RU2550876C1 - Electric equipment system for track-laying vehicle - Google Patents
Electric equipment system for track-laying vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2550876C1 RU2550876C1 RU2014101741/11A RU2014101741A RU2550876C1 RU 2550876 C1 RU2550876 C1 RU 2550876C1 RU 2014101741/11 A RU2014101741/11 A RU 2014101741/11A RU 2014101741 A RU2014101741 A RU 2014101741A RU 2550876 C1 RU2550876 C1 RU 2550876C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- machine
- controller
- operator
- engine
- sensor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гусеничным сельскохозяйственным, строительно-дорожным и землеройно-транспортным машинам, в частности к бульдозерам.The invention relates to tracked agricultural, road-building and earth moving vehicles, in particular to bulldozers.
Известна система электрооборудования землеройно-транспортной машины (бульдозера), содержащая электронный блок управления трансмиссией и рабочим оборудованием и подключенные к нему средства измерения скорости движения бульдозера, а также буксования и ускорения его левого и правого бортов. Эта система обеспечивает управление подъемом/опусканием рабочего оборудования (отвала бульдозера), а также движением машины, в том числе стабилизацию ее прямолинейного движения путем воздействия на механизмы управления поворотами и перекоса рабочего органа [1].A known system of electrical equipment of a digging and transporting machine (bulldozer), comprising an electronic transmission control unit and working equipment and means connected to it for measuring the speed of the bulldozer, as well as slipping and accelerating its left and right sides. This system provides control of lifting / lowering of the working equipment (blade of the bulldozer), as well as the movement of the machine, including stabilization of its rectilinear movement by influencing the control mechanisms of turns and skew of the working body [1].
Недостатком известной системы являются ограниченные функциональные возможности, поскольку в ней не предусмотрено управление двигателем, приборами освещения, звуковыми сигналами и другими устройствами машины.A disadvantage of the known system is limited functionality, since it does not provide control of the engine, lighting, sound signals and other devices of the machine.
Наиболее близкой к предложенной является система электрооборудования гусеничной машины, содержащая систему электроснабжения, электронные контроллеры, приспособленные для управления двигателем, трансмиссией и рабочим оборудованием машины, приборы освещения и звуковой сигнализации, кондиционер и стеклоочистители, управление которыми осуществляется от контроллеров или клавишных переключателей, а также органы управления и датчики параметров работы двигателя и трансмиссии машины, подключенные к контроллерам и к приборной панели оператора [2].Closest to the proposed is the electrical system of the tracked vehicle, containing the power supply system, electronic controllers adapted to control the engine, transmission and working equipment of the machine, lighting and sound alarms, air conditioning and wipers, which are controlled from controllers or key switches, as well as organs control and sensors of engine operation parameters and machine transmissions connected to controllers and to the dashboard of operas torus [2].
Недостатком этой системы электрооборудования является пониженная безопасность работы оператора на машине. Это обусловлено тем, что в данной системе не реализованы функции автоматизированной или автоматической зашиты машины и оператора от возникновения аварийных ситуаций и режимов в различных условиях эксплуатации машины.The disadvantage of this electrical system is the reduced safety of the operator on the machine. This is due to the fact that in this system the functions of automated or automatic protection of the machine and the operator from the occurrence of emergency situations and modes in various operating conditions of the machine are not implemented.
Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение во всех вариантах его исполнения, является повышение безопасности работы оператора машины.The technical result, the achievement of which the invention is directed in all variants of its execution, is to increase the safety of the machine operator.
В системе электрооборудования гусеничной машины, содержащей систему электроснабжения, электронные контроллеры, приспособленные для управления двигателем, трансмиссией, рабочим оборудованием и/или приборами освещения, устройствами звуковой сигнализации, а также датчики параметров работы машины, подключенные, по меньшей мере, к одному контроллеру, органы управления машиной, подключенные, по меньшей мере, к одному контроллеру, и панель оператора, приспособленную для отображения параметров работы машины, указанный технический результат достигается за счет того, что в этой системе реализовано одно или несколько следующих технических решений в их любом сочетании:In the electrical system of the tracked vehicle, containing the power supply system, electronic controllers adapted to control the engine, transmission, working equipment and / or lighting devices, sound alarm devices, as well as machine operation sensors connected to at least one controller, organs machine controls, connected to at least one controller, and an operator panel adapted to display machine operation parameters, the specified technical result is achieved due to the fact that in this system one or more of the following technical solutions are implemented in any combination of them:
- в состав системы включено устройство считывания персональных или биометрических данных оператора, а сигналы разрешения работы машины формируются только после сравнения считанных данных с данными, по меньшей мере, об одном операторе, допущенном к управлению машиной, хранящимися в энергонезависимой памяти системы;- the system includes a device for reading personal or biometric data of the operator, and machine permission signals are generated only after comparing the read data with the data of at least one operator authorized to control the machine stored in the non-volatile memory of the system;
- энергонезависимая память системы содержит информацию о требования или правилах безопасной работы на машине, а панель оператора приспособлена для ее отображения;- non-volatile memory of the system contains information about the requirements or rules for safe operation on the machine, and the operator panel is adapted to display it;
- энергонезависимая память системы содержит информацию о наряде или технологической карте производства работ, маршруте движения машины или месте выполнения работ, и/или об особенностях безопасного выполнения этих работ, а панель оператора приспособлена для ее отображения;- the non-volatile memory of the system contains information about the work order or work plan, the route of the machine or the place of work, and / or about the features of the safe execution of these works, and the operator panel is adapted to display it;
- предусмотрен ввод в энергонезависимую память системы и отображение информации о техническом состоянии машины;- provides input to the non-volatile memory of the system and display information about the technical condition of the machine;
- реализована передача данных о параметрах работы машины и ее техническом состоянии на терминал, расположенный вне машины, а также записи этих данных для хранения в энергонезависимую память терминала с возможностью считывания в случае необходимости;- implemented the transfer of data on the parameters of the machine and its technical condition to a terminal located outside the machine, as well as recording these data for storage in the non-volatile memory of the terminal with the ability to read if necessary;
- контроллер обеспечивает проверку, контроль и регистрацию в энергонезависимой памяти проведения оператором действия (работы) на холостом ходу (справности) механизмов машины после запуска двигателя перед началом работы машины путем выявления изменений выходных сигналов датчиков параметров работы машины;- the controller provides verification, control and registration in non-volatile memory of the operator idling (reference) of the machine mechanisms after starting the engine before starting the machine by detecting changes in the output signals of the machine operation parameters sensors;
- система выявляет режим заправки машины топливом путем контроля снятия крышки топливного бака или изменений уровня топлива в баке и далее формирует сигнал остановки двигателя или устанавливает малую частоту его вращения в этом режиме режиме, а также содержит датчик дыма (курения оператора-заправщика) и/или освещенности машины в районе топливного бака и блокирует подачу топлива в бак в случае наличия дыма и/или недостаточной освещенности;- the system detects the fueling mode of the machine by monitoring the removal of the fuel tank cap or changes in the fuel level in the tank and then generates a stop signal or sets a low engine speed in this mode, and also contains a smoke detector (smoking operator-refueling machine) and / or the illumination of the machine in the area of the fuel tank and blocks the supply of fuel to the tank in the presence of smoke and / or insufficient light;
- контроллер, после получения сигнала от ключа, осуществляет контроль условий безопасного запуска двигателя: отключение передачи крутящего момента от двигателя к ведущим звездочкам машины, включенное состояние стояночного тормоза, нахождение оператора в кабине или в кресле машины и отключенное состояние привода технологического оборудования;- the controller, after receiving a signal from the key, monitors the conditions for safe engine start: disabling the transmission of torque from the engine to the drive sprockets of the machine, the included state of the parking brake, the operator being in the cab or in the car seat and the disabled state of the process equipment drive;
- система содержит датчик концентрации выбросов вредных веществ с отработавшими газами или дымности отработавших газов двигателя и информирует оператора о превышении максимально допустимого значения этого параметра, предварительно записанного в ее энергонезависимую память;- the system contains a sensor for the concentration of harmful substances with exhaust gases or exhaust smoke of the engine and informs the operator about the excess of the maximum permissible value of this parameter previously stored in its non-volatile memory;
- система содержит, по меньшей мере, один датчик концентрации пыли, окиси углерода, паров алкоголя или топлива в воздухе кабины, уровня звука на рабочем месте оператора, вибрации на сиденьи или органе управления машины, температуры воздуха в кабине оператора и информирует оператора о превышении максимально допустимого значения этого параметра, записанного в ее память, и/или формирует сигнал остановки двигателя или машины;- the system contains at least one sensor of the concentration of dust, carbon monoxide, alcohol vapor or fuel in the cabin air, sound level at the operator’s workplace, vibration on the seat or control element of the machine, air temperature in the operator’s cabin and informs the operator about the maximum the permissible value of this parameter recorded in its memory, and / or generates a signal to stop the engine or machine;
- система содержит датчик внешней освещенности (освещенности рабочей площадки или трассы движения), а ее контроллер осуществляет автоматическое включения приборов освещения, если уровень этой освещенности ниже минимально допустимой величины, либо формирует предупредительный сигнал для оператора и/или сигнал остановки двигателя или машины, если при наличии сигнала включения приборов освещения уровень внешней освещенности остается меньше минимально допустимой величины, например, вследствие неисправности или загрязненности приборов освещения;- the system contains an ambient light sensor (illumination of the working platform or traffic path), and its controller automatically switches on the lighting devices if the level of this illumination is below the minimum acceptable value, or generates an alert signal for the operator and / or a signal to stop the engine or machine, if the presence of a signal to turn on the lighting devices, the level of external illumination remains less than the minimum acceptable value, for example, due to a malfunction or contamination of the devices svescheniya;
- система содержит, по меньшей мере, один датчик интенсивности тумана, дождя, снегопада и/или запыленности окружающей среды, а ее контроллер осуществляет постоянное или периодического включение приборов освещения и/или звуковой сигнализации, если величина контролируемого датчиком параметра превышает величину, записанную в его энергонезависимую память, и/или реализует управление машиной из условия ограничения скорости ее движения на уровне, предварительно записанном в память контроллера;- the system contains at least one sensor for the intensity of fog, rain, snowfall and / or dustiness of the environment, and its controller constantly or periodically turns on the lighting and / or sound alarms if the value of the parameter controlled by the sensor exceeds the value recorded in it non-volatile memory, and / or implements control of the machine from the condition of limiting the speed of its movement at a level previously recorded in the controller memory;
- система содержит датчик угла наклона машины в продольной и/или поперечной плоскости и, по меньшей мере, один датчик внешней освещенности, тумана, дождя, снегопада и/или запыленности окружающей среды, а контроллер формирует предупредительный сигнал и/или блокирует работу машины, если фактическая величина продольного и/или поперечного наклона машины превышает предельно допустимую величину, зависящую от внешней освещенности, интенсивности тумана, дождя, снегопада и/или запыленности окружающей среды, предварительно записанную в память контроллера;- the system contains a sensor for tilting the machine in the longitudinal and / or transverse plane and at least one sensor for ambient light, fog, rain, snow and / or dustiness of the environment, and the controller generates a warning signal and / or blocks the operation of the machine if the actual value of the longitudinal and / or transverse inclination of the machine exceeds the maximum permissible value, depending on the ambient light, the intensity of the fog, rain, snowfall and / or dustiness of the environment, previously recorded in the memory ntroller;
- контроллер системы электрооборудования гусеничной машины, оснащенной тяговой лебедкой, блокирует включение привода этой лебедки, если датчик ограждения заднего стекла кабины из металлической решетки указывает ее на отсутствие, или если оператор не подтверждает наличия этого ограждения путем воздействия на органы управления;- the controller of the electrical system of the tracked vehicle equipped with a traction winch, blocks the inclusion of the drive of this winch if the rear window fencing sensor from the metal grille indicates its absence, or if the operator does not confirm the presence of this fence by acting on the controls;
- контроллер осуществляет сравнение какого-либо направления и/или скорости линейного или углового перемещения машины и/или ее рабочего оборудования с сигналами органов управления машины, задающими эти скорости и направления, и, при наличии несоответствий, например, вследствие неисправности машины, формирует предупредительный сигнал для оператора и/или сигнал остановки двигателя или машины;- the controller compares any direction and / or speed of the linear or angular movement of the machine and / or its working equipment with the signals of the machine controls that specify these speeds and directions, and, if there are inconsistencies, for example, due to a malfunction of the machine, it generates a warning signal for the operator and / or engine or machine stop signal;
- система содержит, по меньшей мере, один датчик наличия на машине огнетушителя, лопаты, аптечки первой медицинской помощи, емкости для питьевой воды и/или буксирного троса, а контроллер формирует предупредительный сигнал и/или сигнал остановки двигателя или машины в зависимости сигнала этого датчика. Каждый из этих датчиков может быть выполнен в виде транспондера (RFID-метки), прикрепленного к соответствующему устройству (предмету) и устройства его считывания. Датчик наличия на машине огнетушителя или емкости для питьевой воды может быть также выполнен в виде датчика веса. В последнем случае контроллер дополнительно определяет наличие достаточного количества огнетушащего средства в огнетушителе или питьевой воды в указанной емкости;- the system contains at least one sensor of the presence on the machine of a fire extinguisher, shovel, first aid kit, potable water and / or tow rope, and the controller generates a warning signal and / or an engine or machine stop signal depending on the signal from this sensor . Each of these sensors can be made in the form of a transponder (RFID tag) attached to the corresponding device (object) and its reading device. The presence sensor on the machine of a fire extinguisher or tank for drinking water can also be made in the form of a weight sensor. In the latter case, the controller additionally determines the presence of a sufficient amount of extinguishing agent in the extinguisher or drinking water in the specified capacity;
- контроллер преобразует параметры работы машины и сигналы органов управления машины в сигналы управления устройствами световой или звуковой сигнализации в соответствии с программой этого преобразования, предварительно записанной в его энергонезависимой памяти и определяющей порядок этого преобразования, характеристику и/или вид сигналов управления устройствами световой или звуковой сигнализации. Эти сигналы управления формируются, в частности, из условия подачи предупредительного звукового и/или светового сигнала перед началом или изменением направления движения машины и ее рабочего оборудования, при движении машины задним ходом, причем для различных направлений движения или поворота машины и ее рабочего оборудования контроллером устанавливаются различные частоты, длительности, периоды следования или различные комбинации длительностей и пауз этого предупредительного сигнала. Панель оператора при этом может быть оснащена органом управления, используемом для переключения вида и характеристик предупредительных сигналов в зависимости от уровня опасности, создаваемой работающей машиной, от внешних условий ее работы, от наличия людей в рабочей зоне машины, либо из условия обеспечения возможности идентификации по этим сигналам различных машин, работающих на одной площадке (в одной зоне);- the controller converts the operation parameters of the machine and the signals of the controls of the machine into control signals of the light or sound alarm devices in accordance with the program of this conversion, previously recorded in its non-volatile memory and determines the order of this conversion, the characteristic and / or type of control signals of the light or sound alarm devices . These control signals are generated, in particular, from the condition for giving a warning sound and / or light signal before starting or changing the direction of movement of the machine and its working equipment, when the machine is moving in reverse, and for different directions of movement or rotation of the machine and its working equipment, the controller sets different frequencies, durations, repetition periods, or various combinations of durations and pauses of this warning signal. In this case, the operator panel can be equipped with a control body used to switch the type and characteristics of warning signals depending on the level of danger created by the working machine, on the external conditions of its operation, on the presence of people in the working area of the machine, or from the condition that it is possible to identify these signals of various machines operating on the same site (in one zone);
- система содержит датчик угла наклона машины в продольной и/или поперечной плоскости и датчик наличия устройства защиты оператора при опрокидывании машины (ROPS), либо панель оператора приспособлена для подтверждения оператором наличия ROPS, а контроллер осуществляет изменение предельно допустимой величины продольного и/или поперечного угла наклона машины в зависимости от наличия ROPS, а также формирование предупредительного сигнала и/или сигнала остановки двигателя или машины, если угол продольного и/или поперечного наклона машины превышает предельно допустимую величину;- the system contains a sensor of the angle of inclination of the machine in the longitudinal and / or transverse plane and a sensor for the presence of an operator protection device during rollover of the machine (ROPS), or the operator panel is adapted to confirm the presence of ROPS by the operator, and the controller changes the maximum permissible longitudinal and / or transverse angle tilt of the machine depending on the presence of ROPS, as well as the formation of a warning signal and / or a signal to stop the engine or machine if the angle of the longitudinal and / or transverse tilt of the machine is greater It has a maximum permissible value;
