RU2392149C1 - Railway accident prevention system - Google Patents
Railway accident prevention system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2392149C1 RU2392149C1 RU2009113567/11A RU2009113567A RU2392149C1 RU 2392149 C1 RU2392149 C1 RU 2392149C1 RU 2009113567/11 A RU2009113567/11 A RU 2009113567/11A RU 2009113567 A RU2009113567 A RU 2009113567A RU 2392149 C1 RU2392149 C1 RU 2392149C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- sensors
- computer
- identification
- locomotive
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к средствам автоматического контроля технического состояния подвижного состава при движении поезда.The invention relates to railway transport, and in particular to means for automatically monitoring the technical condition of rolling stock during train movement.
Известна система автоматического контроля технического состояния подвижного состава на ходу поезда, включающая в себя несколько подсистем. В состав системы входит оборудование линейных пунктов контроля (ЛПК), которое подразделяется на перегонное и станционное оборудование. Перегонное оборудование, размещаемое вблизи от станции, включает в себя напольное оборудование (НО) в составе электронных педалей, датчиков счета осей, подсистемы ДИСК2-Б контроля температуры букс, подсистемы контроля поверхности колес ДИСК2-К и других, и постовое оборудование (ПОС) в составе силовой и приборной стоек, которые обеспечивают бесперебойное электропитание НО, а также предварительную обработку, кодирование и передачу информации на станцию по каналам связи с помощью модемов (М). Измерительные устройства напольного оборудования размещаются на рельсах и в межрельсовом пространстве. Подсистема ДИСК2-Б использует инфракрасные приемники для измерения температуры буксовых узлов проходящего состава, ДИСК2-К предназначена для обнаружения дефектов колеса проходящего состава с помощью датчиков вибрации. Станционное оборудование состоит из блока модемов (М1, М2, М3) для связи с несколькими ЛПК, устройства сопряжения (УС) с ПЭВМ, постового вычислительного комплекса (ПВК), включающего в себя ПЭВМ с программным обеспечением, реле тревоги перегрева букс (С) и пульт оператора. Сигналы трех степеней тревоги с помощью программного обеспечения СКАТ (система контроля автоматизированная транспорта) объединяются на ЭВМ диспетчера станции и выводится на дисплей диспетчеру («Системы железнодорожной автоматики и телемеханики» под ред. Ю.А.Кравцова. - М.: Транспорт, 1996, с.372-383).A known system for automatic control of the technical condition of rolling stock on the move of a train, which includes several subsystems. The system includes the equipment of linear control points (LPK), which is divided into distillation and station equipment. Distillation equipment located near the station includes outdoor equipment (BUT) consisting of electronic pedals, axle count sensors, DISK2-B subsystem for temperature control of axle boxes, subsystem for monitoring the surface of wheels DISK2-K and others, and station equipment (PIC) in the structure of the power and instrument racks, which provide uninterrupted power supply to the NO, as well as preliminary processing, coding and transmission of information to the station via communication channels using modems (M). Measuring devices of outdoor equipment are placed on rails and in the rail space. The DISK2-B subsystem uses infrared receivers to measure the temperature of the axle boxes of the passing train, DISK2-K is designed to detect defects in the wheels of the passing train using vibration sensors. Station equipment consists of a block of modems (M1, M2, M3) for communication with several forestry complexes, a device for interfacing with a personal computer, a post computer complex (PVC) including a personal computer with software, an overheat alarm relay (C) and operator console. The signals of three degrees of alarm using the SKAT software (automated transport control system) are combined on the computer of the station dispatcher and displayed on the dispatcher ("Railway Automation and Telemechanics Systems" edited by Yu.A. Kravtsov. - M.: Transport, 1996, p. 372-383).
Известна аналогичная информационная система, например КТСМ (комплекс технических средств многофункциональный), которая использует подобные измерительные датчики, устанавливается на станциях (Ларчин С.В., Рубцов С.И. «Силовая стойка аппаратуры КТСМ-01 Д», Автоматика, связь, информатика., 2002, №11, с.12) и включает подсистемы контроля гребней колес, контроля габарита, контроля осевой нагрузки, выявления дефектов колес по кругу катания, выявления неисправных тормозов и теплового контроля буксовых узлов.A similar information system is known, for example, KTSM (a multifunctional hardware complex), which uses similar measuring sensors, is installed at stations (Larchin S.V., Rubtsov S.I. “Power rack of KTSM-01 D equipment”, Automation, communication, informatics ., 2002, No. 11, p. 12) and includes subsystems for monitoring wheel flanges, dimension control, axial load control, detecting wheel defects in the driving circle, identifying faulty brakes and thermal control of axlebox units.
