications of the IIS K20 for studying modes work of diesel locomotives with recording information on magnetic tape. Proceedings of the Institute "Improving the traction transmission of diesel locomotives and track machines", VNITI, Kolomna, 1982., p. 95). The input signals from the analog sensors are fed through the switch to the input of the analog-to-digital converter, from the output of the analog-to-digital converter, the signal converted to a digital code is fed to the input of the control unit and records the signals and then to the measurement information storage device. The signals from discrete sensors through the switch of the measuring signals are sent directly to the control device and recording signals. On the board of the analog-to-digital converter, the measurement result of one of the analog channels is displayed.

К недостаткам данного устройства относятся: ограниченные функциональные возможности и сложность последующей обработки результатов измерений, обусловленные отсутствием возможности предварительной обработки и анализа измерительной информации. Конструкция устройства не обеспечивает возможности постоянной эксплуатации его на борту локомотива.The disadvantages of this device include: limited functionality and the complexity of the subsequent processing of measurement results due to the lack of pre-processing and analysis of measurement information. The design of the device does not provide the possibility of its continuous operation on board the locomotive.

Известно устройство регистрации сигналов и параметров кодов автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия (АЛСН), содержащее блок управления, приемные катушки аппаратуры АЛСН, к которым подключена локомотивная аппаратура дешифрирования кодовых сигналов АЛСН, усилитель, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), цифровой дешифратор кода АЛСН, блок сравнения, оперативное запоминающее устройство с функцией цифровой линии задержки сигнала, датчик угла поворота для регистрации пройденного локомотивом пути, блок задания режима, выполненный в виде клавиатуры, индикатор, энергонезависимую память устройства хранения кодовых сигналов, таймер и блок интерфейсов (RU 2317589, G07C 5/00, B61L 25/06, 20.02.08). Устройство осуществляет регистрацию кодовых сигналов АЛСН в рельсовых цепях в моменты сбоев локомотивной аппаратуры дешифрации кодовых сигналов АЛСН, что позволяет выявить причины сбоев в рельсовых цепях.A device for recording signals and parameters of codes for continuous automatic locomotive signaling (ALSN), comprising a control unit, receiving coils of ALSN equipment, to which are connected locomotive equipment for decoding ALSN code signals, an amplifier, an analog-to-digital converter (ADC), and an ALSN digital code decoder, comparison unit, random access memory with a function of a digital signal delay line, a rotation angle sensor for recording the path covered by a locomotive, a reference unit ima configured as keyboard, display, non-volatile memory storage device code signals, timer and interface unit (RU 2317589, G07C 5/00, B61L 25/06, 20.02.08). The device registers ALSN code signals in rail circuits at the time of failure of the locomotive equipment for decoding ALSN code signals, which allows to identify the causes of failures in rail circuits.

Однако известное устройство не позволяет регистрировать сигналы автоматической системы сигнализации, кодированные локомотивным устройством безопасности.However, the known device does not allow to register signals of an automatic alarm system encoded by a locomotive safety device.

Наиболее близким, к заявляемой полезной модели является устройство регистрации сигналов автоматической локомотивной сигнализации и комплекс контроля сигналов автоматической системы сигнализации, выбранное в качестве прототипа (RU 118935, В61L 25/00, 28.12,11).Closest to the claimed utility model is a device for registering signals of an automatic locomotive alarm and a complex of signal control of an automatic alarm system, selected as a prototype (RU 118935, B61L 25/00, 28.12.11).

Устройство регистрации сигналов автоматической локомотивной сигнализации содержит микроконтроллер, блок аналого-цифрового преобразования, включенный между первым входом устройства, предназначенным для подключения устройства к выводам локомотивных катушек приема сигналов системы автоматической локомотивной сигнализации, и первым информационным входом микроконтроллера, соответствующими выходами подключенного к входам съемного носителя памяти, блок индикации и блок питания, при этом другие информационные входы микроконтроллера подключены через блок согласования ко второму входу устройства, предназначенному для подключения к CAN-шине локомотивного устройства безопасности, а программное обеспечение микроконтроллера выполнено с возможностью регистрации на носитель памяти синхронизированных по времени CAN-сообщений от локомотивного устройства безопасности и сигналов автоматической локомотивной сигнализации от локомотивных приемных катушек.The device for recording automatic locomotive signaling signals includes a microcontroller, an analog-to-digital conversion unit connected between the first input of the device for connecting the device to the terminals of the locomotive signal receiving coils of the automatic locomotive signaling system, and the first information input of the microcontroller corresponding to the outputs connected to the inputs of a removable storage medium , a display unit and a power supply, while other information inputs of the microcontroller They are connected via the matching unit to the second input of the device intended for connecting to the CAN bus of the locomotive safety device, and the software of the microcontroller is configured to register time-synchronized CAN messages from the locomotive safety device and signals of automatic locomotive signaling from locomotive receiving coils to the storage medium .