- система содержит датчик ремня безопасности кресла оператора и датчик наличия ROPS, или панель оператора приспособлена для подтверждения оператором наличия ROPS, а контроллер формирует предупредительный сигнал и/или сигнала остановки двигателя или машины, если при наличии ROPS ремень безопасности не застегнут;- the system contains an operator seat belt seat belt sensor and a ROPS presence sensor, or the operator panel is adapted to confirm the presence of ROPS by the operator, and the controller generates a warning signal and / or engine or machine stop signal if the seat belt is not fastened with ROPS;
- система содержит датчик фиксации левой и/или правой двери кабины в открытом положении и датчик поперечного и/или продольного крена машины, а контроллер формирует предупредительный сигнал и/или сигнал остановки двигателя или машины, если дверь кабины закрыта, а величина угла поперечного и/или продольного наклона машины превышает максимально допустимую величину, предварительно записанную в память контроллера;- the system contains a sensor for fixing the left and / or right cab door in the open position and a sensor for the transverse and / or longitudinal roll of the machine, and the controller generates a warning signal and / or a stop signal for the engine or machine if the cab door is closed and the angle of the transverse and / or the longitudinal inclination of the machine exceeds the maximum allowable value previously recorded in the controller's memory;
- система содержит датчик угла наклона машины в продольной плоскости, а контроллер сравнивает текущее значение этого угла с предварительно записанными в его энергонезависимой памяти величинами углов наклона машины на подъемах и спусках, превышение которых требует реализации мер безопасности, а также, в случае этого превышения, управляет двигателем и/или трансмиссией машины с реализацией запрета потенциально опасных управляющих воздействий на крутых подъемах и спусках: остановки двигателя, движения машины накатом или под уклон с остановленным двигателем, выключения муфты сцепления, переключения передач с разрывом потока мощности, запуска двигателя от силы инерции движущейся под уклон машины, поворота с радиусом меньше величины, предварительно записанной в памяти контроллера, торможения с ускорением, превышающим величину, предварительно записанную в память контроллера, и/или отключения одной гусеницы;- the system contains a sensor for tilting the machine in the longitudinal plane, and the controller compares the current value of this angle with the values of the tilt angles of the machine on ascents and descents previously recorded in its non-volatile memory, the excess of which requires the implementation of safety measures, and also, in case of this excess, controls the engine and / or transmission of the machine with the implementation of the prohibition of potentially dangerous control actions on steep ascents and descents: engine stopping, moving the machine on the coast or downhill with by engaging the engine, disengaging the clutch, shifting gears with a power flow discontinuity, starting the engine from the inertia of the vehicle moving downhill, turning with a radius less than the value previously recorded in the controller memory, braking with acceleration greater than the value previously recorded in the controller memory, and / or disabling one track;
- система содержит датчик угла наклона машины в поперечной плоскости, а контроллер сравнивает текущее значение этого угла с предварительно записанной в его энергонезависимой памяти величиной угла поперечного наклона машины, превышение которого требует реализации мер безопасности, а также, в случае этого превышения, формирует сигналы управления трансмиссией или механизмами поворота машины с реализацией запрета поворота с торможением одной гусеницы в нагорную сторону или поворота с радиусом меньше величины, предварительно записанной в памяти этого контроллера;- the system contains a transverse plane angle sensor, and the controller compares the current value of this angle with the transverse angle of the machine previously recorded in its non-volatile memory, the excess of which requires the implementation of safety measures, and, in case of this excess, generates transmission control signals or by turning mechanisms of a machine with the implementation of a ban on turning with braking of one track in the uphill direction or turning with a radius less than the value previously recorded memory of the controller;
- система, с целью реализации безопасного управления машиной при преодолении брода, содержит содержит датчик наличия воды, установленный на машине с возможностью выявления движения машины в этом режиме, а контроллер при этом осуществляет управление двигателем и/или трансмиссией машины с реализацией запрета остановки двигателя, уменьшения его угловой скорости меньше величины, предварительно записанной в памяти контроллера, переключения передач трансмиссии, остановки машины, увеличения скорости движения машины свыше величины, предварительно записанной в памяти контроллера, и/или поворота с радиусом меньше величины, предварительно записанной в памяти контроллера;- the system, for the purpose of implementing safe control of the machine when overcoming the ford, contains a water sensor installed on the machine with the ability to detect the movement of the machine in this mode, and the controller controls the engine and / or transmission of the machine with the implementation of the prohibition of engine shutdown, reducing its angular velocity is less than the value previously recorded in the controller’s memory, gear shifting the transmission, stopping the car, increasing the speed of the car over the value, recorded in the controller memory, and / or rotation with a radius less than the value previously recorded in the controller memory;
- система содержит датчик тягового усилия машины, а контроллер формирует сигнал остановки машины при ее наезде на препятствия, выявляемом по скорости возрастания тягового усилия, превышающей величину, предварительно записанную в память контроллера;- the system contains a traction sensor of the machine, and the controller generates a signal to stop the machine when it hits an obstacle, detected by the rate of increase in traction exceeding the value previously stored in the controller;
- система содержит датчик направления ветра и сигнализатор, используемые для обеспечения безопасности оператора при снятии крышки радиатора нагретого двигателя путем индикации положения наветренной стороны этой пробки или крышки;- the system includes a wind direction sensor and an indicator used to ensure operator safety when removing the radiator cap of a heated engine by indicating the position of the windward side of this plug or cap;
- контроллер, при поступлении на него сигнала торможения машины, реализует алгоритм безопасной остановки машины, формируя сигналы управления двигателем, трансмиссией и прицепным рабочим оборудованием (если оно имеет колесный ход), в следующей последовательности: уменьшение подачи топлива в двигатель, включение тормозов колес прицепного оборудования, выключение передачи крутящего момента от двигателя к ведущим звездочкам машины, включение тормоза машины;- the controller, upon receipt of the braking signal of the machine, implements the algorithm for safe stopping the machine, generating control signals for the engine, transmission and trailed working equipment (if it has a wheel drive), in the following sequence: reducing the fuel supply to the engine, turning on the brakes of the wheels of the towed equipment , turning off the transmission of torque from the engine to the drive wheels of the machine, turning on the brake of the machine;
- система содержит датчик угла наклона машины в продольной плоскости, а контроллер обеспечивает реализацию безопасного управления машиной при непредвиденной остановке двигателя машины на подъемах и спусках, превышающих величины, предварительно установленные и записанные в память контроллера, путем формирования сигналов управления двигателем и трансмиссией в следующей последовательности: включение тормоза машины, выключение передачи крутящего момента от двигателя к ведущим звездочкам машины, запуск двигателя и одновременное выключение тормоза и включение передачи крутящего момента от двигателя к ведущим звездочкам машины;- the system contains a sensor for tilting the machine in the longitudinal plane, and the controller provides the implementation of safe control of the machine when the machine engine unexpectedly stops on ascents and descents exceeding the values previously set and recorded in the controller’s memory by generating engine and transmission control signals in the following sequence: turning on the car brake, turning off the transmission of torque from the engine to the drive sprockets of the machine, starting the engine and simultaneously turning off brake and the transmission of torque from the engine to the drive sprockets of the machine;
- система содержит датчики скорости движения и угла наклона машины в продольной плоскости, а контроллер формирует сигналы торможения машины из условия ограничения интенсивности торможения машины, максимального допустимая величина которой при различной скорости движения машины на подъемах и спусках предварительно записана в энергонезависимую память контроллера;- the system contains sensors for the speed of the machine and the angle of inclination of the machine in the longitudinal plane, and the controller generates the braking signals of the machine from the condition of limiting the intensity of the braking of the machine, the maximum allowable value of which at different speeds of the machine during ascents and descents is pre-recorded in the non-volatile memory of the controller;
- система содержит устройство глобального спутникового позиционирования GPS/ГЛОНАСС, подключенное к контроллеру или панели оператора, в энергонезависимой памяти которого/которой предварительно записаны координаты или область допустимого местоположения машины и/или величины уклонов грунтовой поверхности с привязкой к этим координатам, а контроллер обеспечивает управление двигателем и трансмиссией из условия перемещения машины в пределах ее допустимого местоположения и предотвращения опрокидывания;- the system comprises a GPS / GLONASS global satellite positioning device connected to a controller or an operator panel, in the non-volatile memory of which / the coordinates or an area of the permissible location of the machine and / or the slopes of the soil surface are pre-recorded with reference to these coordinates, and the controller provides engine control and transmission from the condition of moving the machine within its permissible location and prevent overturning;
- система содержит датчик напряженности электрического поля линии электропередачи (ЛЭП) и устройство, приспособленное для выявления наличия у оператора наряда-допуска на работу в охранной зоне ЛЭП и подключенное контроллеру, который обеспечивает остановку двигателя и/или машины при отсутствии этого наряда-допуска при величине напряженности электрического поля, превышающей максимально допустимую величину, предварительно записанную в память контроллера. При этом устройство, выполненное с возможностью выявления наличия у оператора этого наряда-допуска, может быть реализовано в виде устройства считывания данных о наличии этого наряда-допуска с памяти смарт-карты, чип-карты, Flash-карты, накопителя Flash USB Drive либо в виде клавиатуры панели оператора, приспособленной для ввода и анализа кода этого допуска.- the system contains a sensor of the electric field strength of the power line (power transmission line) and a device adapted to detect the presence of the operator’s work permit for work in the security zone of the power line and connected to the controller, which ensures the engine and / or machine stops in the absence of this work permit for the value electric field strength exceeding the maximum allowable value previously recorded in the controller memory. At the same time, a device configured to detect the presence of this access permit at the operator can be implemented as a device for reading data on the availability of this access permit from the memory of a smart card, chip card, flash card, flash USB drive, or a keypad of the operator panel, adapted for entering and analyzing the code of this tolerance.
Кроме того, с целью достижения указанных технических результатов, в системе управления землеройно-транспортной машины, в частности:In addition, in order to achieve the indicated technical results, in the control system of the earth moving machine, in particular:
- устройство считывания персональных или биометрических данных оператора выполнено в виде устройства считывания отпечатков его пальцев, или перезаписи данных с долговременной памяти смарт-карты, или чип-карты, или Flash-карты, или накопителя Flash USB Drive, или удостоверения оператоpa, или его паспорта, или акустического контроля голоса оператора, или видеоконтроля черт его лица, или в виде приемника радиочастотного, или ультразвукового, или оптического, или инфракрасного сигнала, сформированного мобильным устройством идентификации оператора;- the device for reading personal or biometric data of the operator is made in the form of a fingerprint reader, or overwriting data from the long-term memory of a smart card, or a chip card, or a Flash card, or a Flash USB Drive, or an operator’s ID, or his passport or acoustic control of the operator’s voice, or video control of his face, or in the form of a radio frequency, or ultrasonic, or optical, or infrared signal generated by a mobile operator identification device;
- контроллер приспособлен для хранения в энергонезависимой памяти предварительно записанной информации о квалификации оператора, либо устройство считывания данных о операторе дополнительного считывает информацию, характеризующую его квалификацию, а контроллер реализует изменение максимально допустимых параметров работы машины (скорости движения, продольного и поперечного крена машины и т.д.) в зависимости от информации об этой квалификации (от квалификации оператора);- the controller is adapted to store pre-recorded information on the operator’s qualifications in non-volatile memory, or the device for reading data on the operator additionally reads information characterizing its qualifications, and the controller implements a change in the maximum allowable parameters of the machine (speed, longitudinal and lateral roll of the machine, etc. e.) depending on the information on this qualification (on the qualifications of the operator);
- контроллер обеспечивает подсчет продолжительности работы каждого оператора и их запись в долговременную энергонезависимую память с возможностью считывания в случае необходимости и, при необходимости, выявление нарушений установленного режима труда и отдыха и последующей записи информации об этих нарушениях в долговременную энергонезависимую память с возможностью считывания в случае необходимости, а также формирования предупредительного информационного сигнала;- the controller provides a calculation of the duration of each operator and their recording in a long-term non-volatile memory with the ability to read if necessary and, if necessary, identifying violations of the established mode of work and rest and subsequent recording of information about these violations in a long-term non-volatile memory with the ability to read if necessary , as well as the formation of a warning information signal;
- контроллер осуществляет выявление и/или идентификацию неисправностей машины, влияющих на безопасность ее работы, путем обработки записей информации о техническом состоянии машины по программе, предварительно записанной в блок энергонезависимой памяти панели оператора или контроллера, и/или выявляет отклонения параметров работы машины за пределы их допустимых значений, предварительно записанных в указанный блок энергонезависимой памяти, а также формирует предупредительный сигнал или сигнал остановки двигателя и/или блокирования работы трансмиссии при наличии указанных неисправностей или отклонений;- the controller identifies and / or identifies machine malfunctions that affect the safety of its operation by processing records of information about the technical condition of the machine according to the program previously recorded in the non-volatile memory unit of the operator panel or controller, and / or reveals deviations of the machine operation parameters beyond their limits permissible values pre-recorded in the indicated non-volatile memory unit, and also generates a warning signal or a signal to stop the engine and / or block p transmission problems in the presence of the indicated malfunctions or deviations;
- система содержит датчики фиксации дверей кабины в открытом положении и датчик поперечного крена машины, а контроллер формирует предупредительный сигнал и/или сигнал остановки двигателя или машины, если сигнал датчика положения двери кабины со стороны, обращенной к верхней части склона, указывает на ее закрытое положение, а величина угла поперечного крена машины превышает максимально допустимую величину, предварительно записанную в энергонезависимую память контроллера;- the system contains sensors for fixing the doors of the cabin in the open position and a transverse roll sensor of the machine, and the controller generates a warning signal and / or a stop signal for the engine or machine if the signal of the sensor for the door position of the cabin from the side facing the top of the slope indicates its closed position , and the value of the angle of the lateral roll of the machine exceeds the maximum allowable value previously recorded in the non-volatile memory of the controller;
- любые параметры, устанавливаемые оператором, включая признаки наличия ROPS, ограждения заднего стекла кабины и ограничения на параметры работы машины и ее рабочего оборудования, при первоначальном включении системы устанавливаются из условия отсутствия этих защитных устройств и наименьших значений параметров безопасной работы машины и ее рабочего оборудования;- any parameters set by the operator, including signs of the presence of ROPS, cabin rear window fencing and restrictions on the operation parameters of the machine and its working equipment, when the system is first turned on, they are established from the condition that these protective devices are absent and the lowest values of the safe operation of the machine and its working equipment are present;
- система содержит устройство глобального спутникового позиционирования GPS/ГЛОНАСС, подключенное к контроллеру или панели оператора, в энергонезависимой памяти которого/которой предварительно записаны координаты положения опор ЛЭП, а контроллер приспособлен для управления движением машины из условия пересечения линии электропередачи под прямым углом вблизи опоры (в зонах наименьшего провисания проводов ЛЭП);- the system contains a GPS / GLONASS global satellite positioning device connected to a controller or operator panel, in the non-volatile memory of which / the coordinates of the position of power transmission line poles are pre-recorded, and the controller is adapted to control the movement of the machine from the condition of crossing the power line at a right angle near the support (in zones of least sagging wires of power lines);
- контроллер, формирующий сигналы управления или предупредительные сигналы, дополнительно выполнен с возможностью записи этих сигналов в энергонезависимую память с возможностью считывания в случае необходимости;- the controller, generating control signals or warning signals, is additionally configured to write these signals to non-volatile memory with the ability to read if necessary;
- контроллеры и панель оператора реализованы на основе микроконтроллеров и связаны между собой с использованием протоколов последовательного интерфейса Controller Area Network (CAN) и/или Local Interconnect Network (LIN).- the controllers and the operator panel are based on microcontrollers and are interconnected using the protocols of the serial interface Controller Area Network (CAN) and / or Local Interconnect Network (LIN).