Известна система идентификации объектов (САИ), содержащая считыватель информации, состоящий из блока СВЧ и обработки информации, подключенных к нему приемопередающей антенны и линии передачи информации, и датчика телеметрической системы идентификации объектов, размещаемого на подвижных единицах. Информация с пункта считывания по линии передачи информации поступает на ЭВМ САИ. Система идентификации объектов может входить в состав напольного оборудования линейных пунктов контроля в качестве измерительного устройства как одна из подсистем контроля или использоваться самостоятельно, без включения в структуру перегонного и станционного оборудования системы контроля, устройств измерения температуры буксовых узлов и вибродатчиков дефектоскопии колеса без измерительных устройств подсистем ДИСК2-Б и ДИСК2-К (RU 2222030, G01S 13/82, 20.07.2003).A known system for identifying objects (AIS), containing an information reader, consisting of a microwave unit and information processing, a transceiver antenna and an information transmission line connected to it, and a sensor for a telemetry system for identifying objects placed on mobile units. Information from the reading point on the information transfer line is fed to the computer AIS. The object identification system can be a part of the outdoor equipment of linear control points as a measuring device as one of the control subsystems or can be used independently, without including a control system, temperature measuring devices for axle boxes and vibration detectors of a wheel defectoscopy without measuring devices for DISK2 subsystems in the structure of distillation and station equipment -B and DISK2-K (RU 2222030, G01S 13/82, 07.20.2003).
Известно, что на локомотиве для повышения эффективности движения железнодорожного состава устанавливаются системы САВП (система автоматического ведения поезда) разных модификаций для разных типов локомотивов, которая использует встроенную ЭВМ и в ряду других задач контролирует функционирование ответственных узлов локомотива (Завьялов Е.Е., Филипчук А.Е. и др. «Автомашинист электровоза ЧС7», Локомотив, 2003, №4, с.11-14, №5, с.12-20).It is known that on a locomotive, to improve the efficiency of the railway train, SAVP systems (automatic train management system) of various modifications for different types of locomotives are installed, which uses a built-in computer and, among other tasks, controls the operation of critical components of the locomotive (Zavyalov E.E., Filipchuk A .E. Et al. "ChS7 Electric Locomotive Driver", Lokomotiv, 2003, No. 4, pp. 11-14, No. 5, pp. 12-20).
Недостатком этих систем является то, что автоматический контроль технического состояния подвижного состава и его узлов возможен только в точке размещения напольного оборудования линейных пунктов контроля во время прохождения состава.The disadvantage of these systems is that automatic control of the technical condition of the rolling stock and its components is possible only at the point of placement of outdoor equipment of the linear control points during the passage of the composition.
Наиболее близкой из известных систем к заявляемой и принятой в качестве прототипа является система предупреждения аварии состава СПАС (RU 2307040, B61K 9/04, 27.09.07), содержащая размещенные около железнодорожных путей пункты считывания информации, включающие в себя датчики счета осей, постовое оборудование со считывателем и антенной, соединенные через линию связи с ЭВМ оператора системы автоматической идентификации и формирования модели состава, связанную через линию связи с ЭВМ диспетчера станции, радиомодемы и подвижной состав, включающий в себя локомотив и подвижные единицы с размещенными на них электронными кодовыми датчиками, с идентификационными номерами и электронными кодовыми датчиками буксовых узлов, с индивидуальными идентификационными номерами, выполненными с возможностью изменения выходного кода, а также содержащая блоки измерительных датчиков физических характеристик буксовых узлов, каждой подвижной единицы и локомотива, выходы которых соединены с управляющими входами электронных кодовых датчиков соответствующих буксовых узлов, и размещенную на локомотиве систему автоведения состава, включающую в себя ЭВМ системы автоведения состава с визуализатором обстановки и устройством экстренного торможения, блок сравнения идентификационных номеров, запоминающее устройство идентификационной модели состава и сигнализатор аварийной ситуации, причем один вход блока сравнения идентификационных номеров подсоединен к выходу ЭВМ системы автоведения состава, а другой вход блока сравнения идентификационных номеров соединен с запоминающим устройством идентификационной модели состава, и выход соединен с входом сигнализатора аварийной ситуации, один выход которого соединен с устройством экстренного торможения, а другой выход соединен с первым входом визуализатора обстановки, второй вход которого соединен с выходом запоминающего устройства идентификационной модели состава, вход которого, через вход ЭВМ системы автоведения состава, соединен с радиомодемом на локомотиве, который связан с радиомодемом на станции, соединенным с выходом ЭВМ диспетчера станции, снабженной запоминающим устройством, для хранения идентификационных моделей на каждый состав и устройством записи-считывания этой информации, которое соединено с выходом ЭВМ диспетчера станции.The closest known system to the claimed and adopted as a prototype is an accident prevention system SPAS (RU 2307040, B61K 9/04, 09/27/07), containing information reading points located near the railroad tracks, including axle counting sensors, post equipment with a reader and an antenna, connected through a communication line with a computer of the operator of the system for automatic identification and formation of a composition model, connected through a communication line with a computer of the station manager, radio modems and rolling stock, including I am a locomotive and mobile units with electronic code sensors placed on them, with identification numbers and electronic code sensors of axle boxes, with individual identification numbers configured to change the output code, and also containing blocks of measuring sensors for the physical characteristics of axle nodes, each mobile unit and locomotive, the outputs of which are connected to the control inputs of electronic code sensors of the corresponding axle boxes, and located on the locomotive with a composition auto-tracking system, including a composition auto-tracking system computer with a situation visualizer and emergency braking device, an identification number comparison unit, a composition identification model memory and an emergency signaling device, wherein one input of an identification number comparison unit is connected to an output of the composition auto-management system, and the other input of the identification number comparison unit is connected to the storage device of the composition identification model, and the output is connected with the input of the emergency signaling device, one output of which is connected to the emergency braking device, and the other output is connected to the first input of the situation visualizer, the second input of which is connected to the output of the storage device of the composition identification model, the input of which is connected to the radio modem through the computer's input system on a locomotive that is connected to the radio modem at the station connected to the computer output of the station manager, equipped with a storage device, for storing identification models on each composition and a device for recording and reading this information, which is connected to the computer output of the station manager.
