RU175119U1

RU175119U1 - Device for remote identification of a wheel pair of rail vehicles

Info

Publication number: RU175119U1
Application number: RU2016150265U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Александрович Анашкин; Вячеслав Владимирович Чулючкин; Антон Анатольевич Анашкин
Original assignee: Анатолий Александрович Анашкин
Priority date: 2016-12-20
Filing date: 2016-12-20
Publication date: 2017-11-21

Abstract

Полезная модель относится к средствам дистанционного контроля подвижного состава железнодорожного транспорта.The utility model relates to means for remote monitoring of railway rolling stock.

Устройство для дистанционной идентификации колесной пары рельсового транспорта содержит: микроконтроллер, навигационный приемник, модем дальней радиосвязи, модем ближней радиосвязи, автономный источник питания, корпус, держатель в форме диска с резьбовыми втулками и имеющий отверстия для его крепления к торцу оси колесной пары. Корпус содержит: первый металлический диск; несущий винт, закрепленный по центру первого металлического диска первой стопорной гайкой; втулку, подшипник, вторую стопорную гайку, насаженную по резьбе на стержень несущего винта до положения, при котором все насаженные на несущий винт элементы жестко зафиксированы между собой; второй металлический диск, насаженный через свое центральное отверстие на внешнее кольцо подшипника; защитный кожух в форме стакана с отбортовкой, через отверстия в которой он закреплен на первом металлическом диске. При этом микроконтроллер, навигационный приемник, модем дальней радиосвязи, модем ближней радиосвязи, закреплены на лицевой стороне второго металлического диска, а автономный источник питания закреплен на обратной стороне второго металлического диска. Крепление корпуса к оси колесной пары выполнено его креплением через периферийные отверстия защитного кожуха и первого металлического диска к резьбовым втулкам держателя, предварительно закрепленного на торце оси колесной пары.A device for remote identification of a wheel pair of a rail vehicle contains: a microcontroller, a navigation receiver, a long-range radio modem, a short-range radio modem, an autonomous power supply, a housing, a disk-shaped holder with threaded bushings and having holes for mounting it to the end face of the wheel pair axis. The housing contains: a first metal disk; a rotor fixed in the center of the first metal disk with the first lock nut; a sleeve, a bearing, a second lock nut threaded onto the rotor shaft to a position where all elements mounted on the rotor are rigidly fixed to each other; a second metal disk mounted through its central hole on the outer bearing ring; a protective casing in the form of a glass with a flange, through the holes in which it is mounted on the first metal disk. At the same time, the microcontroller, the navigation receiver, the long-range radio modem, the short-range radio modem are fixed on the front side of the second metal disk, and the autonomous power supply is fixed on the back side of the second metal disk. The casing is attached to the axle of the wheel pair by its fastening through the peripheral holes of the protective casing and the first metal disk to the threaded bushings of the holder previously fixed to the end face of the axle of the wheel pair.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в обеспечении возможности дистанционной идентификации колесной пары как в составе вагона, так и вне вагона, особенно, когда с колесной пары сняты буксовые узлы. 7 ил.

The technical result of the claimed utility model is to provide the possibility of remote identification of the wheelset both in the car and outside the car, especially when axleboxes are removed from the wheelset. 7 ill.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к средствам дистанционного контроля применительно к подвижному составу железнодорожного транспорта и может быть использована в составе системы для определения диспетчерскими службами дистанционного местонахождения каждой колесной пары на всем протяжении ее эксплуатации.The proposed utility model relates to remote monitoring in relation to the rolling stock of railway transport and can be used as part of the system to determine the remote location of each wheelset by dispatch services throughout its operation.

Известны устройства дистанционной идентификации подвижного состава рельсового транспорта, среди которых:Known devices for the remote identification of rolling stock of rail vehicles, including:

многофункциональная система навигации, связи, сигнализации и контроля систем безопасности транспортного средства для контролируемых перевозок пассажиров и грузов (патент RU на полезную модель № 102444), которая содержит подсистему навигации, связи и контроля состояния транспортного средства, выполненную с возможностью обмена информации по радиоканалу и/или каналу спутниковой связи с центральным и/или региональным ситуационными центрами, подсистему связи стандарта DECT с функциями персонального аварийного устройства, подсистему контроля положения персонала внутри транспортного средства, подсистему централизованного контроля и управления привязки совокупности устройств к транспортному средству, подсистему обмена короткими сообщениями внутри транспортных средств, подсистему контроля состояния транспортного средства при длительной стоянке, устройство видеозаписи и хранения видеоинформации;multifunctional navigation, communication, signaling and control system of vehicle security systems for the controlled transport of passengers and goods (RU patent for utility model No. 102444), which contains a navigation, communication and condition monitoring subsystem of the vehicle, made with the possibility of exchanging information over the air and / or satellite communication channel with central and / or regional situational centers, the DECT standard communication subsystem with the functions of a personal emergency device, the monitoring subsystem the position of the personnel inside the vehicle, the central monitoring and control subsystem for linking the set of devices to the vehicle, the short messaging subsystem inside the vehicles, the vehicle condition monitoring subsystem during long-term parking, the video recording and video storage device;

устройство автоматической идентификации бортового номера и местонахождения железнодорожного вагона (патент RU на полезную модель № 127026), которое содержит блок регистратора, в состав которого входят процессор архитектуры ARM, GSM-модем, GPS-приемник и FLASH-память, подключенные к блоку питания, при этом GSM-модем подключен к внешней антенне GSM и к процессору архитектуры ARM, GPS-приемник подключен к внешней антенне ГЛОНАСС/GPS и к процессору архитектуры ARM, FLASH-память подключена к процессору ARM. Процессор ARM выполнен с возможностью формировать информационный сигнал, содержащий номер вагона и географическое место нахождения вагона, а также с возможностью задания времени передачи информационного сигнала;device for automatic identification of the side number and location of the railway carriage (RU patent for utility model No. 127026), which contains a recorder unit, which includes an ARM architecture processor, a GSM modem, a GPS receiver, and a FLASH memory connected to the power supply, when In this case, the GSM modem is connected to an external GSM antenna and to the ARM architecture processor, the GPS receiver is connected to the GLONASS / GPS external antenna and to the ARM architecture processor, the FLASH memory is connected to the ARM processor. The ARM processor is configured to generate an information signal containing the number of the car and the geographical location of the car, as well as the ability to set the transmission time of the information signal;