- панель оператора содержит цветную графическую панель, устройство звуковой или речевой сигнализации и органы управления этой панелью и/или машиной, выполненные в виде кнопок или клавиш;- the operator panel contains a color graphic panel, a sound or speech alarm device and controls for this panel and / or machine, made in the form of buttons or keys;
- органы управления машиной выполнены в виде джойстиков управления движением и рабочим оборудованием машины, ключа запуска двигателя, рукоятки управления подачей топлива, педалей тормоза и десселератора, а также клавишных выключателей приборов освещения.- machine controls made in the form of joysticks for controlling the movement and working equipment of the machine, engine start key, fuel control handle, brake and decelerator pedals, as well as key switches for lighting devices.
Реализация как одного из указанных отличительных признаков изобретения, так и одновременно любого количества альтернативных признаков в их любом сочетании, приводит к достижению одного и того же технического результата - к повышению безопасности работы оператора на машине. При этом уровень достигаемого повышения безопасности зависит от выбора этих альтернативных признаков и их сочетания, что далее показано при описании примеров реализации предложенной системы электрооборудования.The implementation of both one of the distinguishing features of the invention, and at the same time any number of alternative features in any combination, leads to the achievement of the same technical result - to increase the safety of the operator on the machine. At the same time, the level of achieved safety improvement depends on the choice of these alternative features and their combination, which is further shown in the description of examples of the implementation of the proposed electrical system.
На чертеже представлена упрощенная схема системы электрооборудования гусеничной машины с электромеханической трансмиссией. Эта система применима также на машине с механической, гидромеханической, гидростатической и гибридной трансмиссией.The drawing shows a simplified diagram of the electrical system of a tracked vehicle with an electromechanical transmission. This system is also applicable to machines with mechanical, hydromechanical, hydrostatic and hybrid transmissions.
Роль первичного источника энергии выполняет приводной двигатель 1, выполненный, как правило, в виде двигателя внутреннего сгорания (ДВС), преимущественно дизеля.The role of the primary energy source is played by a drive engine 1, made, as a rule, in the form of an internal combustion engine (ICE), mainly a diesel engine.
В приведенном примере используется последовательная кинематическая схема моторно-трансмиссионной установки машины, которая исключает механическую связь ДВС с гусеничным движителем. ДВС соединен с генератором 2, который является источником электрической энергии для двух тяговых электродвигателей 3 и 4, которые соединены с бортовыми редукторами 5, 6.In the given example, a sequential kinematic diagram of the motor-transmission installation of the machine is used, which excludes the mechanical connection of the internal combustion engine with the caterpillar mover. The internal combustion engine is connected to a generator 2, which is a source of electrical energy for two traction motors 3 and 4, which are connected to final drives 5, 6.
На бортовых редукторах закреплены ведущие колеса (звездочки) 7, 8 гусеничного движителя.Driving wheels (sprockets) 7, 8 of the caterpillar mover are fixed on the final drives.
Система электрооборудования, которая может именоваться системой контроля, защиты и управления. В общем случае она включает в себя высоковольтную (для машины с электромеханической или гибридной трансмиссией) и низковольтную части и содержит один или несколько контроллеров, в частности, главный (ведущий) контроллер 9, контроллер 10 генератора 2, два контроллера 11, 12 электродвигателей 3, 4, контроллер 13 привода рабочего оборудования или вала отбора мощности 14, органы управления движением и рабочим оборудованием машины 15, панель оператора (оператора, тракториста водителя) 16, датчики параметров работы машины 17 и приборы низковольтного оборудования (электроснабжения, освещения, звуковой сигнализации, поддержания микроклимата в кабине, стеклоочистители и т.д.) 18 и другие устройства, условно не показанные на чертеже.Electrical system, which can be called a control, protection and control system. In general, it includes a high-voltage (for a machine with an electromechanical or hybrid transmission) and low-voltage parts and contains one or more controllers, in particular, the main (leading) controller 9, controller 10 of the generator 2, two controllers 11, 12 of electric motors 3, 4, the controller 13 drive the working equipment or power take-off shaft 14, the controls for the movement and working equipment of the machine 15, the operator panel (operator, tractor driver) 16, the parameters of the machine 17 and the low-voltage equipment building (power supply, lighting, audible alarm, maintaining the microclimate in the cabin, wipers, etc.) 18 and other devices not conditionally shown in the drawing.
Контроллеры могут именоваться также блоками управления, управляющими устройствами, блоками входов и нагрузок, информационно-управляющими блоками или устройствами и т.д., что не имеет принципиального значения.Controllers can also be called control units, control devices, input and load blocks, information control units or devices, etc., which is not of fundamental importance.
Контроллер 10 генератора 2 выполнен, в частности, в виде синхронного выпрямителя и преобразует выходное напряжение генератора 2 в постоянное напряжение силовой сети трансмиссии, например, 550 В.The controller 10 of the generator 2 is made, in particular, in the form of a synchronous rectifier and converts the output voltage of the generator 2 into a constant voltage of the power transmission network, for example, 550 V.
Контроллеры 11 и 12 осуществляют преобразование этого напряжения в переменное напряжение или однополярные импульсы перед подачей на электродвигатели 3, 4. Они выполнены в виде силовых частотных преобразователей, инверторов или коммутаторов и имеют встроенные системы управления, реализованные на основе микроконтроллеров.The controllers 11 and 12 convert this voltage into alternating voltage or unipolar pulses before applying to the electric motors 3, 4. They are made in the form of power frequency converters, inverters or switches and have built-in control systems based on microcontrollers.
Возможно как объединение контроллеров 9-13 в единый блок (модуль), так и их раздельное исполнение в зависимости от выполняемых функций и требований к компоновке машины. Возможно также конструктивное объединение контроллера 10 с генератором 1, а контроллеров 11, 12 - с электродвигателями 3, 4.It is possible to combine the 9-13 controllers into a single unit (module), as well as their separate execution, depending on the functions performed and the requirements for the layout of the machine. It is also possible constructive integration of the controller 10 with the generator 1, and the controllers 11, 12 - with electric motors 3, 4.
Линии передачи информационных сигналов между контроллерами выполнены с использованием стандарта промышленной сети CAN (Controller Area Network - сеть контроллеров), ориентированной на объединение в единую сеть различных устройств с использованием последовательного, широковещательного и пакетного режимов передачи. Возможно также применение интерфейсов LIN (Local Interconnection Network), RS-485 (стандарт EIA/TIA) и т.д., а также беспроводных интерфейсов типа ZigBee (стандарт IEEE 802.15.4), Wi-Fi (стандарт IEEE 802.11), Bluetooth (стандарт IEEE 802.15.1) и т.п.The information signal transmission lines between the controllers are made using the standard of the industrial CAN network (Controller Area Network - a network of controllers), focused on combining various devices into a single network using serial, broadcast and packet transmission modes. It is also possible to use interfaces LIN (Local Interconnection Network), RS-485 (EIA / TIA standard), etc., as well as wireless interfaces such as ZigBee (IEEE 802.15.4 standard), Wi-Fi (IEEE 802.11 standard), Bluetooth (IEEE 802.15.1 standard), etc.
Главный контроллер 9 осуществляет координацию работы всей системы электрооборудования, а также реализует функции управления двигателем 1 непосредственно, либо через дополнительный контроллер двигателя, встроенный в него.The main controller 9 coordinates the operation of the entire electrical system, and also implements the control functions of the engine 1 directly, or through an additional motor controller built into it.
Электродвигатели 3, 4 могут быть асинхронными частотно-управляемыми. Более предпочтительным является применение вентильных реактивных (индукторных, индукционных) электродвигателей (ВРД, ВИД, ВИРД) - трех или более фазных электродвигателей без магнитов и электромагнитов в роторе и статоре, управляемых электронными ключами контроллеров 11, 12. В англоязычной литературе они называются электродвигателями с переменным магнитным сопротивлением: «Switched Reluctance Motor (SRM)».Electric motors 3, 4 can be asynchronous frequency-controlled. It is more preferable to use jet reactive (induction, induction) electric motors (WFD, VID, VIRD) - three or more phase motors without magnets and electromagnets in the rotor and stator, controlled by electronic keys of controllers 11, 12. In the English language literature they are called electric motors with variable Magnetic Resistance: “Switched Reluctance Motor (SRM).”
Перспективно также применение синхронных электродвигателей с постоянными магнитами в роторе, которые на английском языке называются «Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM)». Реже используется название «BrushLess Direct Current motor (BLDC)», что переводится, как «Бесщеточный мотор постоянного тока».Also promising is the use of permanent magnet synchronous motors in the rotor, which are called the Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) in English. Less commonly used is the name “BrushLess Direct Current motor (BLDC)”, which translates as “Brushless DC Motor”.
Генератор 2 может иметь конструкцию, аналогичную электродвигателям 3, 4, или отличающуюся от них.Generator 2 may have a design similar to or different from electric motors 3, 4.
Контроллер 10 обеспечивает также коммутацию обмоток генератора 2 при его работе в режиме электродвигателя (выполняет функции синхронного выпрямителя), а контроллеры 11, 12 - коммутацию обмоток электродвигателей 3, 4 при их работе в режиме генератора.The controller 10 also provides switching of the windings of the generator 2 when it is operating in the electric motor mode (acts as a synchronous rectifier), and the controllers 11, 12 - switching the windings of the electric motors 3, 4 when they work in the generator mode.
Машина может быть оснащен рабочим (навесным) оборудованием и/или валом отбора мощности (ВОМ) с гидромеханическим, гидравлическим, электрогидравлическим или электромеханическим приводом 14, управление которым осуществляется оператором (именуемым также машинистом, трактористом или водителем) с помощью органов управления 15 через главный контроллер 9 и контроллер 13 привода 14, либо этими контроллерами в автоматическом режиме.The machine can be equipped with working (mounted) equipment and / or a power take-off shaft (PTO) with hydromechanical, hydraulic, electro-hydraulic or electromechanical drive 14, which is controlled by an operator (also called a driver, tractor driver or driver) using controls 15 through the main controller 9 and the controller 13 of the drive 14, or these controllers in automatic mode.
В случае применения гидравлического (гидромеханического, электрогидравлического) привода 14, на машине дополнительно устанавливается гидрораспределитель, связывающий гидронасос, по меньшей мере, с одним гидравлическим цилиндром или гидромотором. Распределитель, гидронасос и/или гидромотор могут быть выполнены с пропорциональным или дискретным управлением от контроллера 13.In the case of using a hydraulic (hydromechanical, electro-hydraulic) drive 14, a hydraulic distributor is additionally installed on the machine, connecting the hydraulic pump to at least one hydraulic cylinder or hydraulic motor. The distributor, hydraulic pump and / or hydraulic motor can be made with proportional or discrete control from the controller 13.
В электродвигатели 3, 4 или в бортовые редукторы 7, 8 встроены нормально замкнутые стояночные тормоза 19, 20, управление которыми осуществляется непосредственно главным контроллером 9 или контроллерами 11, 12 электродвигателей. Контроллеры обеспечивают включение тормозов 19, 20 для предотвращения скатывания машины под уклон, а также для ее торможения и остановки, если по каким-либо причинам интенсивность торможения электродвигателями 3, 4 оказывается недостаточной.Normally closed parking brakes 19, 20 are built into electric motors 3, 4 or on-board gearboxes 7, 8, which are controlled directly by the main controller 9 or electric motor controllers 11, 12. The controllers ensure that the brakes 19, 20 are applied to prevent the machine from rolling downhill, as well as to brake and stop it, if for some reason the braking intensity of the electric motors 3, 4 is insufficient.
Контроллеры 11 и 12 осуществляют управление электродвигателям 3, 4 с возможностью изменения как скорости, так и направления движения машины. Альтернативным вариантом реализации трансмиссии машины является применение одного электродвигателя, главной передачи, устройства дифференциального управления, бортовых фрикционов и рабочих тормозов.The controllers 11 and 12 control the electric motors 3, 4 with the possibility of changing both the speed and the direction of movement of the machine. An alternative implementation of the machine’s transmission is the use of one electric motor, final drive, differential control device, on-board friction clutches and service brakes.