Недостатками данной системы является вероятность возникновения опасных отказов и ограниченность функциональных возможностей системы, которые обусловлены следующим.The disadvantages of this system are the likelihood of dangerous failures and the limited functionality of the system, which are due to the following.
Вероятность возникновения опасных отказов в известной системе обусловлена тем, что параметры, измеренные датчиками на перегоне, передаются на локомотив только при превышении допустимых уровней и передаются без дублирующих путей передачи информации. Поэтому неисправная работа датчиков контроля критических параметров и устройств передачи и обработки информации может быть не обнаружена вообще или обнаружена несвоевременно. В оборудовании локомотивов устройство автоведения не имеет непосредственного выхода на устройства экстренного торможения поезда и с точки зрения правильности безопасного построения системы воздействие на систему экстренного торможения, исходя из информации о критических нарушениях в компонентах состава, не вырабатывается на основе сопоставления информации, приходящей по нескольким независимым каналам.The likelihood of dangerous failures in the known system is due to the fact that the parameters measured by the sensors on the stage are transferred to the locomotive only when the permissible levels are exceeded and are transmitted without duplicate transmission of information. Therefore, the malfunctioning of critical sensors and information transmission and processing devices may not be detected at all or not detected on time. In the equipment of locomotives, the auto-driving device does not have direct access to the emergency braking devices of the train and, from the point of view of the correctness of the safe construction of the system, the impact on the emergency braking system, based on information about critical violations in the components of the train, is not generated by comparing information coming from several independent channels .
Ограниченность функциональных возможностей системы обусловлена отсутствием привязки информации, получаемой от датчиков во время движения к координатам местонахождения контролируемых компонентов подвижного состава (например, колесных пар) на пути. Это не позволяет обнаружить и зафиксировать места повреждения рельсового пути и организовать более достоверную обработку сигналов от датчиков с учетом известных характеристик рельсового пути, влияющих на такие параметры как вибрация, деформация, ускорение и.т.д., а также обусловлена привязкой всех датчиков к буксовым узлам, которые являются важным, но не единственным компонентом подвижного состава, для обеспечения всех условий безопасности работы транспорта. На практике требуется установка датчиков в различных местах внутри и снаружи вагонов с обеспечением передачи их показаний на локомотив. Это могут быть датчики обнаружения вторжений, возгорания, дыма, превышения допустимой температуры, влажности, давления, датчики утечки химических веществ, датчики обнаружения нарушения упаковки или крепления грузов, датчики измерения сил в элементах автосцепки состава и другие.The limited functionality of the system is due to the lack of reference information received from the sensors during movement to the coordinates of the location of the controlled components of the rolling stock (for example, wheelsets) on the way. This does not allow detecting and fixing the damage points of the rail track and organizing more reliable processing of signals from the sensors taking into account the known characteristics of the rail track, affecting such parameters as vibration, deformation, acceleration, etc., as well as due to the binding of all sensors to axle boxes nodes that are important, but not the only component of the rolling stock, to ensure all conditions of transport safety. In practice, it is necessary to install sensors in various places inside and outside the wagons, ensuring that their readings are transmitted to the locomotive. It can be sensors for detecting intrusions, fire, smoke, excess of permissible temperature, humidity, pressure, sensors for leakage of chemicals, sensors for detecting packaging or securing cargo, sensors for measuring forces in the automatic coupler components, and others.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в устранении отмеченных недостатков, а именно в расширении функциональных возможностей системы, направленных на повышение безопасности движения поездов.The technical result of the invention consists in eliminating the noted drawbacks, namely, in expanding the functionality of the system aimed at improving the safety of train traffic.