устройство автоматической идентификации бортового номера железнодорожного вагона (патент RU на изобретение № 2494904), которое содержит блок регистратора, в состав которого входят процессор архитектуры ARM, GSM-модем, GPS-приемник и FLASH-память, подключенные к блоку питания. GSM-модем подключен к внешней антенне GSM и к процессору архитектуры ARM. GPS-приемник подключен к внешней антенне ГЛОНАСС/GPS и к процессору архитектуры ARM. FLASH-память подключена к процессору ARM. Процессор ARM формирует сигнал, содержащий номер вагона и географическое место нахождения вагона, а также задает время передачи сигнала. Процессор дополнительно содержит технологический пульт, содержащий цифровой индикатор и контроллер управления;device for automatic identification of the side number of a railway carriage (RU patent No. 2494904 for an invention), which contains a recorder unit, which includes an ARM architecture processor, a GSM modem, a GPS receiver, and a FLASH memory connected to a power supply unit. The GSM modem is connected to an external GSM antenna and to the ARM architecture processor. The GPS receiver is connected to an external GLONASS / GPS antenna and to the ARM architecture processor. The flash memory is connected to the ARM processor. The ARM processor generates a signal containing the car number and the geographic location of the car, and also sets the signal transmission time. The processor further comprises a process console comprising a digital indicator and a control controller;

автоматический идентификатор номера вагона (патент RU на изобретение № 2508216), который содержит навигационный приемник ГЛОНАСС/GPS, энергонезависимые часы реального времени, модем GSM/GPRS с двумя SIM-картами, контроллер, энергонезависимую память, узел запуска контроллера, модуль питания и автономный источник электропитания. К контроллеру подключены навигационный приемник ГЛОНАСС/GPS, энергонезависимые часы реального времени, модем GSM/GPRS, узел запуска контроллера и энергонезависимая память. Модуль питания от бортовой электрической сети и автономный источник электропитания подключены независимо друг от друга ко всем энергопотребляющим элементам идентификатора.automatic car number identifier (RU patent for invention No. 2508216), which contains a GLONASS / GPS navigation receiver, non-volatile real-time clock, GSM / GPRS modem with two SIM cards, a controller, non-volatile memory, a controller launch unit, a power supply module and an autonomous source power supply. A GLONASS / GPS navigation receiver, a non-volatile real-time clock, a GSM / GPRS modem, a controller launch node, and non-volatile memory are connected to the controller. The power supply module from the on-board electrical network and the autonomous power supply are connected independently from each other to all energy-consuming identifier elements.

К общим недостаткам приведенных выше известных технических решений следует отнести:The common disadvantages of the above known technical solutions include:

отсутствие возможности дистанционной идентификации колесной пары во время ее нахождения вне вагона, например, во время ремонта, профилактики или хранения, особенно после того, когда с колесной пары сняты буксовые узлы; the inability to remotely identify the wheelset while it is outside the wagon, for example, during repair, maintenance or storage, especially after the axle units have been removed from the wheelset;

конструкция и габаритные размеры описанных выше технических средств не позволяют разместить их на торцевой поверхности оси колесной пары; the design and overall dimensions of the technical equipment described above do not allow placing them on the end surface of the axis of the wheelset;

данные технические решения ориентированы для установки внутри вагона с использованием для их питания бортового электропитания вагона, включающего аккумуляторную батарею большой емкости. These technical solutions are oriented for installation inside the car using onboard power supply for the car, including a high-capacity battery.

Известно устройство того же назначения что и заявляемая полезная модель (патент RU на изобретение № 2472130), включающее электронный блок, оборудованный преобразователями, способными получать и подавать сигналы, относящиеся к вибрации или вращению, средство крепления узла дистанционного контроля. Вращающаяся часть является торцевой крышкой оси колесной пары железнодорожного вагона. Электронный блок, служащий устройством дистанционного контроля, расположен снаружи торцевой крышки или в выемке на стороне торцевой крышки, обращенной к концу оси.A device of the same purpose is known as the claimed utility model (RU patent for the invention No. 2472130), including an electronic unit equipped with converters capable of receiving and supplying signals related to vibration or rotation, a fastening device for the remote control unit. The rotating part is the end cap of the axis of the wheelset of the railway carriage. An electronic unit serving as a remote control device is located outside the end cover or in a recess on the side of the end cover facing the end of the axis.

К недостаткам устройства следует отнести:The disadvantages of the device include:

отсутствие навигационного приемника в составе известного устройства, что не позволяет обеспечить дистанционную идентификацию колесной пары с привязкой к географическим координатам ее местонахождения; the lack of a navigation receiver as part of the known device, which does not allow for the remote identification of a wheelset with reference to the geographical coordinates of its location;

размещение известного технического устройства на смотровой крышке буксового узла не позволяет обеспечить дистанционную идентификацию колесной пары после демонтажа с нее буксовых узлов; the placement of the known technical device on the inspection cover of the axle box assembly does not allow remote identification of the wheelset after dismantling the axle box assemblies from it;