Органы управления 16 предназначены для формирования сигналов управления движением и приводом рабочего оборудования 14 машины и включают с себя, по меньшей мере, один аппарат управления движением машины (джойстиком), соединенный с главным контроллером 9, ключ запуска двигателя, клавишные и кнопочные переключатели, рукоятку управления подачей топлива, педали тормоза и десселератора. Управление приборами низковольтного оборудования 18 возможно непосредственно от переключателей, либо через контроллеры.The controls 16 are designed to generate control signals for the movement and drive of the working equipment 14 of the machine and include at least one machine motion control device (joystick) connected to the main controller 9, an engine start key, key and button switches, a control handle fuel supply, brake pedal and de-accelerator. The control of devices of low-voltage equipment 18 is possible directly from the switches, or through controllers.
Сигналы торможения машины могут формироваться аппаратом управления (джойстиком) путем установки его рукоятки в нейтральное положение, либо с помощью педали тормоза.The braking signals of the machine can be generated by the control device (joystick) by setting its handle to the neutral position, or by using the brake pedal.
Контроллер 9 соединен также с панелью оператора 16, именуемую также панелью контрольно-измерительных приборов, комбинацией приборов, блоком индикации, блоком отображения информации и т.п, выполненной в виде набора электромеханических указателей, графической панели и обеспечивающих отображение параметров работы машины и формирование аварийных и предупредительных сигналов для оператора. Панель оператора 16 может быть выполнена в виде отдельного блока или совмещена с одним из контроллеров.The controller 9 is also connected to the operator panel 16, also called the instrument panel, instrument cluster, display unit, information display unit, etc., made in the form of a set of electromechanical pointers, a graphic panel and providing display of machine operation parameters and formation of emergency and warning signals for the operator. The operator panel 16 can be made in the form of a separate unit or combined with one of the controllers.
Для контроля параметров работы машины в состав системы электрооборудования входят датчики 17. К ним относятся датчики температуры и давления в трансмиссии и двигателе 1, датчики продольного и поперечного наклона машины (креномеры), параметров окружающей среды (температуры, освещенности рабочей зоны, запыленности, дождя, тумана, ветра), положения машины (приемники сигналов GPS/ГЛОНАСС), тягового усилия машины, ускорения, угловых скоростей валов трансмиссии (электродвигателей, гидромоторов) 21, 22 и другие датчики.To control the operation parameters of the machine, the electrical system includes sensors 17. These include temperature and pressure sensors in the transmission and engine 1, sensors for longitudinal and transverse inclination of the machine (roll gauges), environmental parameters (temperature, working area illumination, dust, rain, fog, wind), vehicle position (GPS / GLONASS receivers), vehicle traction, acceleration, angular speeds of transmission shafts (electric motors, hydraulic motors) 21, 22 and other sensors.
В систему электроснабжения системы входят генераторная установка и аккумуляторная батарея (на чертеже условно не показаны).The power supply system of the system includes a generator set and a battery (not conventionally shown in the drawing).
Предельно допустимые значения параметров работы машины и ее рабочего оборудования зависят от конструктивного исполнения машины и применяемой технологии выполнения работ. Их численные значения предварительно определяются расчетным или экспериментальным путем при проектировании системы электрооборудования и записываются в память контроллеров и/или панели оператора.The maximum permissible values of the parameters of the machine and its working equipment depend on the design of the machine and the technology used to perform the work. Their numerical values are preliminarily determined by calculation or experimentally during the design of the electrical equipment system and are recorded in the memory of the controllers and / or the operator panel.
Система электрооборудования гусеничной машины работает следующим образом.The electrical system of the tracked vehicle operates as follows.
При вращении выходного вала дизельного двигателя 1 контроллер 10 в соответствии с информационными сигналами, поступающими от генератора 2, формирует необходимые сигналы на его обмотки (в случае применения вентильного индукторно-реактивного генератора).When the output shaft of the diesel engine 1 is rotated, the controller 10, in accordance with the information signals from the generator 2, generates the necessary signals to its windings (in the case of a valve inductor-reactive generator).
Контроллер 10 выполняет функции выпрямителя. Напряжение постоянного тока силовой сети трансмиссии с его выхода поступает на контроллеры 11, 12, выполняющие функции силовых электронных коммутаторов или инверторов - преобразователей постоянного напряжения в переменное регулируемой частоты.The controller 10 performs the functions of a rectifier. The DC voltage of the power transmission network from its output goes to the controllers 11, 12, which perform the functions of power electronic switches or inverters - converters of direct voltage to variable frequency variable.
Тяговые электродвигатели 3, 4, получающие электрическую энергию от контроллеров 11, 12, преобразуют ее в механическую энергию и передают вращающий момент на бортовые редукторы 5, 6 и далее на ведущие звездочки 7, 8 гусеничного движителя, обеспечивая движение машины.Traction motors 3, 4, receiving electrical energy from the controllers 11, 12, convert it into mechanical energy and transmit torque to the final drives 5, 6 and further to the drive sprockets 7, 8 of the caterpillar mover, providing movement of the machine.
Режимы работы двигателя 1, генератора 2 и электродвигателей 3, 4 задаются главным контроллером 9, связанным с органами управления машины 16 и панелью оператора 16. Он реализован на основе микроконтроллера и выполняет функции координатора системы электрооборудования машины.The operating modes of engine 1, generator 2 and electric motors 3, 4 are set by the main controller 9, which is connected with the controls of the machine 16 and the operator panel 16. It is implemented on the basis of the microcontroller and acts as the coordinator of the electrical system of the machine.
Во время работы машины скорость ее движения устанавливается контроллерами 9, 11, 12 в зависимости от положения рукоятки органа управления 16. Повороты машины осуществляются путем задания разных угловых скоростей электродвигателей 3, 4. Датчики угловой скорости 21, 22 при этом используются для контроля этих скоростей и синхронизации работы бортов машины с целью обеспечения ее прямолинейного движения при отсутствии поворотов.During operation of the machine, its speed is set by the controllers 9, 11, 12, depending on the position of the handle of the control 16. The machine is rotated by setting different angular speeds of the electric motors 3, 4. The angular velocity sensors 21, 22 are used to control these speeds and synchronizing the operation of the sides of the machine in order to ensure its rectilinear movement in the absence of turns.
При поступлении на главный контроллер 9 сигнала остановки (торможения) машины путем перевода органа управления ее движением в нулевое положение или путем воздействия на орган управления тормозом (например, педаль), контроллеры 11, 12 по сигналам с главного контроллера 9, переводят электродвигатели 3, 4 в режим генераторов. Интенсивность торможения определяется положением (перемещением), углом наклона органа управления 16, или силой, с которой на него воздействует оператор (машинист).When a stop signal (braking) of the machine is received by the main controller 9 by translating its motion control to the zero position or by acting on the brake control (for example, pedal), the controllers 11, 12 transfer the motors 3, 4 by signals from the main controller 9 into generator mode. The intensity of braking is determined by the position (movement), the angle of inclination of the control 16, or the force with which the operator (operator) acts on it.
При этом электродвигатели 3, 4, работающие в режиме генераторов, преобразуют кинетическую энергию движения машины в электрическую энергию и подают ее в силовую сеть трансмиссии. Избыточная энергия силовой сети трансмиссии утилизируется путем ее передачи в аккумуляторную батарею, двигатель 1, привод рабочего оборудования или блок тормозных резисторов (на чертеже условно не показан).In this case, electric motors 3, 4, operating in the generator mode, convert the kinetic energy of the machine into electrical energy and feed it into the power transmission network. Excessive energy of the power transmission network is utilized by transferring it to the storage battery, engine 1, equipment drive or braking resistor unit (not shown conventionally in the drawing).
Путем регулирования тормозного момента, создаваемого электродвигателями 3, 4, обеспечивается необходимая интенсивность торможения, заданная органом управления 16. Сигнал торможения может быть также сформирован самой системой электрооборудования машины в автоматическом режиме без участия оператора (машиниста).By adjusting the braking torque created by electric motors 3, 4, the required braking intensity is set by the control 16. 16. The braking signal can also be generated by the electrical system of the machine in automatic mode without the participation of the operator (driver).
Машина может быть оснащена нормально замкнутыми стояночными тормозами 19, 20, которые предназначены для удержания машины на уклоне и не принимают участия при ее нормальной работе (не являются рабочими тормозами машины). Однако контроллеры 11, 12 могут осуществлять включение этих тормозов, если главным контроллером 9 будет установлено, что тормозного момента, создаваемого при реализации альтернативных способов торможения, недостаточно для торможения машины с интенсивностью, заданной органом управления торможением 16.The machine can be equipped with normally closed parking brakes 19, 20, which are designed to hold the machine on a slope and do not take part in its normal operation (they are not working brakes of the machine). However, the controllers 11, 12 can enable these brakes if the main controller 9 determines that the braking torque created by the implementation of alternative braking methods is not sufficient to brake the machine with the intensity set by the braking control 16.
Контроль действительных значений скорости движения, интенсивности торможения и радиуса поворота машины осуществляется главным контроллером 9 с использованием выходных сигналов датчиков теоретической скорости движения машины 21, 22, действительной скорости или ускорения машины, а также датчиков 17 других параметров работы машины. Далее главный контроллер 9, используя шину CAN, LIN или другой интерфейс передачи данных, передает в другие контроллеры информацию о требуемых параметрах и режимах работы связанных с ними узлов и агрегатов машины, обеспечивая приведение в соответствие заданных оператором и действительных значений скорости движения, интенсивности торможения и радиуса поворота машины.The control of the actual values of the speed, braking intensity and turning radius of the machine is carried out by the main controller 9 using the output signals of the sensors of the theoretical speed of the machine 21, 22, the actual speed or acceleration of the machine, as well as sensors 17 of other parameters of the machine. Next, the main controller 9, using the CAN bus, LIN, or another data transfer interface, transmits information to other controllers about the required parameters and operating modes of the associated machine components and assemblies, ensuring that the operator’s set and actual values of the speed, braking intensity and turning radius of the machine.
Аналогичным образом осуществляется управление машиной с гидростатической или гидромеханической трансмиссией. Различие конструктивных параметров трансмиссий различного типа учитывается в конструкции контроллеров и панели оператора, в программах работы микроконтроллеров, на основе которых они реализованы, а также при выборе состава датчиков 17.Similarly, the machine is controlled with a hydrostatic or hydromechanical transmission. The difference in the design parameters of transmissions of various types is taken into account in the design of the controllers and the operator panel, in the microcontroller work programs on the basis of which they are implemented, as well as when choosing the composition of the sensors 17.
На гусеничной машине с любым типом трансмиссии система электрооборудования реализует ряд функций безопасности, описанных в формуле изобретения в виде альтернативных признаков. Их реализация в любом сочетании приводит к достижению одного и того же технического результата - повышению безопасности работы оператора на машине.On a tracked vehicle with any type of transmission, the electrical system implements a number of safety functions described in the claims as alternative features. Their implementation in any combination leads to the achievement of the same technical result - to increase the safety of the operator on the machine.
В первом варианте реализации системы в ее состав включено устройство считывания персональных или биометрических данных оператора, выполненное, в частности, в виде устройства считывания отпечатков его пальцев, устройства перезаписи этих данных с долговременной памяти смарт-карты, чип-карты, Flash-карты, накопителя Flash USB Drive, удостоверения или паспорта оператора, или устройства акустического контроля голоса оператора (микрофона и средства обработки речевой информации), или видеоконтроля черт его лица (видеокамеры и средства обработки видеоизображения), или в виде приемника радиочастотного, ультразвукового, оптического инфракрасного сигнала, сформированного мобильным устройством идентификации оператора, например, транспондера. При этом одновременно могут считываться или храниться в памяти контроллера или панели оператора данные о квалификации оператора. Это техническое решение позволяет повысить безопасность за счет обеспечения возможность доступа к управлению машиной только тех операторов, которые имеют такой доступ, причем с учетом их квалификации, поскольку контроллер 9 осуществляет автоматическое изменение максимально допустимых параметров работы машины (скорости движения, продольного и поперечного крена машины и т.д.) в зависимости от этой квалификации.In the first embodiment of the system, it includes a device for reading personal or biometric data of an operator, made, in particular, in the form of a device for reading fingerprints, a device for overwriting this data from the long-term memory of a smart card, chip card, Flash card, drive Flash USB Drive, operator’s ID or passport, or device for acoustic control of the operator’s voice (microphone and speech processing means), or video control of his face (video cameras and video processing tools The images) or as a receiver radio frequency, ultrasonic, infrared optical signal generated by the mobile device operator identification, such as a transponder. At the same time, data on the qualifications of the operator can be read or stored in the memory of the controller or operator panel. This technical solution allows to increase safety by providing access to control the machine only to those operators who have such access, and taking into account their qualifications, since controller 9 automatically changes the maximum permissible parameters of the machine (speed, longitudinal and lateral roll of the machine and etc.) depending on this qualification.
В дополнение к такому контролю и автоматическому изменению максимально допустимых параметров работы машины контроллером 9 может быть реализован контроль продолжительности работы каждого оператора и их запись в долговременную энергонезависимую память с возможностью считывания в случае необходимости, а также, при необходимости, выявление нарушений установленного режима труда и отдыха различных операторов с записью информации об этих нарушениях в энергонезависимую память и формированием предупредительного сигнала. Это позволяет повысить безопасность за счет ограничения работы на машине уставшего оператора.In addition to such monitoring and automatic change of the maximum allowable parameters of the machine, the controller 9 can be implemented to control the duration of each operator and write them to a long-term non-volatile memory with the ability to read if necessary, as well as, if necessary, detect violations of the established mode of work and rest various operators with the recording of information about these violations in non-volatile memory and the formation of a warning signal. This improves safety by limiting the work of a tired operator on a machine.
Во втором варианте реализации системы в энергонезависимую память контроллера 9 или панели оператора 16 записана информация о требованиях или правилах безопасной работы на машине, а панель оператора приспособлена для ее отображения. В этом случае оператор оперативно (непосредственно на машине) получает информацию требованиях (правилах) работы, позволяющих предотвратить возникновение опасных ситуаций при транспортировании, монтаже (демонтаже) и эксплуатации машины, что повышает безопасность его работы. Такое информирование оператора может быть реализовано как к самостоятельно (отдельно), так и в дополнение к реализации ограничения доступа к управлению машиной и изменения максимально допустимых параметров работы машины.In the second embodiment of the system, the non-volatile memory of the controller 9 or the operator panel 16 contains information about the requirements or rules for safe operation on the machine, and the operator panel is adapted to display it. In this case, the operator promptly (directly on the machine) receives information on the requirements (rules) of work that can prevent the occurrence of dangerous situations during transportation, installation (dismantling) and operation of the machine, which increases the safety of its operation. Such informing the operator can be implemented both independently (separately), and in addition to implementing restrictions on access to control the machine and changing the maximum permissible parameters of the machine.