Технический результат изобретения достигается тем, что в систему предупреждения аварии состава, содержащую пункты считывания информации, включающие в себя датчики счета осей и постовое оборудование со считывателем и антенной, и соединенные через линию связи с ЭВМ оператора системы автоматической идентификации и формирования модели состава, которая соединена через линию связи с ЭВМ диспетчера станции, размещенные на подвижных единицах электронные кодовые датчики с идентификационными номерами и электронные кодовые датчики буксовых узлов с индивидуальными идентификационными номерами, и блоки измерительных датчиков физических характеристик буксовых узлов, выходы которых соединены с управляющими входами электронных кодовых датчиков соответствующих буксовых узлов и портом первых модулей приемопередатчиков, установленных на буксовые узлы правой и левой сторон подвижных единиц и связанных через локальные сети маломощной радиосвязи соответственно левой и правой сторон локомотива, с размещенными на нем основными модулями приемопередатчиков, и система автоведения состава, включающая в себя ЭВМ с визуализатором обстановки и устройством служебного торможения, блок сравнения идентификационных номеров, запоминающее устройство идентификационной модели состава и сигнализатор аварийной ситуации, причем один вход блока сравнения идентификационных номеров подсоединен к выходу ЭВМ, а другой вход блока сравнения идентификационных номеров соединен с запоминающим устройством идентификационной модели состава, а выход соединен с входом сигнализатора аварийной ситуации, один выход которого соединен с устройством служебного торможения, а другой выход соединен с первым входом визуализатора обстановки, второй вход которого соединен с выходом запоминающего устройства идентификационной модели состава, вход которого через вход ЭВМ соединен с радиомодемом, который посредством радиоканала связан с радиомодемом, соединенным с выходом ЭВМ диспетчера станции, снабженной запоминающим устройством для хранения идентификационных моделей на каждый состав и устройством записи-считывания этой информации, которое соединено с выходом ЭВМ диспетчера станции, при этом датчики блока измерительных датчиков физических характеристик буксовых узлов выполнены с возможностью формирования на их выходе сигналов двух степеней тревоги, и вторичные источники питания системы, согласно изобретению введены вторые модули приемопередатчиков, установленные на каждой подвижной единице и связанные локальной сетью маломощной радиосвязи с датчиками физических характеристик, которые размещены вне буксовых узлов, и резервные модули приемопередатчиков, при этом основные и резервные модули приемопередатчиков соединены через CAN интерфейс локомотива с системой автоведения состава и с каждым из двух дублированных модулей обработки информации комплексного локомотивного устройства безопасности, выход которого соединен с устройством экстренного торможения поезда.The technical result of the invention is achieved by the fact that in a composition accident prevention system containing information reading points, including axis counting sensors and station equipment with a reader and antenna, and connected via an operator’s computer line to an automatic identification system and forming a composition model, which is connected through the communication line with the station manager’s computers, electronic code sensors with identification numbers and box axle electronic sensors located on mobile units fishing with individual identification numbers, and blocks of measuring sensors of the physical characteristics of axlebox nodes, the outputs of which are connected to the control inputs of electronic code sensors of the corresponding axleboxes and the port of the first transceiver modules installed on the axle boxes of the right and left sides of the moving units and connected through local networks of low-power radio communication respectively, the left and right sides of the locomotive, with the main transceiver modules placed on it, and the auto-driving system with a stand comprising a computer with a visualizer of the situation and a service braking device, an identification number comparison unit, a composition identification model memory and an emergency signaling device, wherein one input of the identification number comparison unit is connected to the computer output and the other input of the identification number comparison unit is connected to memory device identification model of the composition, and the output is connected to the input of the alarm device, one output of which is connected to the device service braking, and the other output is connected to the first input of the visualizer of the situation, the second input of which is connected to the output of the storage device of the identification model of the composition, the input of which is connected via the computer input to a radio modem, which is connected via a radio channel to a radio modem connected to the output of the computer of the station manager equipped with a memory device for storing identification models for each composition and a recording / reading device for this information, which is connected to the output of the dispatcher’s computer with the sensors, while the sensors of the block of measuring sensors of the physical characteristics of the axle boxes are configured to generate signals of two degrees of alarm at their output, and the secondary power sources of the system, according to the invention, second transceiver modules are installed, installed on each mobile unit and connected by a low-power radio communication local network with sensors physical characteristics that are located outside the axle boxes, and redundant transceiver modules, while the main and redundant transceiver modules tors are connected via a CAN interface with locomotive automatic driving system and the composition of each of the two integrated train protection system duplicated information processing modules, the output of which is connected to the emergency braking device.
Вторичный источник питания, предназначенный для питания блоков датчиков физических характеристик буксовых узлов, может быть выполнен на основе электрогенератора переменного тока, ротор у которого механически соединен с вращающейся частью колесной пары, а вторичный источник питания, предназначенный для питания датчиков физических характеристик, размещенных вне буксовых узлов и на буксовых узлах, может быть выполнен на основе виброэлектропреобразователей.The secondary power source, designed to power the sensor units of the physical characteristics of axlebox units, can be made on the basis of an alternating current generator, the rotor of which is mechanically connected to the rotating part of the wheelset, and the secondary power source, designed to power the sensors of physical characteristics located outside the axle boxes and on axle boxes, it can be made on the basis of vibroelectric converters.
На чертеже приведена структурная схема предлагаемой системы предупреждения аварии состава.The drawing shows a structural diagram of the proposed system for the prevention of accident composition.