установка данного устройства на колесную пару требует доработки штатных элементов конструкции буксового узла. the installation of this device on a wheelset requires the completion of regular structural elements of the axle box assembly.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков аналогом заявляемой полезной модели является устройство того же назначения, что и заявляемая полезная модель (патент RU на № 2524806), включающее навигационный идентификатор, в который входят навигационный приемник ГЛОНАСС/GPS, модем GSM/GPRS, основной микроконтроллер. В состав микроконтроллера входят часы реального времени, дополнительный микроконтроллер, энергонезависимая память, модуль питания от бортовой электрической сети и автономный источник электропитания. К основному микроконтроллеру подключены дополнительный микроконтроллер, навигационный приемник ГЛОНАСС/GPS, модем GSM/GPRS и энергонезависимая память. Модуль питания от бортовой электрической сети и автономный источник электропитания подключены независимо друг от друга к основному и дополнительному микроконтроллеру, навигационному приемнику ГЛОНАСС/GPS и модему GSM/GPRS. Также устройство содержит антенную систему ГЛОНАСС/GPS+GSM.The closest in terms of essential features analogue of the claimed utility model is a device of the same purpose as the claimed utility model (RU patent No. 2524806), including a navigation identifier, which includes a GLONASS / GPS navigation receiver, GSM / GPRS modem, and the main microcontroller. The microcontroller includes a real-time clock, an additional microcontroller, non-volatile memory, an onboard power supply module and an autonomous power supply. An additional microcontroller, a GLONASS / GPS navigation receiver, a GSM / GPRS modem and non-volatile memory are connected to the main microcontroller. The power supply module from the on-board electrical network and an autonomous power supply are connected independently from each other to the main and additional microcontrollers, the GLONASS / GPS navigation receiver and the GSM / GPRS modem. The device also contains an antenna system GLONASS / GPS + GSM.

К недостаткам наиболее близкого аналога следует отнести:The disadvantages of the closest analogue include:

1. отсутствие возможности дистанционной идентификации колесной пары во время ее нахождения вне вагона, особенно когда с нее сняты буксовые узлы;1. the inability to remotely identify the wheelset while it is outside the wagon, especially when axle boxes are removed from it;

2. конструкция и габаритные размеры устройства не позволяют разместить данное устройство на торце оси колесной пары в пространстве под штатной крышкой буксового узла.2. the design and overall dimensions of the device do not allow to place this device on the end face of the axis of the wheelset in the space under the standard cover of the axle box assembly.

3. защитный корпус устройства полностью выполнен из материала, значительно ухудшающего условия радиосвязи.3. The protective case of the device is completely made of material that significantly worsens the conditions of radio communication.

4. наличие только канала дальней радиосвязи (GSM/GPRS) и отсутствие канала ближней радиосвязи исключает возможность оптимизации качества приема/передачи информации, а также оптимизации затрат на использование различных средств связи путем автоматического переключения с канала ближней радиосвязи при нахождении колесной пары в составе вагона на канал дальней радиосвязи при нахождении колесной пары вне вагона.4. the presence of only a long-distance radio channel (GSM / GPRS) and the absence of a short-range radio channel excludes the possibility of optimizing the quality of information reception / transmission, as well as optimizing the costs of using various communication means by automatically switching from a short-range radio channel when a pair of wheelsets is in the car long-distance radio channel when the wheelset is outside the car.

Задача, на решение которой направлено предложенное устройство, состоит в повышении эффективности железнодорожных перевозок в условиях гибкого формирования железнодорожного состава за счет возможности непрерывного дистанционного контроля местонахождения колесной пары на всем протяжении ее эксплуатации как в составе вагона, так и вне вагона.The task to which the proposed device is aimed is to increase the efficiency of rail transportation in the conditions of flexible formation of the train due to the possibility of continuous remote monitoring of the location of the wheelset throughout its operation both within the wagon and outside the wagon.

Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что в устройство для дистанционной идентификации колесной пары рельсового транспорта, в состав которого входит: микроконтроллер, навигационный приемник ГЛОНАСС/GPS и модем дальней радиосвязи GSMGPRS, размещенные на печатной плате и соединенные между собой информационными портами, автономный источник питания, подключенный своими выводами к одноименным входам питания микроконтроллера, навигационного приемника ГЛОНАСС/GPS, модема дальней радиосвязи GSMGPRS, корпус, внутри которого размещены все перечисленные выше узлы устройства, согласно заявляемой полезной модели, в него введены: модем ближней радиосвязи, размещенный на печатной плате и соединенный своими информационными портами с микроконтроллером, а входами питания - с одноименными выводами автономного источника питания; держатель в виде металлического диска с расположенными радиально по линии его окружности крепежными резьбовыми втулками и имеющего отверстия, позволяющие закрепить его с помощью штатных болтов буксового узла на торце оси колесной пары соосно оси ее вращения; устройство выполнено с возможностью его размещения в пространстве между торцом оси колесной пары и внутренней стенкой смотровой крышки буксового узла; корпус устройства содержит: первый металлический диск, имеющий центральное и периферийные отверстия; несущий винт, стержень которого через центральное отверстие в первом металлическом диске закреплен на нем с помощью первой стопорной гайки; втулку, насаженную на несущий винт поверх первой стопорной гайки до упора в нее; подшипник, насаженный своим внутренним кольцом на стержень несущего винта поверх втулки до упора в нее; вторую стопорную гайку, насаженную по резьбе на стержень несущего винта до положения, при котором все насаженные на несущий винт элементы жестко зафиксированы между собой; второй металлический диск, насаженный через свое центральное отверстие на внешнее кольцо подшипника и закрепленный на нем параллельно и соосно первому металлическому диску без возможности вращения вокруг оси колесной пары; защитный кожух из радиопрозрачного материала в форме стакана, обращенного своей полостью в сторону первого металлического диска и имеющего по краю своей боковой стенки отбортовку с отверстиями, через которые он с помощью элементов крепления прикреплен к первому металлическому диску, при этом печатная плата с установленными на ней: микроконтроллером; навигационным приемником ГЛОНАСС/GPS; модемом дальней радиосвязи GSMGPRS; модемом ближней радиосвязи закреплена на торце второго металлического диска, обращенном в сторону внутренней стенки смотровой крышки буксового узла, а автономный источник питания расположен в пространстве между первым и вторым металлическими дисками; крепление корпуса устройства в собранном виде к оси колесной пары обеспечивается с помощью элементов крепления через периферийные отверстия защитного кожуха и совпадающие с ними периферийные отверстия первого металлического диска к крепежным резьбовым втулкам держателя, предварительно закрепленного на торце оси колесной пары.The essence of the claimed utility model lies in the fact that the device for remote identification of a wheel pair of rail vehicles, which includes: a microcontroller, a GLONASS / GPS navigation receiver and a GSMGPRS long-range radio modem, located on a printed circuit board and interconnected by information ports, is an autonomous source power supply, connected with its findings to the power inputs of the same name of the microcontroller, the GLONASS / GPS navigation receiver, the GSMGPRS long-range radio modem, the housing inside all of the device nodes listed above, according to the claimed utility model, are inserted into it: a short-range radio modem located on a printed circuit board and connected by its information ports to a microcontroller, and the power inputs with the terminals of the same name as an autonomous power source; a holder in the form of a metal disk with fixing threaded sleeves radially spaced along its circumference and having holes that allow it to be fixed with standard axle box bolts at the end face of the axle pair axially aligned with its rotation axis; the device is made with the possibility of its placement in the space between the end face of the axis of the wheelset and the inner wall of the inspection cover of the axle box assembly; the housing of the device comprises: a first metal disk having a Central and peripheral holes; rotor, the rod of which through the Central hole in the first metal disk is mounted on it with the first lock nut; a sleeve mounted on the main rotor over the first lock nut until it stops; a bearing, mounted with its inner ring on the rotor shaft over the sleeve until it stops; a second lock nut threaded onto the rotor shaft to a position where all elements mounted on the rotor are rigidly fixed to each other; a second metal disk mounted through its central hole on the outer ring of the bearing and mounted on it in parallel and coaxially with the first metal disk without the possibility of rotation around the axis of the wheelset; a protective casing of radio-transparent material in the form of a glass, facing with its cavity towards the first metal disk and having a flange along the edge of its side wall with holes through which it is attached to the first metal disk with the help of fastening elements, while the printed circuit board with the following installed on it: microcontroller; GLONASS / GPS navigation receiver; GSMGPRS long-distance radio modem; a short-range radio modem is mounted on the end of the second metal disk facing the inner wall of the axle box inspection cover, and an autonomous power source is located in the space between the first and second metal disks; the device case is assembled to the axle of the wheelset in the assembled form using fasteners through the peripheral holes of the protective casing and the peripheral holes of the first metal disk matching them to the threaded fastening sleeves of the holder previously mounted on the end face of the wheelset axis.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в обеспечении возможности дистанционной идентификации колесной пары с привязкой к географическим координатам ее местонахождения как в составе вагона, так и вне вагона, особенно, когда с колесной пары сняты буксовые узлы.The technical result of the claimed utility model is to provide the possibility of remote identification of the wheelset with reference to the geographical coordinates of its location both within the car and outside the car, especially when axle boxes are removed from the wheelset.

Причинно-следственная связь между техническим результатом и дополнительно введенными в устройство существенными признаками заключается в следующем:The causal relationship between the technical result and the additional essential features introduced into the device is as follows:

именно описанная в заявляемой формуле компоновка составных частей предлагаемого устройства, а также особенности конструкции его корпуса позволили расположить предлагаемое устройство на торце оси колесной пары в пространстве под крышкой буксового узла. Кроме того, ведение в конструкцию устройства держателя, в том виде, в котором он описан в заявляемой формуле, позволило закрепить корпус устройства к торцу оси колесной пары с использованием штатных элементов крепления буксового узла без доработки как оси колесной пары, так и ее составных частей. Именно возможность крепления предлагаемого устройства на ось колесной пары как в полностью собранном рабочем состоянии, так и в разобранном состоянии, с демонтированными с нее буксовыми узлами, дает возможность осуществлять идентификацию колесной пары, как в составе вагона, так и вне его. Именно введение в состав устройства модема ближней радиосвязи позволяет оптимизировать контроль перемещения колесной пары как в составе вагона, так и вне его, в том числе оптимизировать затраты на использование различных каналов связи.it is the layout of the components of the proposed device described in the claimed formula, as well as the structural features of its body that made it possible to position the device on the end face of the axle pair in the space under the axle box cover. In addition, the reference to the design of the holder device, in the form in which it is described in the claimed formula, made it possible to fix the housing of the device to the end face of the axle of a pair of wheels using standard mounting elements for the axle box without finalizing both the axis of the pair of wheels and its components. It is the possibility of mounting the proposed device on the axle of the wheelset both in a fully assembled working condition and in a disassembled state, with axle boxes removed from it, makes it possible to identify the wheelset, both in the car and outside it. It is the introduction of short-range radio modem into the device that allows optimizing the control of the movement of the wheelset both within the car and outside it, including optimizing the costs of using various communication channels.

Таким образом, исключение любого из вновь введенных существенных признаков не позволит достичь указанного выше технического результата.Thus, the exclusion of any of the newly introduced essential features will not allow to achieve the above technical result.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, не позволил обнаружить на дату подачи заявки средства того же назначения, совокупность существенных признаков которого полностью идентична совокупности существенных признаков заявляемой полезной модели. Из этого сделан вывод о соответствии заявляемой полезной модели критерию НОВИЗНА.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, did not allow to find at the filing date of the application funds of the same purpose, the set of essential features of which is completely identical to the set of essential features of the claimed utility model. From this a conclusion has been drawn on the conformity of the claimed utility model with the NEW test.

Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, приведенными на фигурах: фиг. 1 - фиг. 8.The inventive utility model is illustrated by the drawings shown in the figures: FIG. 1 - FIG. 8.

Фиг. 1 - фронтальный вид на устройство в собранном виде.FIG. 1 is a front view of the device in assembled form.

Фиг. 2 - вид сверху на устройство в собранном виде.FIG. 2 is an assembled top view of the device.