В третьем варианте реализации системы, независимо или в дополнение к реализации предыдущих альтернативных признаков, энергонезависимая память системы содержит информацию о наряде или технологической карте производства работ, маршруте движения машины или месте выполнения работ, и/или об особенностях безопасного выполнения этих работ. Оперативное отображение этой информации на панели оператора, в том числе непосредственно во время движения машины, когда оператор не имеет возможности изучать документацию в бумажном виде, позволяет повысить безопасность производства работ.In the third embodiment of the system, independently or in addition to the implementation of the previous alternative features, the non-volatile memory of the system contains information about the work order or technological map of the work, the route of the machine or the place of work, and / or about the features of the safe execution of these works. Prompt display of this information on the operator panel, including directly during the movement of the machine, when the operator is not able to study the paperwork, can improve the safety of work.
Перед началом работы оператор обязан ознакомиться техническим состоянием машины, например, путем прочтения записей в журнале технического состояния машины и устранить эти неисправности, а после окончания работы сделать записи о неисправностях, возникших во время его работы. С целью повышения эффективности реализации таких действий оператора, обеспечивающих повышение безопасности его работы, в четвертом варианте системы предусмотрен ввод в энергонезависимую память системы и отображение информации о техническом состоянии машины, т.е. бумажный вариант ведения такого журнала заменен электронным, реализованным непосредственно на машине. Неисправности машины, влияющие на безопасность ее работы, могут быть также выявлены контроллером 9 путем обработки записей информации о техническом состоянии машины по программе, предварительно записанной в блок энергонезависимой памяти панели оператора или контроллера, либо путем контроля отклонения параметров работы машины за пределы их допустимых значений, предварительно записанных в энергонезависимую память контроллера.Before starting work, the operator must familiarize himself with the technical condition of the machine, for example, by reading the entries in the logbook of the technical condition of the machine and eliminate these malfunctions, and after completing work, make notes about malfunctions that arose during its operation. In order to increase the efficiency of the implementation of such operator actions, which increase the safety of his work, the fourth version of the system provides for entering into the non-volatile memory of the system and displaying information about the technical condition of the machine, i.e. the paper version of such a journal is replaced by an electronic one, implemented directly on the machine. Malfunctions of the machine that affect the safety of its operation can also be detected by the controller 9 by processing records of information on the technical condition of the machine according to the program previously recorded in the non-volatile memory unit of the operator panel or controller, or by monitoring the deviation of the machine's operating parameters beyond their permissible values, pre-recorded in non-volatile memory of the controller.
В дополнение к этому в системе может быть реализована передача данных о параметрах работы машины и ее техническом состоянии на терминал, расположенный вне машины, а также запись этих данных для хранения в энергонезависимую память терминала с возможностью считывания в случае необходимости. Это позволяет осуществить дистанционный контроль работы оператора, что является дисциплинирующим фактором, способствует снижению нарушений правил эксплуатации машины и, соответственно, повышает безопасность ее работы.In addition to this, the system can implement the transfer of data on the parameters of the machine and its technical condition to a terminal located outside the machine, as well as the recording of these data for storage in non-volatile memory of the terminal with the ability to read if necessary. This allows remote monitoring of the operator’s work, which is a disciplining factor, helps to reduce violations of the rules of operation of the machine and, accordingly, increases the safety of its operation.
Эти варианты повышения безопасность также могут быть реализованы как самостоятельно, так и в любом сочетании с указанными выше.These options for improving security can also be implemented both independently and in any combination with the above.
Оператор, для повышения безопасности работы машины, после устранения обнаруженных неисправностей должен проверить действие всех ее механизмов на холостом ходу. В пятом варианте системы, предусматривающем реализацию этой функции безопасности, контроллер 9, путем выявления изменений выходных сигналов датчиков параметров работы машины 17, обеспечивает проверку, контроль и регистрацию в энергонезависимой памяти проведения оператором действия (работы) на холостом ходу (исправности) механизмов машины после запуска двигателя.The operator, in order to increase the safety of the machine, after eliminating the detected malfunctions, must check the action of all its mechanisms at idle. In the fifth embodiment of the system, providing for the implementation of this safety function, the controller 9, by detecting changes in the output signals of the sensors of the machine 17, provides verification, control and registration in the non-volatile memory of the operator's action (work) idling (good) machine mechanisms after starting engine.
Контроллер 9 в шестом варианте реализации системы выявляет режим заправки машины топливом путем контроля снятия крышки топливного бака или изменений уровня топлива в баке и далее формирует сигнал остановки двигателя или устанавливает малую частоту его вращения в этом режиме и/или на основании сигналов датчика дыма и внешней освещенности машины в районе топливного бака блокирует подачу топлива в бак в случае наличия дыма (курения оператора-заправщика) и/или недостаточной освещенности машины. Эта функция, реализованная как отдельно, так и в сочетании с другими функциями безопасности, соответствующими другим альтернативным признакам изобретения, позволяет повысить безопасность за счет исключения аварий и травм при заправке машины топливом.The controller 9 in the sixth embodiment of the system detects the fueling mode of the machine by monitoring the removal of the fuel tank cap or changes in the fuel level in the tank and then generates a stop signal or sets a low engine speed in this mode and / or based on the signals of the smoke sensor and ambient light the machine in the fuel tank area blocks the fuel supply to the tank in the event of smoke (smoking by the tanker operator) and / or insufficient lighting of the machine. This function, implemented both separately and in combination with other safety functions corresponding to other alternative features of the invention, allows to increase safety by eliminating accidents and injuries when refueling the machine.
В седьмом варианте реализации системы контроллер 9, после получения сигнала от ключа, реализует алгоритм безопасного запуска двигателя, а именно, осуществляет контроль условий безопасного запуска двигателя: отключение передачи крутящего момента от двигателя к ведущим звездочкам машины, включенное состояние стояночного тормоза, нахождение оператора в кабине или в кресле машины и отключенное состояние привода технологического оборудования.In the seventh embodiment of the system, the controller 9, after receiving the signal from the key, implements the safe engine start algorithm, namely, it controls the conditions for safe engine start: disables the transmission of torque from the engine to the drive sprockets of the car, the parking brake is on, the operator is in the cab or in a car seat and the disconnected state of the drive of technological equipment.
Восьмой вариант реализации системы, в котором реализована защита оператора от воздействия выбросов вредных веществ с отработавшими газами с недопустимо высокой концентраций или отработавших газов двигателя высокой дымности, предусматривает установку датчиков контроля этих параметров и информирование оператора о превышении максимально допустимых значений этих параметров. Предотвращение работы машины с высокой дымностью отработавших газов двигателя позволяет также повысить безопасность работы машины за счет улучшения видимости рабочей зоны или трассы движения машины (например, на тракторах выхлопная труба двигателя устанавливается впереди кабины).The eighth embodiment of the system, in which the operator is protected from the effects of emissions of harmful substances from exhaust gases with unacceptably high concentrations or exhaust gases from a high smoke engine, provides for the installation of sensors for monitoring these parameters and informing the operator about exceeding the maximum permissible values of these parameters. Preventing the operation of a machine with high smoke of the engine’s exhaust can also increase the safety of the machine by improving the visibility of the working area or the path of movement of the machine (for example, on tractors, the exhaust pipe of the engine is installed in front of the cab).
Аналогичным образом, в девятом варианте реализации системы, к повышению безопасности приводит контроль концентрации пыли, окиси углерода, паров алкоголя или топлива в воздухе кабины, уровня звука на рабочем месте оператора, вибрации на сиденье или органе управления машины, температуры воздуха в кабине оператора, а также информирование оператора о превышении максимально допустимого значения какого-либо из этих параметров.Similarly, in the ninth embodiment of the system implementation, control of the concentration of dust, carbon monoxide, alcohol or fuel vapors in the cabin air, sound level at the operator’s workplace, vibration on the seat or control of the machine, air temperature in the operator’s cabin leads to increased safety. also informing the operator about the excess of the maximum permissible value of any of these parameters.
Десятый вариант системы, реализованный отдельно, либо в сочетании с другими функциями безопасности, предусматривает контроль внешней освещенности (освещенности рабочей площадки или трассы движения), автоматическое включение контроллером 9 приборов освещения 18, если уровень этой освещенности ниже минимально допустимой величины, а также автоматическое формирование предупредительного сигнала для оператора и/или сигнала остановки двигателя или машины, если при наличии сигнала включения приборов освещения уровень внешней освещенности по каким либо причинам, например, вследствие неисправности или загрязненности приборов освещения, остается меньше минимально допустимой величины.The tenth version of the system, implemented separately, or in combination with other safety functions, provides for the control of external illumination (illumination of the work platform or traffic path), the controller 9 automatically turns on lighting devices 18, if the level of this illumination is below the minimum acceptable value, as well as the automatic generation of a warning a signal for the operator and / or a signal to stop the engine or machine, if in the presence of a signal to turn on the lighting devices, the level of external illumination for any reason, for example, due to a malfunction or contamination of the lighting devices, it remains below the minimum acceptable value.
Система еще в одном варианте ее реализации содержит, датчик интенсивности тумана, дождя, снегопада и/или запыленности окружающей среды, а ее контроллер 9 осуществляет постоянное или периодического включение приборов освещения и/или звуковой сигнализации, если величина контролируемого датчиком параметра превышает установленную величину, и/или реализует управление машиной из условия ограничения скорости ее движения на уровне, предварительно записанном в память контроллера 9. Это позволяет повысить безопасность за счет исключения наезда машины на людей или на другие машины в условиях плохой видимости.The system in yet another embodiment of its implementation includes a sensor for the intensity of fog, rain, snowfall and / or dustiness of the environment, and its controller 9 constantly or periodically turns on the lighting and / or sound alarms if the value of the parameter controlled by the sensor exceeds the set value, and / or implements control of the machine from the condition of limiting its speed at a level previously recorded in the memory of controller 9. This allows you to increase safety by eliminating collisions machine at people or other machines in conditions of poor visibility.
Система в двенадцатом варианте ее реализации автоматически ограничивает работу машины при повышенных углах продольного и/или поперечного наклона при работе в условиях плохой видимости. Эту функцию безопасности контроллер 9 реализует программно, с использованием сигналов датчиков угла наклона, внешней освещенности, интенсивности тумана, дождя, снегопада и/или запыленности окружающей среды 17, путем формирования предупредительного сигнала для оператора и/или блокирования работы машины. При этом допустимые значения углов наклона машины зависят от уровня внешней освещенности, интенсивности тумана, дождя, снегопада и/или запыленности окружающей среды и предварительно записаны в память этого контроллера.The system in the twelfth embodiment of its implementation automatically limits the operation of the machine at elevated angles of longitudinal and / or lateral inclination when operating in conditions of poor visibility. The controller 9 implements this safety function programmatically, using the signals of the angle sensors, ambient light, fog, rain, snowfall and / or dustiness of the environment 17, by generating an alert signal for the operator and / or blocking the operation of the machine. In this case, the permissible values of the machine tilt angles depend on the level of external illumination, the intensity of fog, rain, snowfall and / or dustiness of the environment and are previously stored in the memory of this controller.
Тринадцатый вариант реализации системы, предусматривающий повышение безопасности работа оператора на машине, оснащенной тяговой лебедкой, предусматривает блокирование включения привода этой лебедки при отсутствии датчика ограждения заднего стекла кабины из металлической решетки. Для этого используется либо датчик наличия ограждения, либо подтверждение оператором его наличия путем воздействия на органы управления панели оператора. Эта функция безопасности также может быть реализована либо отдельно, либо в любом сочетании с реализацией других функций безопасности, характеризующих альтернативные признаки формулы изобретения.The thirteenth embodiment of the system, which provides increased safety for the operator on a machine equipped with a traction winch, provides for blocking the inclusion of the drive of this winch in the absence of a sensor for protecting the rear window of the cab from a metal grill. To do this, either a fence presence sensor is used, or an operator confirms its presence by acting on the controls of the operator panel. This security function can also be implemented either separately or in any combination with the implementation of other security functions that characterize alternative features of the claims.
Аварии и несчастные случаи нередко происходит по причине возникновения неисправностей машины во время ее работы. Для их предотвращения еще в одном варианте реализации системы электрооборудования контроллер 9 выявляет эти неисправности путем сравнения направлений и/или скоростей линейного или углового перемещения машины и/или ее рабочего оборудования с сигналами органов управления, задающими эти скорости и направления, и, при наличии несоответствий, формирует предупредительный сигнал для оператора и/или сигнал остановки двигателя или машины.Accidents and accidents often occur due to malfunctions of the machine during its operation. To prevent them, in yet another embodiment of the electrical system, the controller 9 detects these malfunctions by comparing the directions and / or speeds of the linear or angular movement of the machine and / or its working equipment with the signals of the controls that specify these speeds and directions, and, if there are inconsistencies, generates a warning signal for the operator and / or a signal to stop the engine or machine.
Система в следующем варианте ее исполнения содержит датчик наличия на машине огнетушителя, лопаты, аптечки первой медицинской помощи, емкости для питьевой воды и/или буксирного троса. Каждый из этих датчиков выполнен, в частности, в виде транспондера (RFID-метки), прикрепленного к соответствующему устройству (предмету) и устройства его считывания. Датчик наличия на машине огнетушителя или емкости для питьевой воды может быть также выполнен в виде датчика веса, что позволяет определяет наличие достаточного количества огнетушащего средства в огнетушителе или питьевой воды в указанной емкости. Наличие устройств (предметов), выявляемое контроллером 9 повышает эффективность ликвидации произошедших аварий машины, что также обеспечивает повышение безопасности работы оператора.The system in the next version of its execution contains a sensor on the presence of a fire extinguisher, a shovel, a first aid kit, a container for drinking water and / or a tow rope. Each of these sensors is made, in particular, in the form of a transponder (RFID tag) attached to the corresponding device (object) and its reading device. The presence sensor on the machine of a fire extinguisher or a tank for drinking water can also be made in the form of a weight sensor, which makes it possible to determine the presence of a sufficient amount of a fire extinguisher in a fire extinguisher or drinking water in a specified tank. The presence of devices (items) detected by the controller 9 increases the efficiency of the elimination of accidents that have occurred on the machine, which also provides increased safety for the operator.
Еще в одном варианте системы электрооборудования реализуются различные алгоритмы формирования световых и звуковых предупреждающих сигналов о работе машины, что также повышает безопасность ее работы. С этой целью контроллер 9 преобразует сигналы с датчиков 17 и органов управления 15 в сигналы управления приборами освещения и устройствами световой или звуковой сигнализации 18 в соответствии с программой этого преобразования, определяющей его порядок, а также характеристику и/или вид этих предупреждающих сигналов. Они формируются, в частности, из условия подачи предупредительного звукового и/или светового сигнала перед началом или изменением направления движения машины и ее рабочего оборудования, а также при движении машины задним ходом.In another embodiment of the electrical equipment system, various algorithms for generating light and sound warning signals about the operation of the machine are implemented, which also increases the safety of its operation. To this end, the controller 9 converts the signals from the sensors 17 and the controls 15 into the control signals of the lighting devices and light or sound alarm devices 18 in accordance with the program of this conversion, which determines its order, as well as the characteristic and / or appearance of these warning signals. They are formed, in particular, from the condition for giving a warning sound and / or light signal before starting or changing the direction of movement of the machine and its working equipment, as well as when reversing the machine.