Система предупреждения аварии состава содержит размещенные около железнодорожных путей пункты 1 считывания информации, включающие в себя датчики счета осей и постовое оборудование со считывателем и антенной (не показаны), соединенные через линию связи с ЭВМ 2 оператора системы автоматической идентификации и формирования модели состава, которая соединена через линию связи с ЭВМ 3 диспетчера станции, размещенные на подвижных единицах 6 электронные кодовые датчики 7 с идентификационными номерами и электронные кодовые датчики 8 буксовых узлов 9 с индивидуальными идентификационными номерами, и блоки 10 измерительных физических характеристик буксовых узлов 9, выходы которых соединены с управляющими входами электронных кодовых датчиков 8 соответствующих буксовых узлов, размещенную на локомотиве 5 систему 11 автоведения состава, включающую в себя ЭВМ 12 с визуализатором 13 обстановки и устройством 14 служебного торможения, блок 15 сравнения идентификационных номеров, запоминающее устройство 16 идентификационной модели состава и сигнализатор 17 аварийной ситуации, причем один вход блока 15 сравнения идентификационных номеров подсоединен к выходу ЭВМ 12, а другой вход блока сравнения идентификационных номеров соединен с запоминающим устройством 16 идентификационной модели состава, а выход соединен с входом сигнализатора 17 аварийной ситуации, один выход которого соединен с устройством 14 служебного торможения, а другой выход соединен с первым входом визуализатора 13 обстановки, второй вход которого соединен с выходом запоминающего устройства 16 идентификационной модели состава, вход которого через вход ЭВМ 12 системы 11 автоведения состава соединен с радиомодемом 4 на локомотиве 5, который через радиоканал связан с радиомодемом 30 на станции, соединенным с выходом ЭВМ 3 диспетчера станции, снабженной запоминающим устройством 18 для хранения идентификационных моделей на каждый состав и устройством 19 записи-считывания этой информации, которое соединено с выходом ЭВМ 3 диспетчера станции, буксовые узлы 9 правой и левой сторон подвижных единиц 6 и локомотива 5 снабжены первыми 21 и вторыми 20 модулями приемопередатчиков, порты которых соединены между собой и с выходом блока 10 датчиков физических характеристик буксовых узлов 9, причем вторые модули 20 приемопередатчиков связаны на каждой подвижной единице 6 и локомотиве 5 локальной сетью маломощной радиосвязи с датчиками 22 физических характеристик, размещенными вне буксовых узлов 9, первые модули 21 приемопередатчиков связаны соответственно через локальные сети 23 и 24 маломощной радиосвязи соответственно левой и правой сторон поезда с размещенными на локомотиве 5 основными 25 и резервными 26 модулями приемопередатчиков, которые соединены через CAN интерфейс 27 с системой 11 автоведения состава и с каждым из двух дублированных центральных модулей (на чертеже не показаны) обработки информации комплексного локомотивного устройства 28 безопасности, выход которого соединен с устройством 29 экстренного торможения.The train accident warning system contains information reading points 1 located near the railroad tracks, including axis counting sensors and station equipment with a reader and antenna (not shown), connected via a communication line to computer 2 of an automatic identification system operator and forming a train model, which is connected through a communication line with a computer 3 dispatchers of the station located on mobile units 6 electronic code sensors 7 with identification numbers and electronic code sensors 8 axle boxes ovs 9 with individual identification numbers, and blocks 10 for measuring the physical characteristics of axlebox units 9, the outputs of which are connected to the control inputs of electronic code sensors 8 of the corresponding axleboxes, an automatic composition control system 11 located on locomotive 5, which includes a computer 12 with a visualizer 13 of the situation and a service braking device 14, an identification number comparison unit 15, a composition identification memory device 16 and an emergency signaling device 17, with one input Lok 15 identification number comparison is connected to the output of the computer 12, and the other input of the identification number comparison unit is connected to the storage device 16 of the identification model of the composition, and the output is connected to the input of the alarm device 17, one output of which is connected to the service brake device 14, and the other output connected to the first input of the visualizer 13 of the situation, the second input of which is connected to the output of the storage device 16 of the identification model of the composition, the input of which through the input of the computer 12 of the system 11 automatic driving of the composition is connected to the radio modem 4 on the locomotive 5, which is connected via a radio channel to the radio modem 30 at the station, connected to the output of the computer 3 of the station manager, equipped with a storage device 18 for storing identification models for each composition and a recording / reading device 19 of this information, which is connected with the computer output 3 of the station manager, axle boxes 9 of the right and left sides of the moving units 6 and locomotive 5 are equipped with first 21 and second 20 transceiver modules, the ports of which are connected to each other and to the output the unit 10 of the sensors of the physical characteristics of the axle boxes 9, and the second transceiver modules 20 are connected on each mobile unit 6 and the locomotive 5 by a low-power radio communication local network with physical characteristics sensors 22 located outside the axle boxes 9, the first transceiver modules 21 are connected respectively through local networks 23 and 24 low-power radio communications of the left and right sides of the train, respectively, with the main 25 and 26 standby transceiver modules located on the locomotive 5, which are connected via CAN int rfeys 27 with automatic driving system 11 composition and with each of the two redundant central modules (not shown) of the information processing integrated locomotive safety device 28, whose output is connected to the device 29, the emergency braking.
Система предупреждения аварии состава работает следующим образом.The system of accident prevention composition works as follows.