Фиг. 3 - вид в изометрии на устройство в собранном виде.FIG. 3 is an isometric view of an assembled device.

Фиг. 4 - вид на устройство в разрезе вдоль оси колесной пары.FIG. 4 is a sectional view of the device along the axis of the wheelset.

Фиг. 5 - вид на устройство в более крупном масштабе.FIG. 5 is a view of the device on a larger scale.

Фиг. 6 - вид на устройство в сечении А-А, указанном на фиг. 4 и фиг. 6.FIG. 6 is a view of the device in section AA shown in FIG. 4 and FIG. 6.

Фиг. 7 - вид на устройство в сечении Б-Б, указанном на фиг. 4 и фиг. 6.FIG. 7 is a view of the device in section BB shown in FIG. 4 and FIG. 6.

Позициями на чертежах обозначены:The positions in the drawings indicate:

1 – микроконтроллер;1 - microcontroller;

2 - навигационный приемник ГЛОНАСС/GPS;2 - navigation receiver GLONASS / GPS;

3 - модем дальней радиосвязи GSM;3 - GSM long-distance radio modem;

4 - модем ближней радиосвязи;4 - short-range radio modem;

5 - печатная плата;5 - printed circuit board;

6 - автономный источник питания;6 - autonomous power source;

7 - держатель;7 - holder;

8 - корпус, обозначенный на чертежах фиг. 4 - фиг. 7 позициями следующих входящих в него узлов: первого металлического диска – поз. 9; несущего винта - поз .10; первой стопорной гайки – поз. 11; втулки – поз. 12; подшипника - поз 13; второй стопорной гайки – поз. 14; второго металлического диска - поз.15; защитного кожуха – поз. 16;8 - the housing indicated in the drawings of FIG. 4 - FIG. 7 positions of the following nodes included in it: the first metal disk - pos. 9; rotor - pos. 10; the first lock nut - pos. eleven; bushings - pos. 12; bearing - pos 13; second lock nut - pos. fourteen; the second metal disk - pos.15; protective casing - pos. 16;

17 - элементы крепления печатной платы 5 ко второму диску 15;17 - fasteners of the printed circuit board 5 to the second disk 15;

18 - элементы крепления защитного кожуха 16 к первому диску 9;18 - fastening elements of the protective casing 16 to the first disk 9;

19 - элементы крепления корпуса 8 к держателю 7;19 - mounting elements of the housing 8 to the holder 7;

20 - ось колесной пары (в устройство не входит);20 - the axis of the wheelset (not included in the device);

21 - буксовый узел (в устройство не входит);21 - axle box (not included in the device);

22 - смотровая крышка буксового узла (в устройство не входит);22 - inspection cover of the axle box assembly (not included in the device);

23 - корончатая гайка буксового узла (в устройство не входит);23 - castellated box nut (not included in the device);

24 - стопорная планка буксового узла (в устройство не входит);24 - retainer plate axle box (not included in the device);

25 - болты крепления стопорной планки 24 к оси колесной пары 20 (в устройство не входят).25 - bolts securing the locking plate 24 to the axis of the wheelset 20 (not included in the device).

Устройство для дистанционной идентификации колесной пары рельсового транспорта содержит:A device for remote identification of a wheel pair of rail vehicles contains:

микроконтроллер 1, навигационный приемник 2, модем дальней радиосвязи 3, модем ближней радиосвязи 4, расположенные на печатной плате 5 и соединенные между собой информационными портами; автономный источник питания 6, соединенный своими выводами через клеммы на печатной плате 5 (на чертежах не показаны) с выводами питания: микроконтроллера 1, навигационного приемника 2, модема дальней радиосвязи 3, модема ближней радиосвязи 4; держатель 7 в форме металлического диска с закрепленными на нем радиально по линии окружности крепежными резьбовыми втулками и имеющего отверстия для крепления с помощью штатных болтов буксового узла на торце оси колесной пары соосно оси ее вращения; корпус 8, обозначенный на чертежах (фиг. 4 - фиг 7) позициями следующих входящих в него узлов: первого металлического диска 9, имеющего центральное и периферийные отверстия; несущего винта 10, стержень которого через центральное отверстие в первом металлическом диске 9 закреплен на нем с помощью первой стопорной гайки 11; втулки 12, насаженной на несущий винт 10 поверх первой стопорной гайки 11 до упора в нее; подшипника 13, насаженного внутренним кольцом на стержень несущего винта 10 поверх втулки 12 до упора в нее; второй стопорной гайки 14, насаженной по резьбе на стержень несущего винта 10 до положения, при котором все насаженные на несущий винт 10 элементы жестко зафиксированы между собой; второго металлического диска 15, насаженного через свое центральное отверстие на внешнее кольцо подшипника 13 и закрепленного на нем параллельно и соосно первому металлическому диску 9 без возможности вращения вокруг оси колесной пары; защитного кожуха 16 из радиопрозрачного материала в форме стакана, обращенного своей полостью в сторону первого металлического диска 9 и имеющего по краю своей боковой стенки отбортовку с отверстиями для крепления к первому металлическому диску 9. При этом печатная плата 5 с установленными на ней: микроконтроллером 1; навигационным приемником 2; модемом дальней радиосвязи 3; модемом ближней радиосвязи 4 закреплена на торце второго металлического диска 15, который обращен в сторону внутренней стенки смотровой крышки буксового узла, а автономный источник питания 6 расположен в пространстве между первым 9 и вторым 15 металлическими дисками. Крепление защитного кожуха 16 к первому металлическому диску 9 обеспечивается элементами крепления 18, а крепление корпуса 8 в собранном виде к оси колесной пары обеспечивается через периферийные отверстия защитного кожуха 16 и совпадающие с ними периферийные отверстия первого металлического диска 9 элементами крепления 19 к крепежным резьбовым втулкам держателя 7, предварительно закрепленного на торце оси колесной пары.a microcontroller 1, a navigation receiver 2, a long-distance radio modem 3, a short-range radio modem 4 located on a printed circuit board 5 and interconnected by information ports; autonomous power supply 6, connected by its terminals through terminals on the printed circuit board 5 (not shown in the drawings) with power terminals: microcontroller 1, navigation receiver 2, long-range radio modem 3, short-range radio modem 4; a holder 7 in the form of a metal disk with fastening threaded bushings mounted radially on it along a circle line and having holes for fastening with the help of regular bolts of the axle box assembly on the end face of the axle pair axially aligned with its rotation axis; the housing 8, indicated in the drawings (FIG. 4 - FIG. 7) by the positions of the following assemblies included therein: a first metal disk 9 having central and peripheral openings; the rotor 10, the rod of which through the Central hole in the first metal disk 9 is mounted on it with the first lock nut 11; a sleeve 12 mounted on the rotor 10 over the first lock nut 11 until it stops; a bearing 13, fitted with an inner ring on the rotor shaft 10 over the sleeve 12 until it stops; a second lock nut 14 threaded onto the rotor shaft 10 to a position where all elements mounted on the rotor 10 are rigidly fixed to each other; a second metal disk 15, mounted through its Central hole on the outer ring of the bearing 13 and mounted on it in parallel and coaxial to the first metal disk 9 without the possibility of rotation around the axis of the wheelset; a protective casing 16 of a translucent material in the form of a cup facing its cavity towards the first metal disk 9 and having a flange along the edge of its side wall with holes for fastening to the first metal disk 9. Moreover, the printed circuit board 5 with the following on it: microcontroller 1; navigation receiver 2; long-distance radio modem 3; a short-range radio modem 4 is mounted on the end of the second metal disk 15, which is facing the inner wall of the axle box inspection cover, and the autonomous power supply 6 is located in the space between the first 9 and second 15 metal disks. The fastening of the protective casing 16 to the first metal disk 9 is provided by the fastening elements 18, and the fastening of the housing 8 in the assembled form to the axle of the wheel pair is provided through the peripheral holes of the protective casing 16 and the peripheral holes of the first metal disk 9 matching them with fastening elements 19 to the mounting screw bushings of the holder 7, pre-mounted on the end face of the axis of the wheelset.