При этом для различных направлений движения или поворота машины и ее рабочего оборудования устанавливаются различные частоты, длительности, периоды следования или различные комбинации длительностей и пауз этого предупредительного сигнала. Изменение вида и характеристик предупредительных сигналов в зависимости от уровня опасности, создаваемой работающей машиной, от внешних условий ее работы, от наличия людей в рабочей зоне машины, либо из условия обеспечения возможности идентификации по этим сигналам различных машин, работающих на одной площадке (в одной зоне), осуществляется с панели оператора 16.Moreover, for different directions of movement or rotation of the machine and its working equipment, different frequencies, durations, repetition periods or various combinations of durations and pauses of this warning signal are set. Changing the type and characteristics of warning signals depending on the level of danger created by a working machine, on the external conditions of its operation, on the presence of people in the working area of the machine, or on the condition that it is possible to identify various machines working on the same site using these signals (in one zone ), is carried out from the operator panel 16.
В следующем варианте системы, также реализуемом отдельно, либо в любом сочетании с реализацией других альтернативных признаков изобретения, осуществляется контроль угла наклона машины в продольной и/или поперечной плоскости и наличия устройства защиты оператора при опрокидывании машины (ROPS). Далее контроллер осуществляет изменение предельно допустимой величины продольного и/или поперечного угла наклона машины в зависимости от наличия ROPS, а также формирование предупредительного сигнала и/или сигнала остановки двигателя или машины, если угол продольного и/или поперечного наклона машины превышает предельно допустимую величину. Смысл реализации этого варианта системы заключается в том, что для обеспечения безопасности работы оператора необходимо снижение максимально допустимых величин продольного и/или поперечного наклона машины, если на ней отсутствует ROPS. К дополнительному повышению безопасности приводит формирование для оператора предупредительного сигнала и/или сигнала остановки двигателя или машины, если при наличии ROPS ремень безопасности не застегнут.In the next version of the system, also implemented separately, or in any combination with the implementation of other alternative features of the invention, the tilt angle of the machine in the longitudinal and / or transverse plane and the presence of the operator protection device when the machine capsize (ROPS) are monitored. Further, the controller changes the maximum permissible value of the longitudinal and / or transverse angle of inclination of the machine depending on the presence of ROPS, and also generates a warning signal and / or signal to stop the engine or machine if the angle of longitudinal and / or transverse inclination of the machine exceeds the maximum permissible value. The meaning of the implementation of this version of the system is that to ensure the safety of the operator, it is necessary to reduce the maximum allowable values of the longitudinal and / or transverse inclination of the machine if there is no ROPS on it. The formation of a warning signal and / or a signal for stopping the engine or machine if the seat belt is not fastened with ROPS leads to an additional increase in safety.
При работе на склонах дверь кабины, для повышения безопасности оператора, должна быть открыта, чтобы оператор мог ее покинуть при опрокидывании машины. Контроллер 9 в соответствующем варианте реализации системы формирует предупредительный сигнал и/или сигнал остановки двигателя или машины, если сигнал с датчика фиксации левой и/или правой двери кабины в открытом положении отсутствует, а величина угла поперечного и/или продольного наклона машины превышает максимально допустимую величину, предварительно записанную в память этого контроллера.When working on slopes, the cab door must be opened so that the operator can leave it when the machine rolls over to increase operator safety. The controller 9 in the corresponding embodiment of the system generates a warning signal and / or a stop signal for the engine or machine if there is no signal from the sensor for fixing the left and / or right door of the cab in the open position and the angle of the transverse and / or longitudinal inclination of the machine exceeds the maximum allowable value previously written to the memory of this controller.
В следующем варианте реализации системы в ее состав включен датчик угла наклона машины в продольной плоскости, а контроллер 9 формирует сигналы управления двигателем и/или трансмиссией машины с реализацией блокирования опасных режимов работы машины и опасных управляющих воздействий оператора при движении машины на крутых подъемах и спусках - остановки двигателя, движения машины накатом или под уклон с остановленным двигателем, выключения муфты сцепления, переключения передач с разрывом потока мощности, запуска двигателя от силы инерции движущейся под уклон машины, поворота с радиусом меньше величины, предварительно записанной в памяти контроллера, торможения с ускорением, превышающим величину, предварительно записанную в память контроллера, и/или отключения одной гусеницы.In the next embodiment of the system, it includes a sensor for the angle of inclination of the machine in the longitudinal plane, and controller 9 generates control signals for the engine and / or transmission of the machine with the implementation of blocking dangerous modes of the machine and dangerous control actions of the operator when the machine moves on steep ascents and descents - stopping the engine, moving the machine on a ramp or downhill with the engine stopped, disengaging the clutch, shifting gears with a discontinuous flow of power, starting the engine from inertia and moving downhill machine rotation with a radius smaller than the value pre-recorded in the memory controller deceleration with an acceleration greater than a value previously recorded in memory of the controller, and / or deactivate the audio tracks.
Еще в одном варианте реализации системы, контроллер 9 при повышенных значениях угла наклона машины в поперечной плоскости формирует сигналы запрета поворота с торможением одной гусеницы в нагорную сторону, либо поворота с радиусом меньше величины, предварительно записанной в его памяти.In another embodiment of the system, the controller 9, at elevated values of the tilt angle of the machine in the transverse plane, generates prohibition signals of turning with braking of one track in the uphill direction, or of turning with a radius less than the value previously stored in its memory.
Вариант системы электрооборудования, обеспечивающий безопасность машины при преодолевании брода, содержит содержит датчик наличия воды, сигнализирующий о преодолевании брода, а контроллер в этом режиме осуществляет управление двигателем и/или трансмиссией машины с реализацией запрета остановки двигателя, уменьшения его угловой скорости ниже предварительно установленной величины, переключения передач трансмиссии, остановки машины, увеличения скорости движения машины свыше предварительно установленной величины, а также ее поворота с малым радиусом.A variant of the electrical system that ensures the safety of the machine when fording a ford contains a water presence sensor that signals the ford is being overcome, and the controller in this mode controls the engine and / or transmission of the machine with the prohibition of stopping the engine, reducing its angular speed below a predetermined value, gear shifting the transmission, stopping the machine, increasing the speed of the machine over a predetermined value, as well as its rotation with a small radius.
С целью предотвращения аварий при наезде машины на препятствия и соответствующего повышения безопасности оператора, система в соответствующем варианте ее исполнения содержит датчик тягового усилия машины, а контроллер формирует сигнал остановки машины в случае, если скорость возрастания тягового усилия превышает предварительно установленную величину.In order to prevent accidents when a car runs into obstacles and to increase the operator’s safety accordingly, the system in its corresponding version contains a machine traction sensor, and the controller generates a machine stop signal if the speed of increase in traction exceeds a predetermined value.
Для повышения безопасности оператора при снятии крышки радиатора нагретого (перегретого) двигателя реализован вариант системы электрооборудования, содержащий датчик направления ветра и сигнализатор положения наветренной стороны этой пробки или крышки.To increase operator safety when removing the radiator cap of a heated (superheated) engine, an electrical system option is implemented that includes a wind direction sensor and a signaling device for the position of the windward side of this plug or cap.
В следующем варианте системы электрооборудования, обеспечивающей повышенную безопасность машины при ее торможении, контроллер реализует алгоритм безопасной остановки машины, формируя сигналы управления двигателем, трансмиссией и прицепным рабочим оборудованием (если оно имеет колесный ход), в следующей последовательности: уменьшение подачи топлива в двигатель, включение тормозов колес прицепного оборудования, выключение передачи крутящего момента от двигателя к ведущим звездочкам машины, включение тормоза машины.In the next version of the electrical system, which provides increased safety of the machine when it is braking, the controller implements the algorithm for safe stopping the machine, generating control signals for the engine, transmission and trailed working equipment (if it has a wheel drive), in the following sequence: reducing the fuel supply to the engine, turning on brakes of wheels of towed equipment, turning off the transmission of torque from the engine to the drive sprockets of the machine, turning on the brakes of the machine.
В случае непредвиденной остановке двигателя машины на крутых подъемах и спусках контроллер 9, с использованием сигналов датчика угла наклона машины в продольной плоскости, формирует сигналы безопасного управления двигателем и трансмиссией машины в следующей последовательности: включение тормоза машины, выключение передачи крутящего момента от двигателя к ведущим звездочкам машины, запуск двигателя и одновременное выключение тормоза и включение передачи крутящего момента от двигателя к ведущим звездочкам машины.In the event of an unexpected stop of the engine of the machine on steep ascents and descents, the controller 9, using the signals of the angle sensor of the machine in the longitudinal plane, generates signals for safe control of the engine and transmission of the machine in the following sequence: applying the brake of the machine, disabling the transmission of torque from the engine to the drive sprockets cars, starting the engine and simultaneously turning off the brake and turning on the transmission of torque from the engine to the drive wheels of the machine.
Независимо или в дополнение к реализации других альтернативных признаков изобретения, контроллер 9 на крутых подъемах и спусках может формировать сигналы торможения машины из условия ограничения интенсивности торможения машины, максимального допустимая величина которой при различной скорости движения машины на подъемах и спусках предварительно записана в энергонезависимую память этого контроллера.Independently or in addition to the implementation of other alternative features of the invention, the controller 9 at steep ascents and descents can generate machine braking signals from the condition of limiting the machine's braking intensity, the maximum allowable value of which at different speeds of the machine during ascents and descents is pre-recorded in the non-volatile memory of this controller .
Следующий вариант реализации системы предусматривает включение в ее состав устройства глобального спутникового позиционирования GPS/ГЛОНАСС и записи в энергонезависимую память какого-либо блока системы координат или области допустимого местоположения машины, а также величин уклонов грунтовой поверхности с привязкой к этим координатам. Это обеспечивает управление двигателем и трансмиссией из условия перемещения машины в пределах ее допустимого местоположения и предотвращения опрокидывания. В частности, система обеспечивает выбор и реализацию траектории движения машины из условия пересечения линии электропередачи под прямым углом вблизи опоры (в зонах наименьшего провисания проводов ЛЭП).The next version of the system implementation includes the inclusion of a GPS / GLONASS global satellite positioning device and recording in a non-volatile memory of any block of the coordinate system or the area of the permissible location of the machine, as well as the values of the slopes of the soil surface with reference to these coordinates. This provides control of the engine and transmission from the condition of moving the machine within its permissible location and prevent tipping over. In particular, the system provides the selection and implementation of the trajectory of the machine from the condition of crossing the power line at a right angle near the support (in the areas of least sagging power line wires).
Система в еще одном варианте ее исполнения осуществляет контроль напряженности электрического поля линии электропередачи (ЛЭП) и наличие у оператора наряда-допуска на работу в охранной зоне ЛЭП с формированием соответствующих предупредительных сигналов или сигналов блокирования работы машины, что также повышает безопасность работы оператора.The system in another embodiment of its execution monitors the electric field strength of the power line (transmission line) and the presence of the work permit for the operator to work in the security zone of the transmission line with the formation of appropriate warning signals or signals blocking the operation of the machine, which also increases the safety of the operator.
Во всех вариантах реализации системы электрооборудования контроллер, формирующий сигналы управления или предупредительные сигналы, может дополнительно записывать эти сигналы в энергонезависимую память с возможностью считывания с панели оператора или с помощью внешнего считывающего устройства. Реализация такого регистратора параметров («черного ящика»), также повышает безопасность работы, поскольку позволяет выявить нарушения оператором правил безопасной эксплуатации машины после произошедших аварий, что является для оператора дисциплинирующим фактором.In all embodiments of the electrical system, the controller, generating control signals or warning signals, can additionally write these signals to non-volatile memory with the ability to read from the operator panel or using an external reader. The implementation of such a parameter recorder (“black box”) also increases the safety of work, since it allows you to identify violations by the operator of the rules for safe operation of the machine after accidents, which is a disciplining factor for the operator.
Максимально высокий уровень безопасности оператора при работе на машине достигается при одновременной реализации всех альтернативных признаков, указанных в формуле изобретения. Возможна также реализация как одного их этих альтернативных признаков, так и их любого количества в любом сочетании. Это также приводит к повышению безопасности. Однако достигаемый при этом уровень безопасности не достигает максимально возможного значения.The highest level of operator safety when working on the machine is achieved while simultaneously implementing all the alternative features specified in the claims. It is also possible to realize either one of these alternative features, or any number of them in any combination. It also leads to increased security. However, the safety level achieved in this case does not reach the maximum possible value.
Заявленная система электрооборудования гусеничной машины допускает также иные варианты ее реализации на основе признаков, изложенных в формуле изобретения.The claimed system of electrical equipment of a tracked vehicle also allows other options for its implementation based on the characteristics set forth in the claims.
Источники информацииInformation sources
1. SU 18104441 A1, Е02F 9/20, Е02F 3/76, 23.04.1993.1.SU 18104441 A1, E02F 9/20, E02F 3/76, 04/23/1993.
2. Тракторы. Конструкция: Учебник для студентов вузов/ И.П. Ксеневич, В.М. Шарипов, Л.Х. Арустамов и др.; Под общ. ред. И.П. Ксеневича, В.М. Шарипова. - М.: МГУ «МАМИ», 2001-821.2. Tractors. Design: Textbook for university students / I.P. Ksenevich, V.M. Sharipov, L.Kh. Arustamov et al .; Under the total. ed. I.P. Ksenevich, V.M. Sharipova. - M.: Moscow State University "MAMI", 2001-821.