При проезде железнодорожного состава, состоящего из локомотива 5 и подвижных единиц 6 (вагонов), мимо пункта 1 считывания кодовой информации, размещенного около железнодорожных путей на пункте 1 считывания системы автоматической идентификации (САИ), с электронных кодовых датчиков 7 идентификации подвижных единиц 6 и электронных кодовых датчиков 8 идентификации буксовых узлов 9 автоматически считываются идентификационные номера подвижных единиц 6 и буксовых узлов 9, которые через линию связи поступают в ЭВМ 2 оператора САИ. На основе этой информации в ЭВМ 2 оператора САИ формируется модель состава, содержащая идентификационные номера и порядковые номера подвижных единиц 6 в составе, идентификационные и порядковые номера буксовых узлов 9 колесных пар. Эта модель через линию связи поступает в ЭВМ 3 диспетчера станции и через устройство записи-считывания 19 в запоминающее устройство 18, где хранится информация на каждый формируемый или проходящий состав. Если все физические характеристики каждой подвижной единицы 6 состава находятся в норме, то никакие сигналы на управляющие входы электронных кодовых датчиков 8 идентификации от блока 10 измерительных датчиков не поступают. Если какой-то из измерительных датчиков выдает сигнал тревоги первой степени или сигнал тревоги второй степени, на управляющие входы электронного кодового датчика 8, то при проходе состава мимо пункта 1 считывания эта информация считывается в кодовом слове считывателем кодовой информации (на чертеже не показано) и поступает в ЭВМ 2 оператора САИ и далее вместе с моделью состава передается в ЭВМ 3 диспетчера станции с указанием конкретного буксового узла 9 и подвижной единицы 6. Диспетчер станции высылает бригаду осмотрщиков вагонов к составу. По результатам анализа ситуации проводится ремонт или отсоединение идентифицированной подвижной единицы 6. В случае отсоединения подвижной единицы 6 формируется новая модель состава.When passing a train consisting of a locomotive 5 and mobile units 6 (wagons), past point 1 of reading code information located near the railway tracks at point 1 of reading an automatic identification system (AIS), from electronic code sensors 7 for identifying mobile units 6 and electronic code sensors 8 for identification of axlebox nodes 9 are automatically read identification numbers of moving units 6 and axleboxes 9, which through a communication line enter the computer 2 operator AIS. Based on this information, in the computer 2 of the AIS operator, a composition model is formed containing the identification numbers and serial numbers of the moving units 6 in the composition, identification and serial numbers of the axle boxes of 9 wheel pairs. This model through the communication line enters the computer 3 station manager and through the write-read device 19 to the storage device 18, where information is stored for each formed or passing structure. If all the physical characteristics of each rolling unit 6 are normal, then no signals are sent to the control inputs of the electronic identification code sensors 8 from the measuring sensors block 10. If one of the measuring sensors gives an alarm of the first degree or an alarm of the second degree to the control inputs of the electronic code sensor 8, then when the composition passes by reading point 1, this information is read in the code word by the code information reader (not shown in the drawing) and goes to the computer 2 of the AIS operator and then, together with the train model, is transferred to the computer 3 of the station manager indicating a specific axle box 9 and the mobile unit 6. The station manager sends a team of car inspectors to the train y. Based on the results of the analysis of the situation, the identified movable unit 6 is repaired or disconnected. If the movable unit 6 is disconnected, a new composition model is formed.
Идентификационная модель состава с ЭВМ 3 диспетчера станции поступает на радиомодем 30 станции и по каналу связи поступает через радиомодем 4 локомотива 5 в ЭВМ 12 системы 11 автоведения. Эта информация о местоположении в составе каждой подвижной единицы и каждой колесной пары хранится в запоминающем устройстве 18.The identification model of the composition with the computer 3 of the station manager enters the radio modem 30 of the station and through the communication channel passes through the radio modem 4 of the locomotive 5 to the computer 12 of the system 11 auto-driving. This location information in each mobile unit and each wheelset is stored in the storage device 18.
При движении состава на перегоне с необходимой периодичностью обеспечиваются контроль и передача на локомотив 5 всех параметров, измеряемых блоками 10 измерительных датчиков физических характеристик буксовых узлов 9 и датчиками 22 физических характеристик, размещенными вне буксовых узлов 9. Информация от распределенных датчиков 22 физических характеристик подвижных единиц 6 и локомотива 5 поступает во вторые модули 20 приемопередатчиков локальных сетей маломощной радиосвязи. Локальные сети маломощной радиосвязи работают в ISM (Industrial, Scientific, Medical) диапазонах рабочих частот, не требующих лицензии. Один из этих модулей, на каждой подвижной единице 6 является мастером локальной сети данной подвижной единицы 6. Вся полученная информация поступает через соединение между портами в первый модуль 21 приемопередатчика и передается на локомотив 5. Во вторые модули 20 приемопередатчиков поступает информация от соответствующих блоков 10 датчиков физических характеристик буксовых узлов 9. Все датчики, измеряющие критические параметры, требующие экстренной остановки поезда при превышении заданных норм, дублированы. Информация через локальные сети маломощной радиосвязи 23 и 24 ISM диапазона соответственно левой и правой сторон поезда передается соответствующим первым 25 или вторым 26 модулям приемопередатчиков, размещенным на локомотиве 5, в зависимости от того, кто из этих модулей выполняет в конкретные моменты времени функции мастера локальной сети. При этом другие модули приемопередатчиков 25, 26 получают эту же информацию от мастера для целей непрерывности тестирования правильности функционирования устройств в комплексном локомотивном устройстве 28 безопасности. Первые модули 21 приемопередатчиков буксовых узлов выполняют функции ретрансляции информации от других приемопередатчиков 21 буксовых узлов 9, расположенных дальше, по отношению к мастеру своей локальной сети. Мастера каждой из локальных сетей 23, 24 через CAN интерфейс 27 локомотива 5 передают информацию в систему 11 автоведения состава и в соответствующие дублированные центральные модули (на чертеже не показаны) обработки информации комплексного локомотивного устройства 28 безопасности, которое при выявлении опасных ситуаций в условиях движения поезда осуществляет экстренное торможение путем непосредственного воздействия на устройство 29 экстренного торможения поезда.When the train moves on the stage with the necessary frequency, it provides control and transfer to the locomotive 5 of all parameters measured by blocks 10 of the measuring sensors of the physical characteristics of the axle boxes 9 and by sensors 22 of the physical characteristics located outside the axle boxes 9. Information from the distributed sensors 22 of the physical characteristics of the moving units 6 and locomotive 5 enters the second modules 20 of the transceivers of local networks of low-power radio communications. Local networks of low-power radio communications operate in ISM (Industrial, Scientific, Medical) operating frequency ranges that do not require a license. One of these modules, on each mobile unit 6, is the master of the local network of this mobile unit 6. All received information is transmitted through the connection between the ports to the first transceiver module 21 and transmitted to the locomotive 5. Information from the corresponding sensor blocks 10 is received in the second transceiver modules 20 physical characteristics of axle boxes 9. All sensors measuring critical parameters requiring an emergency stop of a train when exceeding specified standards are duplicated. Information through local networks of low-power radio communications of the ISM 23 and 24 of the left and right sides of the train, respectively, is transmitted to the corresponding first 25 or second 26 transceiver modules located on locomotive 5, depending on which of these modules performs the functions of a local network master at specific times . At the same time, other transceiver modules 25, 26 receive the same information from the master for the purpose of continuously testing the correct functioning of the devices in the complex locomotive safety device 28. The first modules 21 of the transceivers of box-type nodes perform the functions of relaying information from other transceivers 21 of box-type nodes 9 located further in relation to the master of their local network. The masters of each of the local networks 23, 24 through the CAN interface of the locomotive 5 transmit information to the system 11 for automatic guidance and to the corresponding duplicated central modules (not shown) for processing information of the complex locomotive safety device 28, which, when hazardous situations are detected during train movement provides emergency braking by directly affecting the device 29 emergency braking of the train.