Назначение составных частей устройства.The purpose of the components of the device.

Микроконтроллер 1 хранит в своей памяти идентификационные (уникальные) данные колесной пары, на которой он установлен, а также данные о ее местонахождении во время ее перемещения, полученные от навигационного приемника 2. Микроконтроллер 1 управляет работой навигационного приемника 2, модема дальней радиосвязи 3 и модема ближней радиосвязи 4. Навигационный приемник 2 обеспечивает через спутниковый (ГЛОНАС/GPS) канал связи считывание географических координат местонахождения колесной пары, на которой он установлен. Модем дальней радиосвязи 3 предназначен для организации двухстороннего GSM-канала связи между микроконтроллером 1, установленным на колесной паре и диспетчерским пунктом (на чертежах не показан), который оснащен соответствующими стандартными техническими средствами для приема и преобразования в удобную для использования форму идентификационных данных, полученных от микроконтроллера 1.The microcontroller 1 stores in its memory the identification (unique) data of the wheelset on which it is mounted, as well as data on its location during its movement, received from the navigation receiver 2. Microcontroller 1 controls the operation of the navigation receiver 2, long-distance radio modem 3 and modem short-range radio communications 4. The navigation receiver 2 provides through a satellite (GLONAS / GPS) communication channel the reading of the geographical coordinates of the location of the wheelset on which it is mounted. The long-range radio modem 3 is designed to organize a two-way GSM communication channel between the microcontroller 1 mounted on a pair of wheels and a control room (not shown in the drawings), which is equipped with appropriate standard technical means for receiving and converting into an easy-to-use form of identification data received from microcontroller 1.

Модем ближней радиосвязи 4 предназначен для организации канала связи между микроконтроллером 1, установленным на колесной паре и бортовым контроллером (на чертежах не показан), установленным внутри вагона, в составе которого эксплуатируется данная колесная пара. Автономный источник питания 6 обеспечивает электрической энергией все электронные узлы устройства и может быть реализован либо в виде накопителя энергии (ионисторы, батареи, аккумуляторы), либо в виде сочетания: накопителя энергии и генератора подзарядки накопителя энергии. На фиг. 5 и фиг. 7 показан автономный источник питания 6, состоящий только из набора накопителей энергии. Для размещения в корпусе устройства генератора подзарядки (на чертежах не показан) его составные части должны быть расположены как на первом металлическом диске 9, вращающимся во время движения вагона, так и на втором металлическом диске 15, неподвижном во время движения вагона.The short-range radio modem 4 is designed to organize a communication channel between the microcontroller 1 mounted on a pair of wheels and an on-board controller (not shown in the drawings) installed inside the car, in which this pair of wheels is operated. Autonomous power supply 6 provides electric energy to all electronic components of the device and can be implemented either in the form of an energy storage device (ionistors, batteries, batteries), or in the form of a combination: an energy storage device and an energy storage charging generator. In FIG. 5 and FIG. 7 shows an autonomous power supply 6, consisting only of a set of energy storage devices. To place a recharging generator (not shown in the drawings) in the device case, its components must be located both on the first metal disk 9, rotating while the car is moving, and on the second metal disk 15, which is stationary while the car is moving.