Однако данное устройство не обеспечивает в дальнейшем интеграции с другими бортовыми системами, не прибегая к модификации аппаратной части самого устройства регистрации.However, this device does not provide further integration with other on-board systems without resorting to modifying the hardware of the registration device itself.

Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей, за счет повышения информативности регистрируемых сигналов, за счет использования единого формата передачи данных, возможности обеспечения регистрацией в независимой области памяти, регистрации принятых команд и выдачи квитирующей информации в соответствии с форматом данных, сохранения регистрируемой информации при выключении питания, передачи накопленной информации без проводным способом.The technical result consists in expanding the functionality by increasing the information content of the recorded signals, by using a single data transfer format, by providing registration in an independent memory area, registering received commands and issuing acknowledgment information in accordance with the data format, saving the recorded information when the power is turned off transmitting accumulated information without a wired method.

Технический результат достигается тем, что в локомотивное устройство регистрации параметров движения и работы микропроцессорных устройств на борту, содержащее микроконтроллер, с подключенным к нему узлом индикации, внешний носитель информации и блок питания, при этом программное обеспечение микроконтроллера выполнено с возможностью регистрации на носитель информации синхронизированных по времени CAN-сообщений от локомотивного устройства безопасности и сигналов автоматической локомотивной сигнализации от локомотивных приемных катушек, согласно предложению, введены и подключены к микроконтроллеру два драйвера, порты которых предназначены для подключения к помехозащищенной дифференциальной линии связи, соединенной с локомотивным устройством безопасности, двухканальный приемник, вход которого подключен к первому каналу индуктивной связи, и передатчик, ко второму входу которого подключен генератор несущей частоты, выход передатчика соединен со вторым каналом индуктивной связи.The technical result is achieved by the fact that in the locomotive device for recording the parameters of motion and operation of microprocessor devices on board, containing a microcontroller, with an indication unit connected to it, an external storage medium and a power supply, while the software of the microcontroller is configured to register synchronized data on a storage medium time of CAN messages from a locomotive safety device and signals of automatic locomotive signaling from locomotive receiving cat according to the proposal, two drivers are inserted and connected to the microcontroller, the ports of which are designed to connect to an noise-protected differential communication line connected to a locomotive safety device, a two-channel receiver, the input of which is connected to the first channel of the inductive coupling, and a transmitter, to the second input of which is connected carrier frequency generator, the transmitter output is connected to the second inductive coupling channel.

На чертеже приведена схема локомотивного устройства регистрации параметров движения и работы микропроцессорных устройств на борту.The drawing shows a diagram of a locomotive device for recording motion parameters and the operation of microprocessor devices on board.

Локомотивное устройство регистрации параметров движения и работы микропроцессорных устройств на бору содержит микроконтроллер 3, осуществляющий общее управление работой устройства и обеспечивающий обмен информацией между каналами связи и линией связи, блок питания, состоящий из узла 1 питания, формирующего стабильное напряжение для питания микроконтроллера и других цифровых элементов схемы, и трансформатора 2 питания, предназначенного для питания съемного носителя за счет генерации электромагнитного поля, к микроконтроллеру 3 подключены блок 13 индикации, индицирующий режимы работы устройства, два драйвера 8, 9, (CAN А и CAN В), обеспечивающие подключение к линии связи и согласование уровней передачи к микроконтроллеру 3, порты которых предназначены для подключения к помехозащищенной дифференциальной линии 11 связи, соединенной с локомотивным устройством 12 безопасности, приемник 4, вход которого подключен к первому каналу индуктивной связи, осуществляющий декодирование поступающей информации и передачу ее в микроконтроллер 3, и передатчик 6, в котором осуществляется модулирование, усиление и передача сигнала, генератор 10 несущей частоты, подключенный ко второму входу передатчика 6 формирует несущую частоту модулятора, выход передатчика соединен со вторым каналом 7 индуктивной связи, первый канал 5 и второй канал 7 индуктивной связи, предназначены для бесконтактной связи с внешним носителем памяти (на чертеже не показан), программное обеспечение микроконтроллера 3 выполнено с возможностью регистрации на носитель памяти синхронизированных по времени CAN-сообщений от локомотивного устройства 12 безопасности и сигналов автоматической локомотивной сигнализации от локомотивных приемных катушек (на чертеже не показаны).The locomotive device for recording the parameters of motion and operation of microprocessor devices on the boron contains a microcontroller 3 that provides general control of the device and provides information exchange between communication channels and a communication line, a power supply unit consisting of a power unit 1 that generates a stable voltage for powering the microcontroller and other digital elements circuit, and power transformer 2, designed to power removable media by generating an electromagnetic field, to the microcontroller 3 connect a display unit 13, indicating the operating modes of the device, two drivers 8, 9, (CAN A and CAN B) providing connection to the communication line and matching transmission levels to the microcontroller 3, the ports of which are designed to connect to the noise-protected differential communication line 11 connected to with a locomotive safety device 12, a receiver 4, the input of which is connected to the first inductive communication channel, which decodes the incoming information and transfers it to the microcontroller 3, and a transmitter 6, in which the module signal amplification and transmission, a carrier frequency generator 10 connected to the second input of the transmitter 6 forms the carrier frequency of the modulator, the output of the transmitter is connected to the second channel 7 of the inductive coupling, the first channel 5 and the second channel 7 of the inductive coupling, are designed for contactless communication with an external carrier memory (not shown), the software of the microcontroller 3 is configured to register on the memory medium time-synchronized CAN messages from the locomotive safety device 12 and signals of automatic locomotive signaling from locomotive receiving coils (not shown in the drawing).