Каждая локальная сеть имеет протокол связи, позволяющий ей самоорганизоваться и имеет отказоустойчивую структуру, основанную на взаимном резервировании узлов сети. Примеры таких сетей и протоколов известны и широко используются в промышленности (см. Zigbee protocol ttp://www.zigbee.org/en/index.asp, Z-Wave® protocol http://www.zen-sys.com/modules/Products&Techonology/ и.т.д.). Процесс самоорганизации сети основан на том, что каждый приемопередатчик имеет в своей постоянной памяти адрес мастера своей локальной сети.Each local network has a communication protocol that allows it to organize itself and has a fault-tolerant structure based on mutual redundancy of network nodes. Examples of such networks and protocols are known and widely used in industry (see Zigbee protocol ttp: //www.zigbee.org/en/index.asp, Z-Wave® protocol http://www.zen-sys.com/modules / Products & Techonology / etc.). The process of network self-organization is based on the fact that each transceiver has in its permanent memory the address of the master of its local network.
Использование отельных локальных сетей для каждой из сторон поезда улучшает условия распространения радиоволн в каждой локальной сети связи и служит повышению достоверности контроля параметров. Например, сопоставление информации от датчиков температуры или от датчиков скорости вращения правого и левого колес одной колесной пары, поступающей одновременно по независимым радиоканалам, позволяет с большей достоверностью обнаруживать заторможенные колесные пары, или же дефекты рельсового пути, чем в случае, когда эти же данные передаются через общий канал связи и, следовательно, больше коррелированы в смысле потоков ошибок при передаче пакетов информации.The use of hotel local networks for each side of the train improves the propagation conditions of radio waves in each local communication network and serves to increase the reliability of parameter control. For example, a comparison of information from temperature sensors or from sensors of rotation speed of the right and left wheels of one wheel pair, arriving simultaneously through independent radio channels, allows more reliable detection of inhibited wheel pairs, or rail track defects, than when the same data is transmitted through a common communication channel and, therefore, are more correlated in the sense of error streams when transmitting information packets.
В сетях распределенных датчиков 22 физических характеристик каждой из подвижных единиц 6 и локомотива 5 обеспечивается взаимное резервирование вторых модулей 20 приемопередатчиков локальной сети маломощной радиосвязи. При отказе любого из первых модулей 21 приемопередатчиков, включая мастера, относящиеся к ним датчики присоединяются автоматически к оставшимся модулям 20 приемопередатчиков, той же подвижной единицы исходя из условия наибольшей силы принимаемого радиосигнала (RSSI). Причем, если отказал модуль 21 приемопередатчика, являющийся мастером локальной сети, расформировывается на несколько секунд и снова самоорганизовывается на основе другого модуля 20 приемопередатчика, берущего согласно установленному в его памяти номеру приоритета функцию мастера сети. Информацию об отказе модуля 21 приемопередатчика передает на локомотив, связанный с ним приемопередатчик 20.In the networks of distributed sensors 22 of the physical characteristics of each of the movable units 6 and the locomotive 5, mutual reservation of the second modules 20 of the transceivers of the local network of low-power radio communications is provided. In case of failure of any of the first modules of 21 transceivers, including masters, the sensors related to them are automatically connected to the remaining modules of 20 transceivers of the same moving unit based on the condition of the highest received radio signal strength (RSSI). Moreover, if the transceiver module 21, which is the master of the local network, failed, disbands for a few seconds and again organizes itself on the basis of another transceiver module 20, which takes on the function of the master of the network according to the priority number set in its memory. Information about the failure of the transceiver module 21 transmits to the locomotive, the associated transceiver 20.
