RU2658755C1 - Система и устройство для основанного на метеоданных темперирования железнодорожных стрелок - Google Patents
Система и устройство для основанного на метеоданных темперирования железнодорожных стрелок Download PDFInfo
- Publication number
- RU2658755C1 RU2658755C1 RU2017113264A RU2017113264A RU2658755C1 RU 2658755 C1 RU2658755 C1 RU 2658755C1 RU 2017113264 A RU2017113264 A RU 2017113264A RU 2017113264 A RU2017113264 A RU 2017113264A RU 2658755 C1 RU2658755 C1 RU 2658755C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- arrow
- railroad
- meteorological data
- heater
- schedule
- Prior art date
Links
- 238000005496 tempering Methods 0.000 title claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 3-(2-methoxyethoxy)benzohydrazide Chemical compound COCCOC1=CC=CC(C(=O)NN)=C1 GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 27
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 3
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 2
- 230000007363 regulatory process Effects 0.000 description 2
- 238000012152 algorithmic method Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B7/00—Switches; Crossings
- E01B7/24—Heating of switches
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/041—Function-oriented details
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Abstract
Техническое решение относится к железнодорожной автоматике для обогрева стрелок. Система включает соединенный с источником метеоданных вычислительный блок, соединенный с вычислительным блоком блок управления, соединенное с блоком управления переключающее устройство, соединенный с переключающим устройством обогреватель железнодорожной стрелки. Причем вычислительный блок выполнен с возможностью непрерывного в задаваемые интервалы времени запрашивания метеоданных у источника метеоданных, их непрерывного анализа и непрерывного задания графика оптимальных заданных температур, в результате чего непрерывно и метеозависимо происходит актуализация заданной температуры железнодорожной стрелки. Блок управления выполнен с возможностью регулирования, в регулярные промежутки времени, обогревателя железнодорожной стрелки посредством переключающего устройства на основе заданного вычислительным блоком графика, пока не будет достигнута соответствующая заданная температура железнодорожной стрелки. Достигается повышение надежности работы стрелок. 2 н. и 8 з п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.
Description
Изобретение относится к системе и способу, основанного на метеоданных темперирования железнодорожных стрелок, в частности рельсов и подвижных тяг железнодорожных стрелок.
Традиционные стрелочные обогреватели нередко оборудуются метеодатчиками для локальной регистрации текущих метеоусловий в окружении соответствующей стрелки, чтобы с помощью локального управления обогревать эту стрелку посредством подходящих нагревательных элементов.
Однако при ряде преимуществ эти системы имеют недостаток сравнительно медленной реакции. Соответствующий обогреватель стрелки активируется лишь при наступлении изменения погоды. Однако при более сильных и экстремальных изменениях погоды, таких как резкие падения температуры, ледяной дождь, снег, снег с дождем или обильный свежевыпавший снег, в частности при температурах около точки замерзания, этого может быть недостаточно для быстрого обогрева соответствующей стрелки, чтобы предотвратить примерзание ее подвижных частей или блокирование снегом или льдом.
Темперирование, в частности обогрев железнодорожных стрелок с использованием метеоданных, известно из уровня техники. Так, в DE 19742085 В4 описана система обогрева стрелок с одним или несколькими пространственно отделенными друг от друга обогревателями стрелки, содержащими нагревательные элементы для обогрева соответствующей стрелки рельсовой нитки и средства для управления нагревательными элементами стрелки. Эта известная система обогрева стрелок содержит устройство прогнозирования погоды, которое определяет релевантные для обогрева стрелок данные прогноза погоды для соответствующего обогревателя стрелки и передает их на него. Далее средства управления нагревательными элементами соответствующего обогревателя управляют соответствующими нагревательными элементами в зависимости от принятых данных прогноза погоды. Недостаток этого решения заключается в том, что преждевременный нагрев стрелочного обогревателя с помощью дополнительной управляющей команды «нагрев» требует очень больших энергозатрат.
Ввиду названных выше недостатков уровня техники в основе изобретения лежит задача создания системы и способа, с помощью которых можно было бы, основываясь на метеоданных, своевременно и по необходимости темперировать железнодорожные стрелки так, чтобы нагрев происходил с оптимальным использованием энергии, энергопотребление можно было запланировать, а обусловленные погодой сбои, по меньшей мере, заметно уменьшить.