Корпус 8 показан на чертежах (фиг. 1 - фиг. 3) позициями 8, а на чертежах (фиг. 4 - фиг. 7) показан позициями входящих в него узлов, а именно: первого металлического диска 9, несущего винта 10, первой стопорной гайки 11, втулки 12, подшипника 13, второй стопорной гайки 14, второго металлического диска 15, защитного кожуха 16, элементов крепления 18 защитного кожуха 16 к первому металлическому диску 9, и предназначен для защиты от внешних воздействий размещенных внутри него узлов, таких как: печатной платы 5, закрепленной на плоской части второго металлического диска 15; микроконтроллера 1; навигационного приемника 2; модема дальней радиосвязи 3; модема ближней радиосвязи 4; автономного источника 6. Держатель 7 предназначен для крепления корпуса 8 в собранном виде к торцу оси колесной пары. Для этого держатель 7 имеет в своей плоской части отверстия, позволяющие в процессе сборки буксового узла закрепить его поверх стопорной планки 24 штатными болтами 25 (фиг. 4 и фиг. 5). Для крепления к держателю 7 корпуса 8 предназначены резьбовые втулки, расположенные радиально по периметру плоскости диска держателя 7. Для крепления корпуса 7 к держателю 8 используются элементы крепления 19 (фиг. 4, фиг. 5, фиг. 6).The housing 8 is shown in the drawings (Fig. 1 - Fig. 3) with the positions 8, and in the drawings (Fig. 4 - Fig. 7) is shown with the positions of its constituent nodes, namely, the first metal disk 9, the main rotor 10, the first retainer nuts 11, bushings 12, bearing 13, second lock nut 14, second metal disk 15, protective casing 16, fastening elements 18 of the protective casing 16 to the first metal disk 9, and is intended to protect against external influences of nodes located inside it, such as: a printed circuit board 5 mounted on a flat part of a second metal Kamov Ka-15; microcontroller 1; navigation receiver 2; long-distance radio modem 3; short-range radio modem 4; autonomous source 6. The holder 7 is intended for fastening the housing 8 in assembled form to the end face of the axis of the wheelset. For this, the holder 7 has holes in its flat part, which allow it to be secured over the retainer plate 24 with standard bolts 25 during the assembly of the axle box assembly (Fig. 4 and Fig. 5). For fastening to the holder 7 of the housing 8, threaded bushings are arranged radially around the perimeter of the plane of the disk of the holder 7. For fastening the housing 7 to the holder 8, fastening elements 19 are used (Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6).

Таким образом, конструктивное исполнение устройства обеспечивает:Thus, the design of the device provides:

Во-первых, крепление предлагаемого устройства к торцу оси колесной пары, в пространстве под штатной крышкой буксового узла без нарушения функций, выполняемых элементами конструкции буксового узла в процессе его эксплуатации;Firstly, the mounting of the proposed device to the end face of the axle of the wheelset, in the space under the standard axle box cover without violating the functions performed by the structural elements of the axle box during operation;

Во-вторых, крепление устройства к оси колесной пары после демонтажа с нее буксовых узлов с использованием штатных резьбовых отверстий в оси колесной пары и элементов конструкции, входящих в комплект поставки предлагаемого устройства:Secondly, fastening the device to the axis of the wheelset after dismantling the axle boxes from it using standard threaded holes in the axis of the wheelset and structural elements included in the delivery of the proposed device:

В-третьих, возможность функционирования устройства при перемещении колесной пары, как в составе вагона, так и вне его.Thirdly, the possibility of the functioning of the device when moving the wheelset, both in the car and outside it.

Подготовка к работе.Preparing for work.

Перед началом работы устройства в память микроконтроллера 1 должны быть загружены идентификационные данные колесной пары, на которую будет установлено данное устройство, а также должны быть инициализированы микроконтроллер 1, навигационный приемник 2, модем дальней радиосвязи 3, модем ближней радиосвязи 4.Before starting the operation of the device, the identification data of the wheelset on which this device will be installed must be loaded into the memory of the microcontroller 1, and the microcontroller 1, the navigation receiver 2, the long-distance radio modem 3, and the short-range radio modem 4 must be initialized.

Должен быть подготовлен к работе автономный источник питания 6.An autonomous power supply 6 must be prepared for operation.

После проверки получения с помощью навигационного приемника 2 текущих координат местонахождения устройства, проверки передачи данных по каналу дальней связи между диспетчерским пунктом и микроконтроллером 1, проверки передачи данных по каналу ближней радиосвязи между микроконтроллером 1 бортовым контроллером, установленным на данный вагон, можно устанавливать устройство на колесную пару.After checking receipt of the current location coordinates of the device using the navigation receiver 2, checking the data transmission via the long-distance communication channel between the control center and microcontroller 1, checking the data transmission via the short-range communication channel between the microcontroller 1 on-board controller installed on this car, you can install the device on the wheeled a couple.

Описание работы устройства.Description of the operation of the device.

В устройстве предусмотрено два режима работы:The device has two operating modes:

1. «Борт».1. "Board".

2. «Земля»2. "Earth"

В режиме «Борт» устройство имеет два под-режима: «Активный» и «Пассивный». Под-режим «Активный» используется при отсутствии в вагоне бортового контроллера. В под-режиме «Активный» посредством навигационного приемника 2 осуществляется периодическое измерение навигационных параметров колесной пары и сохранение их в энергонезависимой памяти микроконтроллера 1. Кроме этого периодически посредством канала дальней связи 3 осуществляется передача идентификационных данных колесной пары в диспетчерский пункт. Указанные выше: интервал времени между измерениями координат, а также интервал времени между передачей данных в пункт диспетчера, программируются при подготовке устройства к работе.In the “Board” mode, the device has two sub-modes: “Active” and “Passive”. The Active sub-mode is used when there is no on-board controller in the car. In the “Active” sub-mode, the navigation pair 2 periodically measures the navigation parameters of the wheelset and stores them in the non-volatile memory of the microcontroller 1. In addition, periodically through the long-distance communication channel 3, the identification data of the wheelset is sent to the control center. The above: the time interval between coordinate measurements, as well as the time interval between data transmission to the dispatcher’s point, are programmed when preparing the device for operation.