Claims (18)
а) система электрооборудования содержит устройство считывания персональных или биометрических данных оператора, которое подключено к контроллеру или входит в состав контроллера или панели оператора, который/которая выполнен/выполнена с возможностью сравнения считанных данных с данными, по меньшей мере, об одном операторе, допущенном к управлению машиной, предварительно записанными в его/ее энергонезависимую память, а также с возможностью последующего формирования предупреждающих сигналов или сигналов разрешения или блокирования работы двигателя и/или трансмиссии машины в зависимости от результатов этого сравнения;
б) панель оператора или контроллер содержит блок энергонезависимой памяти, в который записана для хранения информация, содержащая требования или правила работы оператора, установленные из условия предотвращения возникновения опасных ситуаций при эксплуатации машины, а панель оператора приспособлена для отображения этой информации;
в) панель оператора или контроллер содержит блок энергонезависимой памяти, приспособленный для записи в него и хранения информации о наряде или технологической карте производства работ, и/или о маршруте движения машины или о месте выполнения работ, и/или об особенностях безопасного выполнения этих работ, а панель оператора приспособлена для отображения этой информации;
г) система электрооборудования содержит устройство ввода информации о техническом состоянии машины в блок энергонезависимой памяти контроллера или панели оператора, причем панель оператора приспособлена для отображения этой информации;
д) система электрооборудования содержит устройство передачи данных о параметрах работы машины и/или о ее техническом состоянии на терминал, расположенный вне машины, с использованием радиоканала и/или сети Интернет, причем терминал выполнен с возможностью отображения и записи этих данных для хранения в энергонезависимую память с возможностью считывания в случае необходимости;
е) контроллер приспособлен для проверки проведения оператором действия на холостом ходу, по меньшей мере, одного механизма машины после запуска двигателя путем выявления изменений выходных сигналов датчиков параметров работы машины, а также для записи данных о результатах этой проверки в энергонезависимую память с возможностью считывания в случае необходимости и/или формирования предупредительного сигнала в случае начала работы машины без предварительной проверки оператором этого действия;
ж) система электрооборудования содержит датчик положения крышки топливного бака или датчик уровня топлива в баке, а контроллер выполнен с возможностью выявления режима заправки машины топливом путем контроля открытия крышки топливного бака или увеличения уровня топлива в баке, а также приспособлен для формирования сигнала остановки двигателя или установления малой частоты вращения двигателя в режиме заправки машины топливом;
з) система электрооборудования содержит датчик дыма и/или освещенности машины в районе топливного бака, а также датчик положения крышки топливного бака или датчик уровня топлива в баке, причем контроллер выполнен с возможностью выявления режима заправки машины топливом путем контроля открытия крышки топливного бака или увеличения уровня топлива в баке, а также приспособлен для формирования предупредительного сигнала или сигнала блокирования подачи топлива в случае наличия дыма и/или недостаточной освещенности машины в районе топливного бака в режиме заправки машины;
и) система электрооборудования оснащена контактным или бесконтактным ключом и устройством для подключения или считывания сигналов этого ключа, а контроллер выполнен с возможностью формирования сигнала запуска двигателя при одновременном наличии сигнала от этого ключа, отсутствии передачи крутящего момента от двигателя к ведущим звездочкам машины, включенном стояночном тормозе, нахождении оператора в кабине или в кресле машины, а также отключенном приводе технологического оборудования, если этот привод имеется на машине, причем отсутствие передачи крутящего момента от двигателя к ведущим звездочкам машины, включение стояночного тормоза, нахождение оператора в кабине или в кресле машины, а также отключение привода технологического оборудования, если этот привод имеется на машине, выявляется контроллером с помощью подключенных к нему дополнительных датчиков или на основании сигналов управления этими механизмами;
к) система электрооборудования содержит датчик концентрации выбросов вредных веществ с отработавшими газами или дымности отработавших газов двигателя, а контроллер выполнен с возможностью сравнения выходного сигнала этого датчика с максимально допустимым значением этого контролируемого параметра, предварительно записанным в энергонезависимую память контроллера, а также с возможностью формирования, в зависимости от результатов этого сравнения, предупредительного сигнала;
л) система электрооборудования содержит, по меньшей мере, один датчик концентрации пыли, и/или окиси углерода, и/или паров алкоголя, и/или паров топлива в воздухе кабины оператора, и/или уровня звука на рабочем месте оператора, и/или параметров вибрации на сиденье оператора, и/или параметров вибрации, по меньшей мере, на одном органе управления машины, и/или температуры воздуха в кабине оператора, а контроллер выполнен с возможностью сравнения выходного сигнала этого датчика с максимально допустимым значением контролируемого параметра, предварительно записанным в энергонезависимую память контроллера, причем контроллер приспособлен для формирования, в зависимости от результатов этого сравнения, предупредительного сигнала и/или сигнала остановки двигателя или машины;
м) система электрооборудования содержит датчик внешней освещенности, а контроллер выполнен с возможностью сравнения фактической величины освещенности с ее минимально допустимой величиной, предварительно записанной в энергонезависимую память контроллера, и последующего включения приборов освещения в зависимости от результатов этого сравнения, а также с возможностью формирования предупредительного сигнала и/или сигнала остановки двигателя или машины, если при наличии сигнала включения приборов освещения уровень внешней освещенности меньше минимально допустимой величины;
н) система электрооборудования содержит датчик интенсивности тумана, и/или дождя, и/или снегопада, и/или запыленности окружающей среды, а контроллер выполнен с возможностью постоянного или периодического включения, по меньшей мере, одного прибора освещения и/или звуковой сигнализации в случае, если величина контролируемого датчиком параметра превышает величину, предварительно определенную и записанную в энергонезависимую память контроллера, и/или с возможностью управления двигателем и/или трансмиссией машины из условия ограничения скорости движения машины, максимально допустимая величина которой предварительно определена в зависимости от величины параметра, контролируемого датчиком, и записана в энергонезависимую память контроллера;
о) система электрооборудования содержит датчик угла наклона машины в продольной и/или поперечной плоскости, а также датчик внешней освещенности, и/или тумана, и/или дождя, и/или снегопада, и/или запыленности окружающей среды, причем контроллер выполнен с возможностью сравнения фактической величины продольного и/или поперечного наклона машины с его предельно допустимой величиной, предварительно определенной и записанной в энергонезависимую память контроллера в зависимости от величины внешней освещенности, и/или интенсивности тумана, и/или дождя, и/или снегопада, и/или запыленности окружающей среды, а также с возможностью формирования, в зависимости от результата этого сравнения, предупредительного сигнала и/или сигнала остановки двигателя или машины;
п) система электрооборудования гусеничной машины, оснащенной тяговой лебедкой, содержит датчик наличия ограждения заднего стекла кабины из металлической решетки или панель оператора приспособлена для подтверждения оператором наличия этого ограждения, а контроллер приспособлен для формирования сигнала запрета включения тяговой лебедки при отсутствии этого ограждения;
р) контроллер выполнен с возможностью контроля направления и/или скорости линейного или углового перемещения машины и/или ее рабочего оборудования с использованием, по меньшей мере, одного датчика параметров работы машины, а контроллер выполнен с возможностью сравнения этого направления и/или этой скорости с сигналами органов управления машиной и/или ее рабочим оборудованием, а также с возможностью последующего формирования, в зависимости от результатов этого сравнения, предупредительного сигнала и/или сигнала остановки двигателя или машины;
с) система электрооборудования содержит, по меньшей мере, один датчик наличия на машине огнетушителя, и/или лопаты, и/или аптечки первой медицинской помощи, и/или емкости для питьевой воды, и/или буксирного троса, а контроллер выполнен с возможностью формирования, в зависимости сигнала этого датчика, предупредительного сигнала и/или сигнала остановки двигателя или машины;
т) контроллер приспособлен для преобразования параметров работы машины и/или сигналов, по меньшей мере, одного органа управления машиной в сигналы управления приборами освещения, и/или устройством световой сигнализации, и/или устройством звуковой сигнализации, в соответствии с программой этого преобразования, предварительно записанной в его энергонезависимой памяти и определяющей порядок этого преобразования и/или характеристику, и/или вид сигналов управления указанными приборами и/или устройствами;
у) система электрооборудования содержит датчик угла наклона машины в продольной и/или поперечной плоскости и датчик наличия устройства защиты оператора при опрокидывании машины, именуемого ROPS, или панель оператора приспособлена для подтверждения оператором наличия указанного устройства, а контроллер приспособлен для изменения предельно допустимой величины продольного и/или поперечного угла наклона машины, предварительно определенной и записанной в энергонезависимую память контроллера, в зависимости от наличия указанного устройства, а также выполнен с возможностью формирования предупредительного сигнала и/или сигнала остановки двигателя или машины, если угол продольного и/или поперечного наклона машины превышает предельно допустимую величину;
ф) система электрооборудования содержит датчик ремня безопасности кресла оператора и датчик наличия устройства защиты оператора при опрокидывании машины, именуемого ROPS, или панель оператора приспособлена для подтверждения оператором наличия указанного устройства, а контроллер выполнен с возможностью формирования предупредительного сигнала и/или сигнала остановки двигателя или машины, если при наличии указанного устройства ремень безопасности не застегнут;
х) система электрооборудования содержит, по меньшей мере, один датчик фиксации левой и/или правой двери кабины в открытом положении и датчик поперечного и/или продольного наклона машины, а контроллер выполнен с возможностью формирования предупредительного сигнала и/или сигнала остановки двигателя или машины, если сигнал датчика положения двери кабины указывает на ее закрытое положение, а величина угла поперечного и/или продольного наклона машины превышает максимально допустимую величину, предварительно записанную в энергонезависимую память контроллера;
ц) система электрооборудования содержит датчик угла наклона машины в продольной плоскости, а контроллер выполнен с возможностью сравнения этого угла с предварительно записанными в его энергонезависимой памяти величинами углов наклона машины на подъемах и спусках, превышение которых требует реализации мер безопасности, а также, в случае этого превышения, с возможностью управления двигателем и/или трансмиссией машины из условия запрета остановки двигателя, и/или движения машины накатом или под уклон с остановленным двигателем, и/или выключения муфты сцепления трансмиссии, и/или переключения передачи с разрывом потока мощности, и/или запуска двигателя от силы инерции движущейся под уклон машины, и/или поворота с радиусом меньше величины, предварительно записанной в памяти контроллера, и/или торможения с ускорением, превышающим величину, предварительно записанную в память контроллера, и/или отключения одной гусеницы;
ч) система электрооборудования содержит датчик угла наклона машины в поперечной плоскости, а контроллер выполнен с возможностью сравнения этого угла с предварительно записанной в его энергонезависимой памяти величиной угла поперечного наклона машины, превышение которого требует реализации мер безопасности, а также, в случае этого превышения, с возможностью управления трансмиссией или механизмами поворота машины из условия запрета поворота с торможением одной гусеницы в нагорную сторону или поворота с радиусом меньше величины, предварительно записанной в памяти контроллера;
ш) система электрооборудования содержит датчик наличия воды, установленный на машине с возможностью выявления преодолевания машиной брода, а контроллер, при выявлении преодолевания брода, приспособлен для управления двигателем и/или трансмиссией машины из условия запрета остановки двигателя, и/или уменьшения его угловой скорости меньше величины, предварительно записанной в памяти контроллера, и/или переключения передач трансмиссии, и/или остановки машины, и/или увеличения скорости движения машины свыше величины, предварительно записанной в памяти контроллера, и/или поворота с радиусом меньше величины, предварительно записанной в памяти контроллера;
щ) система электрооборудования содержит датчик тягового усилия машины, а контроллер приспособлен для определения скорости возрастания тягового усилия и формирования сигнала управления трансмиссией машины, направленного на ее остановку, в случае, если скорость возрастания тягового усилия превышает величину, предварительно записанную в память контроллера;
ъ) система электрооборудования содержит датчик направления ветра и сигнализатор, установленный вблизи съемной пробки или крышки радиатора двигателя и соединенный с контроллером, который приспособлен для формирования сигнала управления этим сигнализатором с возможностью индикации наветренной стороны этой пробки или крышки радиатора;
ы) контроллер приспособлен для выявления сигнала торможения машины от органа управления и последующего формирования сигналов управления двигателем, трансмиссией, а также прицепным рабочим оборудованием, если оно имеется и имеет колесный ход, в следующей последовательности: уменьшение подачи топлива в двигатель, включение тормозов колес прицепного рабочего оборудования, если оно имеется, выключение передачи крутящего момента от двигателя к ведущим звездочкам машины, включение тормоза машины;
ь) система электрооборудования содержит датчик угла наклона машины в продольной плоскости, а контроллер выполнен с возможностью сравнения этого угла с предварительно записанными в его энергонезависимой памяти величинами углов наклона машины на подъемах и спусках, превышение которых требует реализации мер безопасности, а также, в случае этого превышения и выявления остановки двигателя при движении машины, с возможностью формирования сигналов управления двигателем и трансмиссией в следующей последовательности: включение тормоза машины, выключение передачи крутящего момента от двигателя к ведущим звездочкам машины, запуск двигателя и одновременное выключение тормоза и включение передачи крутящего момента от двигателя к ведущим звездочкам машины;
э) система электрооборудования содержит датчики скорости движения и угла наклона машины в продольной плоскости, а контроллер приспособлен для формирования сигналов торможения машины из условия ограничения интенсивности торможения машины, максимального допустимая величина которой при различной скорости движения машины на подъемах и спусках предварительно записана в энергонезависимую память контроллера;
ю) система электрооборудования содержит устройство глобального спутникового позиционирования, подключенное к контроллеру или панели оператора, в энергонезависимой памяти которого/которой предварительно записаны координаты допустимого местоположения машины и/или величины уклонов грунтовой поверхности с привязкой к этим координатам, а контроллер приспособлен для управления двигателем и/или трансмиссией машины из условия перемещения машины в пределах ее допустимого местоположения и предотвращения ее опрокидывания;
я) система электрооборудования содержит датчик напряженности электрического поля линии электропередачи и устройство, выполненное с возможностью выявления наличия у оператора наряда-допуска на работу в охранной зоне линии электропередачи и подключенное контроллеру или панели оператора, который/которая приспособлен/приспособлена для формирования сигнала остановки работы двигателя и/или машины при отсутствии этого наряда-допуска и величине напряженности электрического поля, превышающей максимально допустимую величину, предварительно записанную в память контроллера.1. The electrical system of the tracked vehicle, comprising at least one controller adapted to control the engine, and / or transmission, and / or work equipment, and / or lighting devices and / or sound alarms included in the electrical system, as well as machine operation parameters sensors connected to at least one controller, at least one machine control element connected to at least one controller, and an operator panel adapted to select CONTROL parameters of the machine and connected to at least one controller or its constituent, characterized in that it further realized at least one of the following technical solutions:
a) the electrical system contains a device for reading personal or biometric data of the operator, which is connected to the controller or is part of the controller or operator panel, which / which is made / configured to compare the read data with the data of at least one operator allowed to control of the machine pre-recorded in his / her non-volatile memory, as well as with the possibility of subsequent generation of warning signals or enable or block signals engine and / or machine bots depending on the results of this comparison;
b) the operator panel or controller contains a non-volatile memory block in which information is stored for storing information that contains the requirements or rules of the operator’s work established from the conditions for preventing dangerous situations during machine operation, and the operator panel is adapted to display this information;
c) the operator’s panel or controller contains a non-volatile memory unit adapted for recording and storing information about the work order or technological map of the work, and / or the route of the machine or the place of work, and / or the features of the safe performance of these works, and the operator panel is adapted to display this information;
d) the electrical system contains a device for inputting information about the technical condition of the machine into the non-volatile memory unit of the controller or the operator panel, the operator panel being adapted to display this information;
d) the electrical system contains a device for transmitting data about the operation parameters of the machine and / or its technical condition to a terminal located outside the machine using a radio channel and / or the Internet, and the terminal is configured to display and record these data for storage in non-volatile memory with the ability to read if necessary;