В части первого аспекта изобретения эта задача решается посредством системы 1 для основанного на метеоданных темперирования железнодорожных стрелок 3, включающей в себя:
- соединенный с источником W метеоданных вычислительный блок 101,
- по меньшей мере один соединенный с вычислительным блоком 101 блок 103 управления,
- по меньшей мере одно соединенное по меньшей мере с одним блоком 103 управления переключающее устройство 105,
- по меньшей мере один соединенный с переключающим устройством 105 обогреватель 107 по меньшей мере одной железнодорожной стрелки 3,
причем вычислительный блок 101 запрашивает у источника W метеоданных метеоданные по меньшей мере для одной железнодорожной стрелки 3, анализирует их и задает график Т1 оптимальных заданных температур по меньшей мере для одной железнодорожной стрелки 3,
причем блок 103 управления на основе заданного вычислительным блоком 101 графика Т1 посредством по меньшей мере одного переключающего устройства 105 регулирует по меньшей мере один обогреватель 107 по меньшей мере одной железнодорожной стрелки 3.
В части второго аспекта изобретения поставленная задача решается посредством способа, основанного на метеоданных темперирования железнодорожных стрелок 3, включающего в себя следующие этапы:
а) запрашивание метеоданных по меньшей мере для одной железнодорожной стрелки 3 у источника W метеоданных посредством вычислительного блока 101,
б) анализ запрошенных метеоданных посредством алгоритмического процесса с получением графика Т1 оптимальных заданных температур по меньшей мере для одной железнодорожной стрелки 3,
г) задание графика Т1 блоку 103 управления, которым снабжена по меньшей мере одна железнодорожная стрелка 3,
д) регулирование предусмотренного по меньшей мере на одной железнодорожной стрелке 3 обогревателя 107 на основе графика Т1 посредством по меньшей мере одного переключающего устройства 105.
Ниже изобретение описано более подробно.
Поскольку в связи с предложенной системой 1 описаны признаки способа, они относятся, в частности, к предложенному способу, как он описан ниже. Если в описании предложенного способа охарактеризованы предметные признаки, то они относятся, в частности, к предложенной системе 1, как она описана ниже.
Изобретение относится, прежде всего, к системе 1 для основанного на метеоданных темперирования железнодорожных стрелок 3, в частности рельсов и подвижных тяг железнодорожных стрелок 3. Она включает в себя соединенный с источником W метеоданных вычислительный блок 101, по меньшей мере один соединенный с вычислительным блоком 101 блок 103 управления, по меньшей мере одно соединенное по меньшей мере с одним блоком 103 управления переключающее устройство 105 и по меньшей мере один соединенный с переключающим устройством 105 обогреватель 107 по меньшей мере одной железнодорожной стрелки 3.
При этом вычислительный блок 101 запрашивает метеоданные по меньшей мере для одной железнодорожной стрелки 3 у источника W метеоданных, анализирует их и задает график Т1 оптимальных заданных температур по меньшей мере для одной железнодорожной стрелки 3. Вычислительный блок 101, в частности, непрерывно, т.е. в регулярные промежутки времени, запрашивает эти метеоданные. Блок 103 управления на основе заданного вычислительным блоком 101 графика Т1 посредством по меньшей мере одного переключающего устройства 105 регулирует по меньшей мере один обогреватель 107 по меньшей мере одной железнодорожной стрелки 3. Это регулирование может происходить, в частности, в регулярные промежутки времени.
Под «источником W метеоданных» согласно изобретению следует понимать внешний источник услуг, который представляет собой источник данных по метеоинформации. Такие источники услуг, как Meteomedia или DWD, могут по необходимости предоставлять метеоинформацию для отбора в Интернете через веб-сервис.
Вычислительный блок 101 представляет собой логическое «сердце» системы 1. Он опирается, в частности, на центральный процессор.
Блок 103 управления является подчиненным управлением. С помощью переданного на него графика Т1 он через соответствующее переключающее устройство 105 регулирует соответствующий стрелочный обогреватель 107, т.е. отдельные нагревательные элементы, пока не будет достигнута соответствующая заданная температура железнодорожной стрелки 3, т.е. соответствующего рельса/соответствующих рельсов и/или тяг. Кроме того, при выходе из строя линии DFÜ дистанционной передачи данных к вычислительному блоку 101 блок 103 управления осуществляет регулирование соответствующих переключающих устройств 105, пока не будет достигнута соответствующая заданная температура железнодорожной стрелки 3, т.е. соответствующего рельса/соответствующих рельсов.
Переключающим устройством 105 согласно изобретению называется полупроводниковое переключающее устройство с устройством регулирования и контроля или без него. Он получает от блока 103 управления на основе графика Т1 соответственно предусмотренную заданную температуру для железнодорожной стрелки 3. Затем переключающее устройство 105 самостоятельно регулирует нагревательные элементы. В качестве альтернативы регулирование осуществляется посредством блока 103 управления.