Под-режим «Пассивный» используется при наличии в вагоне бортового контроллера. В данном случае отпадает необходимость измерения навигационных параметров колесной пары, а также необходимость передавать идентификационные данные колесной пары непосредственно в пункт диспетчера, так как это дублирует работу уже имеющихся в вагоне технических средств. Микроконтроллер 1 по каналу ближней связи передает бортовому контроллеру только идентификационные данные колесной пары, а полный пакет данных о колесной паре передается в диспетчерский пункт бортовым контроллером, установленным на данном вагоне. В режиме «Борт» при наличии в составе устройства генератора подзарядки осуществляется восполнение энергии, потребленной электронными узлами устройства.The “Passive” sub-mode is used if there is an on-board controller in the car. In this case, there is no need to measure the navigation parameters of the wheelset, as well as the need to transmit the identification data of the wheelset directly to the dispatcher’s point, since this duplicates the work of the technical equipment already in the car. The microcontroller 1 via the short-range communication channel transmits to the on-board controller only the identification data of the wheelset, and a complete packet of data on the wheelset is transmitted to the control room by the on-board controller installed on this car. In the “Board” mode, if there is a recharge generator in the device, the energy consumed by the electronic components of the device is replenished.

Режим «Земля» включается автоматически после извлечения колесной пары из под вагона. Режим «Земля» имеет два под-режима: «Маяк» и «Запрос». В под-режиме «Маяк» передача идентификационных данных колесной пары в пункт диспетчера осуществляется через заданные при настройке интервалы времени. В под-режиме «Запрос» идентификационные данные колесной пары передаются в пункт диспетчера только по запросу диспетчера. Это позволяет экономить энергию, запасенную в накопителе энергии во время подзарядки, осуществляемой либо стационарно, либо во время движения колесной пары в составе вагона.The "Earth" mode is activated automatically after removing the wheelset from under the car. The Earth mode has two sub-modes: Lighthouse and Request. In the “Beacon” sub-mode, the transmission of the wheel pair identification data to the dispatcher’s point is carried out at the time intervals specified during setup. In the “Request” sub-mode, the identification data of the wheelset is transmitted to the dispatcher’s point only at the request of the dispatcher. This allows you to save energy stored in the energy store during recharging, carried out either stationary or during the movement of the wheelset in the carriage.

Описанные выше режимы работы устройства, его состав и конструктивные особенности обеспечивают дистанционную идентификацию колесной пары как в составе вагона, так и вне его, даже если с колесной пары сняты буксовые узлы.The modes of operation of the device described above, its composition and design features provide remote identification of the wheelset both within the car and outside it, even if axle boxes are removed from the wheelset.

Вышеизложенные сведения показывают, что при использовании заявляемой полезной модели выполнена следующая совокупность условий:The above information shows that when using the claimed utility model, the following set of conditions is fulfilled:

средство, воплощающее заявляемую полезную модель при ее осуществлении, предназначено для использования в системах дистанционного контроля местонахождения и технического состояния подвижного состава железнодорожного транспорта; the tool embodying the claimed utility model in its implementation is intended for use in remote control systems for the location and technical condition of rolling stock of railway transport;

средство, воплощающее заявляемую полезную модель при ее осуществлении, способно обеспечить достижение технического результата, а именно: дистанционная идентификация колесной пары с привязкой к географическим координатам ее местонахождения как в составе вагона, так и вне вагона, особенно, когда с колесной пары сняты буксовые узлы. the tool embodying the claimed utility model in its implementation is capable of achieving a technical result, namely: remote identification of the wheelset with reference to the geographical coordinates of its location both in the car and outside the car, especially when axle boxes are removed from the wheel pair.

Для заявляемого устройства, в том виде, в котором оно охарактеризовано в изложенной формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью средств, описанных в заявке, следовательно, заявляемая полезная модель соответствует критерию ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ.For the claimed device, in the form in which it is described in the claims, the possibility of its implementation using the means described in the application is confirmed, therefore, the claimed utility model meets the criterion of INDUSTRIAL APPLICABILITY.

Claims

A device for remote identification of a wheel pair of rail vehicles, which includes: a microcontroller, a GLONASS / GPS navigation receiver and a GSMGPRS long-range radio modem, located on a printed circuit board and interconnected by information ports, an autonomous power source connected to the microcontroller power inputs of the same name , a GLONASS / GPS navigation receiver, a GSMGPRS long-range radio modem, a housing inside which all of the device nodes listed above, characterized in that о it includes: a short-range radio modem located on a printed circuit board and connected by its information ports to a microcontroller, and power inputs - with the terminals of the same name as an autonomous power source; a holder in the form of a metal disk with fixing threaded sleeves radially spaced along its circumference and having holes that allow it to be fixed with standard axle box bolts at the end face of the axle pair axially aligned with its rotation axis; the device is made with the possibility of its placement in the space between the end face of the axis of the wheelset and the inner wall of the inspection cover of the axle box assembly; the housing of the device comprises: a first metal disk having a Central and peripheral holes; rotor, the rod of which through the Central hole in the first metal disk is mounted on it with the first lock nut; a sleeve mounted on the main rotor over the first lock nut until it stops; a bearing, mounted with its inner ring on the rotor shaft over the sleeve until it stops; a second lock nut threaded onto the rotor shaft to a position where all elements mounted on the rotor are rigidly fixed to each other; a second metal disk mounted through its central hole on the outer ring of the bearing and mounted on it in parallel and coaxially with the first metal disk without the possibility of rotation around the axis of the wheelset; a protective casing of radio-transparent material in the form of a glass, facing with its cavity towards the first metal disk and having a flange along the edge of its side wall with holes for fastening to the first metal disk, with a printed circuit board with a microcontroller installed on it; GLONASS / GPS navigation receiver; GSMGPRS long-distance radio modem; a short-range radio modem is mounted on the end of the second metal disk facing the inner wall of the axle box inspection cover, and an autonomous power source is located in the space between the first and second metal disks; the assembly of the device’s housing in assembled form to the axle of the wheel pair is ensured by its fastening through the peripheral holes of the protective casing and the peripheral holes of the first metal disk matching them to the mounting threaded bushings of the holder previously mounted on the end face of the wheel pair axis.