Локомотивное устройство регистрации параметров движения и работы микропроцессорных устройств на борту работает следующим образом.Locomotive device for recording the parameters of motion and operation of microprocessor devices on board operates as follows.

Устройство регистрации начинает работать сразу после включения питания и активизации устройства. Узел 1 питания формирует стабильное напряжение для питания микроконтроллера 3, драйверов 8 и 9 и переменное напряжение на трансформатор питания 2.The registration device starts working immediately after turning on the power and activating the device. The power unit 1 generates a stable voltage for powering the microcontroller 3, drivers 8 and 9, and an alternating voltage to the power transformer 2.

Локомотивное устройство безопасности 12, установленное на локомотиве, передает в линию 11 связи CAN системные сообщения, в соответствии с межмодульным интерфейсом, установленным на нем. Из линии 11 связи CAN системные сообщения поступают на драйвер 8 CAN А и драйвер 9 CAN В, в которых осуществляется согласование уровней и преобразование дифференциального сигнала в цифровой сигнал, который поступает на входы микроконтроллера 3. Микроконтроллер 3, в соответствии с загруженной в него программой, осуществляет обработку принятых цифровых сигналов и формирует выходные данные, которые поступают на двухканальный передатчик 6, в котором осуществляется модуляция сигнала на несущей частоте генератора 10, усиление и передача во второй канал 7 индуктивной связи, по которому данные для регистрации поступают на внешний носитель памяти.The locomotive safety device 12 installed on the locomotive transmits system messages to the CAN communication line 11 in accordance with the inter-module interface installed on it. From CAN communication line 11, system messages are sent to driver 8 CAN A and driver 9 CAN B, in which the levels are matched and the differential signal is converted to a digital signal, which is fed to the inputs of microcontroller 3. Microcontroller 3, in accordance with the program loaded into it, implements the processing of the received digital signals and generates output data, which are transmitted to the two-channel transmitter 6, in which the signal is modulated at the carrier frequency of the generator 10, amplification and transmission to the second channel 7 l of inductive coupling, for which data are received for recording on an external storage media.

Съем данных с внешнего носителя памяти осуществляют через первый канал 5 индуктивной связи. Данные поступают на вход приемника 4, где они детектируются и преобразовываются в цифровой вид. После чего их передают в микроконтроллер 3, который в соответствии с программой осуществляет обработку информации и формирование выходных данных, поступающих на драйвера 8 и 9 (CAN A, CAN В), обеспечивающие преобразование в дифференциальный сигнал, передаваемый по линии 11 связи CAN для дальнейшей обработки в локомотивное устройство 12 безопасности.The data are removed from the external storage medium through the first channel 5 inductive coupling. The data are received at the input of the receiver 4, where they are detected and converted into digital form. Then they are transferred to the microcontroller 3, which, in accordance with the program, processes information and generates output data sent to drivers 8 and 9 (CAN A, CAN B), which convert to a differential signal transmitted via CAN communication line 11 for further processing to the locomotive safety device 12.

Узел 13 индикации содержит расположенные на лицевой панели устройства три светодиода (зеленый и два красных), включаемых по командам с микроконтроллера 3.The display unit 13 contains three LEDs located on the front panel of the device (green and two red), which are turned on by commands from the microcontroller 3.

Claims

A locomotive device for recording motion and operation parameters of microprocessor devices on board comprising a microcontroller with an indication unit connected to it, an external storage medium and a power supply, while the microcontroller software is configured to register CAN time-synchronized messages from the locomotive safety device onto the storage medium and signals of automatic locomotive signaling from locomotive receiving coils, characterized in that it is introduced and connected there are two drivers to the microcontroller, the ports of which are designed to connect to an noise-protected differential communication line connected to a locomotive safety device, a receiver whose input is connected to the first channel of the inductive coupling, and a transmitter, to the second input of which a carrier frequency generator is connected, the output of the transmitter is connected to the second inductive coupling channel.