При отказе приемопередатчика 20 какого-либо буксового узла 9 его заменяет и сообщает об этом на локомотив 5 приемопередатчик 21. Когда приемопередатчик 20 отключается от своей сети распределенных датчиков 22 физических характеристик, сеть восстанавливает свою работу (как будто этот приемопередатчик 20 отказал) рассмотренным ранее способом.In case of failure of the transceiver 20 of any axle box 9, it replaces it and reports it to the locomotive 5 of the transceiver 21. When the transceiver 20 is disconnected from its network of distributed sensors 22 of physical characteristics, the network restores its operation (as if this transceiver 20 failed) by the previously considered method .
Одновременно с контролем критических параметров комплексным локомотивным устройством 28 безопасности ЭВМ 12 системы автоведения 11 использует информацию от датчиков для оптимизации режимов ведения состава и для отображения текущей ситуации и прогнозов остающегося запаса работоспособности у компонентов поезда, в которых начинают развиваться неисправности.At the same time as critical parameters are monitored by an integrated locomotive safety device 28, the computer 12 of the auto-driving system 11 uses information from sensors to optimize the compositional conditions and to display the current situation and forecasts of the remaining working capacity of train components in which malfunctions begin to develop.
Визуализатором 13 служит, например, дисплей ЭВМ 12 системы автоведения 11 состава. Таким образом, локомотивная бригада располагает оперативной информацией о техническом состоянии поезда. Кроме того, если ситуация требует служебного торможения, сигнализатор 17 аварийной ситуации вырабатывает сигнал управления устройством 14 служебного торможения. По информации с визуализатора 13 локомотивная бригада снижает скорость, наблюдает за изменением сигналов тревоги и принимает решение о продолжении движения со сниженной скоростью до следующей станции или о полной остановки состава и обследовании буксового узла 9.Visualizer 13 is, for example, a computer display 12 of an auto-driving system 11 composition. Thus, the locomotive team has operational information about the technical condition of the train. In addition, if the situation requires service braking, the emergency signaling device 17 generates a control signal for the service braking device 14. According to information from visualizer 13, the locomotive team reduces speed, monitors changes in alarms and decides to continue moving at a reduced speed to the next station or to completely stop the train and inspect axle box 9.
Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей системы, направленных на повышение безопасности движения поездов.Thus, the present invention provides an extension of the functionality of the system aimed at improving the safety of train traffic.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009113567/11A RU2392149C1 (en) | 2009-04-13 | 2009-04-13 | Railway accident prevention system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009113567/11A RU2392149C1 (en) | 2009-04-13 | 2009-04-13 | Railway accident prevention system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2392149C1 true RU2392149C1 (en) | 2010-06-20 |
Family
ID=42682633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009113567/11A RU2392149C1 (en) | 2009-04-13 | 2009-04-13 | Railway accident prevention system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2392149C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2593729C1 (en) * | 2015-01-22 | 2016-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ТМХ-Сервис" | Method of controlling locomotive operation modes |
| RU2807663C1 (en) * | 2023-09-05 | 2023-11-21 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" | System for monitoring the condition of railway transport facilities |
-
2009
- 2009-04-13 RU RU2009113567/11A patent/RU2392149C1/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2593729C1 (en) * | 2015-01-22 | 2016-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ТМХ-Сервис" | Method of controlling locomotive operation modes |
| RU2807663C1 (en) * | 2023-09-05 | 2023-11-21 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" | System for monitoring the condition of railway transport facilities |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2640389C1 (en) | Train and railway depot management system | |
| RU2619148C2 (en) | Determination of railway train unwanted uncoupling | |
| CN101612948B (en) | Method for comprehensively monitoring running safety of self-wheel running special equipment and monitoring device thereof | |
| RU2403162C1 (en) | Multilevel control system to provide train traffic safety at major railway stations | |
| RU2618660C1 (en) | Railway traffic interval regulation system based on radio channels | |
| CA2897564C (en) | Guideway-guided vehicle detection based on rfid system | |
| RU2369509C1 (en) | System of switching automatic cab signalling | |
| WO2008070380A1 (en) | System, method and computer software code for remotely assisted operation of a railway vehicle system | |
| CN105115605A (en) | Track train infrared detection system and detection method | |
| CN103647684A (en) | System and method for testing urban rail train security detection sensing network | |
| CN106741004A (en) | Suitable for the automatic train protection system of single track | |
| JP2011183937A (en) | Method and device for detecting failure of non-contact communication equipment | |
| RU2644809C2 (en) | Standstill determination in rail vehicle | |
| CN110435723A (en) | A kind of Distributed Area computer interlock system | |
| US11104361B2 (en) | Railroad virtual track block system | |
| CN101109165B (en) | Monitor system for operation safety and operation quality of railway large-scale maintenance machinery | |
| CN110712666A (en) | Train running distance monitoring system and method | |
| RU2392149C1 (en) | Railway accident prevention system | |
| KR100644227B1 (en) | Automatic total train control system and method | |
| Sambamurthy et al. | Prevention of train accidents using wireless sensor networks | |
| RU2600175C1 (en) | System for determining unoccupancy of track sections by rolling stock | |
| Bepperling et al. | Estimation of safety requirements for wayside hot box detection systems | |
| CN114407979B (en) | Train integrity monitoring method, device, equipment and medium | |
| Ackroyd et al. | Remote ride quality monitoring of Acela train set performance | |
| Rüdiger et al. | Formalization of train integrity monitoring systems |