Обогреватель 107 стрелки содержит согласно изобретению в основном один или несколько нагревательных элементов, которые подходящим образом расположены на железнодорожной стрелке 3, т.е. на неподвижных и подвижных рельсах и тягах для подвижных рельсов, и управление нагревательными элементами.
Под «железнодорожной стрелкой 3» согласно изобретению следует понимать любые виды стрелок, такие как простые стрелки, перекрестные стрелки, стрелки на три пути и т.д. Помимо железнодорожных стрелок 3 изобретение применимо также для других путевых элементов, таких как путевые заграждения, сигнализационные установки, специальные отрезки пути или железнодорожные переезды, у которых темперирование стрелок и их тяг происходит, например, за счет конвекции и теплового излучения нагревательных стержней.
По сравнению с уровнем техники, в котором обогреватель стрелки сразу же реагирует на поступление команды на нагрев («коммутирующий сигнал») за счет начала нагрева, предложенная система 1 имеет то преимущество, что она работает не в зависимости от поступающего сигнала обработки метеоданных и по необходимости упреждающим образом темперирует железнодорожную стрелку 3 и упреждающим образом определяет результирующую из этого потребность в энергии.
Для этого согласно изобретению предпочтительно непрерывно запрашивать метеоданные, непрерывно анализировать их и непрерывно определять температурный график, благодаря чему непрерывно и в зависимости от погоды происходит актуализация заданной температуры железнодорожных стрелок 3 или их рельсов. Преимущество изобретения заключается, тем самым, в согласовании заданной температуры с фактической и ожидаемой в будущем погодой и, таким образом, в экономии энергии за счет возможных, более низких заданных значений при мягкой погоде и в планировании энергии для ожидаемой в будущем погоды.
В одном варианте система 1 дополнительно содержит по меньшей мере одно соединенное с вычислительным блоком 101 устройство 109 регистрации погоды по меньшей мере для одной железнодорожной стрелки 3. При этом вычислительный блок 101 сравнивает график Т1 с фактическими метеоданными по меньшей мере на одной железнодорожной стрелке 3, которые были зарегистрированы и переданы устройством 109 регистрации погоды, и задает актуализированный график Т2 оптимальных заданных температур по меньшей мере для одной железнодорожной стрелки 3. Кроме того, блок 103 управления на основе заданного вычислительным блоком 101 актуализированного графика Т2 посредством по меньшей мере одного переключающего устройства 105 регулирует по меньшей мере один обогреватель 107 по меньшей мере одной железнодорожной стрелки 3.
В качестве устройства 109 регистрации погоды согласно изобретению рассматриваются детекторные станции с регистрацией температуры и влажности воздуха, количества и вида осадков. Оно передает зарегистрированные локальные метеоданные через блок 103 управления на вычислительный блок 101. При необходимости, зарегистрированные локальные метеоданные могут направляться источнику W метеоданных.
В одном варианте блок 103 управления с помощью переданного ему графика Т2 через соответствующее переключающее устройство 105 регулирует соответственно обогреватель 107 стрелки, пока не будет достигнута соответствующая заданная температура железнодорожной стрелки 3. Переключающее устройство 105 получает от блока 103 управления на основе графика Т2 соответственно заданную температуру железнодорожной стрелки 3.
Этот вариант имеет то преимущество, что регулирование обогревателя 107 по меньшей мере одной железнодорожной стрелки 3 происходит не только на основе метеоданных, т.е. на основе прогнозов, но и за счет того, что фактические метеоданные включаются в процесс регулирования с места расположения соответствующей железнодорожной стрелки 3.
График Т1 или график Т2 можно назвать также температурным графиком.
В одном варианте вычислительный блок 101 образует групповой уровень G управления, а по меньшей мере один блок 103 управления, по меньшей мере одно переключающее устройство 105 и по меньшей мере один обогреватель 107 по меньшей мере одной железнодорожной стрелки 3 образуют уровень F наложения полей. Групповой уровень G регулирования образует идеальное местоположение вычислительного блока 101, тогда как на уровне F наложения полей размещены устройства, которые более или менее непосредственно расположены на железнодорожной стрелке 3.
Таким образом, запрашивание метеоданных, их анализ и задание графика Т1 или графика Т2, с одной стороны, отделены от регулирования обогревателя 107 стрелки, а с другой стороны, групповой уровень G управления управляет несколькими устройствами на уровнях F наложения полей.