f) the controller is adapted to verify that the operator idles at least one machine mechanism after starting the engine by detecting changes in the output signals of the sensors of the machine’s operating parameters, as well as to write data on the results of this test to non-volatile memory with the possibility of reading in case of the need and / or generation of a warning signal in the event that the machine starts to work without first checking by the operator this action;
g) the electrical system contains a sensor for the position of the fuel cap or a fuel level sensor in the tank, and the controller is configured to detect the fueling mode of the machine by monitoring the opening of the fuel cap or increasing the fuel level in the tank, and is also adapted to generate a stop signal or low engine speed in the fueling mode of the machine;
h) the electrical system contains a smoke and / or light sensor of the machine in the fuel tank area, as well as a fuel tank cap position sensor or a fuel level sensor in the tank, the controller being configured to detect the fueling mode of the car by monitoring the opening of the fuel tank cap or increasing the level fuel in the tank, and is also adapted to generate a warning signal or a signal blocking the fuel supply in the event of smoke and / or insufficient illumination of the machine in the fuel area oh tank in the refueling mode of the machine;
i) the electrical system is equipped with a contact or contactless key and a device for connecting or reading the signals of this key, and the controller is configured to generate an engine start signal while there is a signal from this key, there is no transmission of torque from the engine to the drive sprockets of the machine, the parking brake is applied , the operator is in the cab or chair of the machine, as well as the disconnected drive of technological equipment, if this drive is available on the machine, and The transmission of torque from the engine to the drive sprockets of the machine, the application of the parking brake, the operator being in the cab or chair of the machine, as well as the disabling of the process equipment drive, if this drive is available on the machine, is detected by the controller using additional sensors connected to it or on the basis of control signals for these mechanisms;
j) the electrical system contains a sensor for the concentration of harmful substances with exhaust gases or exhaust smoke of the engine, and the controller is configured to compare the output signal of this sensor with the maximum allowable value of this monitored parameter previously recorded in the non-volatile memory of the controller, as well as with the possibility of generating, depending on the results of this comparison, a warning signal;
k) the electrical system contains at least one sensor for the concentration of dust and / or carbon monoxide and / or alcohol vapor and / or fuel vapor in the air of the operator’s cabin and / or sound level at the operator’s workplace and / or vibration parameters on the operator’s seat, and / or vibration parameters on at least one control element of the machine, and / or air temperature in the operator’s cabin, and the controller is configured to compare the output signal of this sensor with the maximum allowable value of the controlled parameter, pre preliminarily recorded in the nonvolatile memory of the controller, wherein the controller is adapted for forming, depending on the results of this comparison, the alarm and / or stop signal of the engine or machine;
m) the electrical system contains an ambient light sensor, and the controller is configured to compare the actual amount of illumination with its minimum acceptable value, previously recorded in the non-volatile memory of the controller, and then turn on the lighting devices depending on the results of this comparison, as well as with the possibility of generating a warning signal and / or a signal to stop the engine or machine, if in the presence of a signal to turn on the lighting devices, the level of external illumination and less than the minimum value;
m) the electrical system contains a sensor for the intensity of fog and / or rain and / or snow and / or dustiness of the environment, and the controller is configured to continuously or periodically turn on at least one lighting device and / or sound alarm if the value of the parameter controlled by the sensor exceeds the value previously determined and recorded in the non-volatile memory of the controller, and / or with the possibility of controlling the engine and / or transmission of the machine from the condition of limitation with orosti machine movement, the maximum value of which is previously determined depending on the value of the parameter controlled by the sensor and recorded in the nonvolatile memory of the controller;
o) the electrical system comprises a sensor for tilting the machine in the longitudinal and / or transverse plane, as well as a sensor for ambient light and / or fog and / or rain and / or snow and / or dustiness of the environment, the controller being configured to comparing the actual value of the longitudinal and / or transverse inclination of the machine with its maximum permissible value, previously determined and recorded in the non-volatile memory of the controller, depending on the amount of ambient light and / or fog intensity, and / whether rain and / or snow, and / or dusty environment, and to generate, depending on the result of this comparison, the alarm and / or stop signal of the engine or machine;
o) the electrical system of the tracked vehicle equipped with a traction winch contains a sensor for the presence of the rear window fencing of the cabin from a metal grill or the operator panel is adapted to confirm the presence of this fence by the operator, and the controller is adapted to generate a signal to prohibit the inclusion of the traction winch in the absence of this enclosure;
p) the controller is configured to control the direction and / or speed of the linear or angular movement of the machine and / or its working equipment using at least one sensor of the machine’s operating parameters, and the controller is configured to compare this direction and / or this speed with signals of the controls of the machine and / or its working equipment, as well as with the possibility of subsequent formation, depending on the results of this comparison, a warning signal and / or a signal to stop the engine or cars;
c) the electrical system contains at least one sensor for the presence of a fire extinguisher, and / or a shovel, and / or a first aid kit, and / or a container for drinking water, and / or a tow rope, and the controller is configured to , depending on the signal from this sensor, the warning signal and / or the signal to stop the engine or machine;
r) the controller is adapted to convert the operating parameters of the machine and / or signals of at least one control element of the machine into control signals of lighting devices, and / or a light signaling device, and / or a sound signaling device, in accordance with the program of this conversion, previously recorded in its non-volatile memory and determining the order of this conversion and / or the characteristic and / or type of control signals of the indicated devices and / or devices;
s) the electrical system contains a sensor for the angle of inclination of the machine in the longitudinal and / or transverse plane and a sensor for the presence of an operator protection device when the machine is called ROPS, or the operator panel is adapted to confirm the presence of the specified device by the operator, and the controller is adapted to change the maximum permissible longitudinal and / or transverse tilt angle of the machine, predefined and recorded in the non-volatile memory of the controller, depending on the availability of the specified device a, and is configured to generate a warning signal and / or stop signal of the engine or machine, if the angle of the longitudinal and / or transverse inclination of the machine exceeds the maximum allowable value;
f) the electrical system contains a seat belt sensor for the operator’s seat and a sensor for the presence of an operator protection device when the machine is called ROPS, or the operator panel is adapted to confirm the presence of the specified device by the operator, and the controller is configured to generate an alarm and / or engine or machine stop signal if, with the specified device, the seat belt is not fastened;
x) the electrical system includes at least one sensor for fixing the left and / or right cab door in the open position and a transverse and / or longitudinal tilt sensor of the machine, and the controller is configured to generate an alarm and / or stop signal of the engine or machine, if the signal from the cabin door position sensor indicates its closed position, and the value of the angle of the transverse and / or longitudinal tilt of the machine exceeds the maximum allowable value previously recorded in non-volatile controller memory
c) the electrical system contains a sensor for the angle of inclination of the machine in the longitudinal plane, and the controller is configured to compare this angle with the values of the angle of inclination of the machine on ascents and descents previously recorded in its non-volatile memory, the excess of which requires the implementation of safety measures, and also, in this case excess, with the ability to control the engine and / or transmission of the machine from the prohibition of stopping the engine, and / or moving the machine on the coast or downhill with the engine stopped, and / or off irradiating the clutch of the transmission, and / or shifting the gear with breaking the power flow, and / or starting the engine from the inertia of the vehicle moving downhill, and / or turning with a radius less than the value previously stored in the controller’s memory, and / or braking with acceleration, exceeding the value previously recorded in the controller memory and / or disconnecting one track;
h) the electrical system contains a sensor of the angle of inclination of the machine in the transverse plane, and the controller is configured to compare this angle with the value of the angle of the transverse inclination of the machine previously recorded in its non-volatile memory, the excess of which requires the implementation of safety measures, and, in case of this excess, the ability to control the transmission or turning mechanisms of the machine from the condition of prohibition of turning with braking of one track in the uphill side or turning with a radius less than ritelno recorded in the controller memory;
sh) the electrical system contains a water sensor installed on the machine with the possibility of detecting ford machine overcoming, and the controller, when detecting ford crossing, is adapted to control the engine and / or transmission of the machine from the condition that the engine is stopped and / or its angular speed is reduced less the value previously recorded in the controller's memory, and / or gear shifting the transmission, and / or stopping the machine, and / or increasing the speed of the machine above the value constant in the controller's memory and / or a rotation with a radius smaller than the value pre-recorded in the controller memory;
y) the electrical system contains a traction sensor of the machine, and the controller is adapted to determine the rate of increase in traction and generate a control signal for the transmission of the machine aimed at stopping it, if the rate of increase in traction exceeds the value previously stored in the controller;
(b) the electrical system includes a wind direction sensor and an indicator installed near a removable plug or radiator cap of the engine and connected to a controller that is adapted to generate a control signal for this detector with the ability to indicate the windward side of this plug or radiator cap;
s) the controller is adapted to detect the brake signal of the machine from the control and the subsequent generation of control signals for the engine, transmission, and also trailed work equipment, if it is available and has a wheel drive, in the following sequence: reducing the fuel supply to the engine, turning on the brakes of the wheels of the trailed worker equipment, if any, turning off the transmission of torque from the engine to the drive sprockets of the machine, turning on the brake of the machine;
b) the electrical system contains a sensor for the angle of inclination of the machine in the longitudinal plane, and the controller is configured to compare this angle with the values of the angle of inclination of the machine on ascents and descents previously recorded in its non-volatile memory, the excess of which requires the implementation of safety measures, and also, in this case exceeding and detecting engine stop when the car is moving, with the possibility of generating engine and transmission control signals in the following sequence: applying the brake of the machine s, off the transmission of torque from the engine to the drive sprocket of the machine, start the engine and simultaneous switching off the brakes and the transmission of torque from the engine to the drive sprocket of the machine;
e) the electrical system contains sensors for the speed of the machine and the angle of inclination of the machine in the longitudinal plane, and the controller is adapted to generate braking signals of the machine from the condition of limiting the intensity of braking of the machine, the maximum allowable value of which at different speeds of the machine during ascents and descents is pre-recorded in the non-volatile memory of the controller ;
j) the electrical system contains a global satellite positioning device connected to the controller or the operator panel, in the non-volatile memory of which / the coordinates of the permissible location of the machine and / or the slopes of the soil surface are pre-recorded with reference to these coordinates, and the controller is adapted to control the engine and / or transmission of the machine from the condition of moving the machine within its permissible location and preventing it from tipping over;
i) the electrical system contains an electric field strength sensor for the power line and a device configured to detect whether the operator has a work permit for work in the security zone of the power line and is connected to a controller or operator panel that is / which is adapted to generate a signal to stop the engine and / or the machine in the absence of this tolerance order and the electric field strength exceeding the maximum permissible value, pre but recorded in the controller memory.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014101741/11A RU2550876C1 (en) | 2014-01-21 | 2014-01-21 | Electric equipment system for track-laying vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014101741/11A RU2550876C1 (en) | 2014-01-21 | 2014-01-21 | Electric equipment system for track-laying vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2550876C1 true RU2550876C1 (en) | 2015-05-20 |
Family
ID=53294167
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014101741/11A RU2550876C1 (en) | 2014-01-21 | 2014-01-21 | Electric equipment system for track-laying vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2550876C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2671593C1 (en) * | 2016-07-25 | 2018-11-02 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Vehicle control device and vehicle control method |
RU192462U1 (en) * | 2018-12-25 | 2019-09-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский политехнический университет" (Московский Политех) | AUTONOMOUS CABLE-FREE TRUCK TROLLEY |
RU2745465C2 (en) * | 2016-09-29 | 2021-03-25 | Сафран Хеликоптер Энджинз | Hybrid power plant for multipropeller rotary-wing aircraft containing improved dc/ac converter |
RU222952U1 (en) * | 2023-11-18 | 2024-01-24 | Акционерное общество "Автомобильный завод "УРАЛ" | Electric platform |
-
2014
- 2014-01-21 RU RU2014101741/11A patent/RU2550876C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Тракторы. Конструкция: Учебник для студентов вузов/ И.П. Ксеневич, В.М. Шарипов, Л.Х. Арустамов и др.; под общей ред. И.П.Ксеневича, В.М.Шарипова.-М.МГТУ "МАМИ", 2001-821 с. Сига Х., Мидзутани С. Введение в автомобильную электронику: Пер. с Японск.- М.: МИР, 1989.-232 с., ил. ISBN 5-03-000367-3 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2671593C1 (en) * | 2016-07-25 | 2018-11-02 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Vehicle control device and vehicle control method |
RU2745465C2 (en) * | 2016-09-29 | 2021-03-25 | Сафран Хеликоптер Энджинз | Hybrid power plant for multipropeller rotary-wing aircraft containing improved dc/ac converter |
RU192462U1 (en) * | 2018-12-25 | 2019-09-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский политехнический университет" (Московский Политех) | AUTONOMOUS CABLE-FREE TRUCK TROLLEY |
RU222952U1 (en) * | 2023-11-18 | 2024-01-24 | Акционерное общество "Автомобильный завод "УРАЛ" | Electric platform |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2021201755B2 (en) | Early boarding of passengers in autonomous vehicles | |
ES2972160T3 (en) | A vehicle adapted for autonomous driving and a method to detect obstructing objects | |
US20180101998A1 (en) | Management of operation and use of recreational vehicle | |
EP1121245B1 (en) | Automated devices to control equipment and machines with remote control and accountability worldwide | |
CN114555448B (en) | Parking behavior of autonomous vehicles | |
CN104477167B (en) | A kind of intelligent driving system and its control method | |
CN110154889A (en) | The earthquake emergency management system of motor vehicles | |
CN110001649A (en) | Vehicle control system, control method for vehicle and storage medium | |
CN101908272A (en) | Traffic safety sensing network based on mobile information | |
CN105049785A (en) | Vehicle driving safety monitoring terminal, system and method | |
RU2550876C1 (en) | Electric equipment system for track-laying vehicle | |
CN104648389B (en) | Automobile safety protective method and system | |
CN106043311B (en) | A kind of method and system judging driver distraction | |
US20090045675A1 (en) | Vehicle Theft Prevention Apparatus and Method Utilizing a Transmission Signal | |
CN108621932A (en) | A kind of vehicle early warning reminding method and device | |
US20230294634A1 (en) | Systems and methods for communicating with third parties external to autonomous vehicles | |
CN116071882A (en) | Method and device for processing distributed sensing signals by domain controller | |
JP2014172424A (en) | Hybrid vehicle | |
CN205113147U (en) | Driving safety monitoring device based on beidou navigation system | |
CN116588022A (en) | Vehicle-mounted disaster emergency system and automobile | |
US20230398959A1 (en) | Systems and methods for granting access to autonomous vehicles | |
EP4275959A1 (en) | Removable foot holds in a truck cab for an autonomous vehicle | |
JP2013029054A (en) | Recession rate inhibiting device of motor vehicle with automatic transmission | |
RU2557107C1 (en) | Tractor assembly with system for restriction of access to assembly control | |
CN111226266A (en) | Vehicle-mounted electronic fence control method |