Далее оказалось предпочтительным, если групповой уровень G регулирования и уровень F наложения полей расположены по месту на удалении друг от друга, так что в одном варианте вычислительного блока 101 его можно без проблем заменить или переработать на групповом уровне G регулирования, не прибегая к уровню F наложения полей, который при случае расположен дальше.
В одном альтернативном варианте групповой уровень G регулирования и уровень F наложения полей не расположены по месту на удалении друг от друга, а находятся в относительной близости. При необходимости, групповой уровень G управления и уровень F наложения полей могут также совпадать по месту.
За счет описанных выше вариантов можно соединить с групповым уровнем G управления один, два или более уровня F наложения полей. Таким образом, с помощью только одного вычислительного блока 101 через соответствующие переключающие устройства 105 можно регулировать несколько обогревателей 107 стрелки.
По меньшей мере один уровень F наложения полей может быть соединен посредством линии DFÜ дистанционной передачи данных с групповым уровнем G управления. Таким образом, на блок 103 управления передаются график Т1 или график Т2, а также метеоданные устройства 109 регистрации погоды, где он затем обрабатывается с управлением по времени.
Точно так же вычислительный блок 101 посредством линии DFÜ дистанционной передачи данных может быть соединен с источником W метеоданных. Преимущественно источник данных источника W метеоданных находится в Интернете, так что для вычислительного блока 101 на групповом уровне G управления создается доступ к Интернету, например, через UMTS/GSM-модем или DSL-соединение.
Приведенные выше рассуждения и предпочтения в отношении предложенной системы 1 соответственно относятся к описанному ниже предложенному способу. Точно так же приведенные ниже рассуждения и предпочтения в отношении предложенного способа соответственно относятся к предложенной системе 1.
В части второго аспекта изобретение относится к способу, основанному на метеоданных темперирования железнодорожных стрелок 3. Способ включает в себя этап а) запрашивание метеоданных по меньшей мере для одной железнодорожной стрелки 3 у источника W метеоданных посредством вычислительного блока 101. На этапе б) запрошенные метеоданные анализируются посредством алгоритмического процесса с получением графика Т1 оптимальных заданных температур по меньшей мере для одной железнодорожной стрелки 3. На этапе г) задается график Т1 блоку 103 управления, которым снабжена по меньшей мере одна железнодорожная стрелка 3. Наконец, на этапе д) предусмотренный по меньшей мере на одной железнодорожной стрелке 3 обогреватель 107 регулируется на основе графика Т1 посредством по меньшей мере одного переключающего устройства 105.
Запрашивание метеоданных по меньшей мере для одной железнодорожной стрелки 3 у источника W метеоданных на этапе а) происходит преимущественно непрерывно, т.е. в регулярные промежутки времени. За счет этого последующие этапы б), г) и д), а также, при необходимости, в) могут осуществляться также непрерывно, т.е. в регулярные промежутки времени.
Предложенный способ обладает в основном теми же преимуществами, что и предложенная система. Далее предложенный способ осуществляется не по жестким сценариям, как в уровне техники, например, когда в DE 19742085 В4 подается команда «нагрев теперь по сценарию А». Напротив, предложенный способ работает «скользящим образом» в зависимости от метеоусловий и с учетом их вероятности определяет временной ряд температурных данных, которые железнодорожная стрелка 3 должна иметь для надежного функционирования при оптимальном использовании энергии, т.е. составляется температурный график. Эти данные затем однократно после калькуляции передаются на блок управления. На обогреватель 107 стрелки не передается никакой метеоинформации, как в уровне техники.
В одном варианте способа он включает в себя далее этап в) между этапами б) и г), на котором график Т1 сравнивается с фактическими метеоданными по меньшей мере на одной железнодорожной стрелке 3, передаваемыми устройством 109 регистрации погоды, с получением актуализированного графика Т2 оптимальных заданных температуры по меньшей мере на одной железнодорожной стрелке 3. При этом на этапе г) актуализированный график Т2 задается блоку 103 управления, а на этапе д) предусмотренный по меньшей мере на одной железнодорожной стрелке 3 обогреватель 107 регулируется на основе актуализированного графика Т2 посредством по меньшей мере одного переключающего устройства 105.
Этот вариант имеет то преимущество, что регулирование обогревателя 107 по меньшей мере одной железнодорожной стрелки 3 происходит не только на основе метеоданных, т.е. на основе прогнозов, но и за счет того, что фактические метеоданные включаются в процесс регулирования с места расположения соответствующей железнодорожной стрелки 3.
Для оптимального регулирования обогревателя 107 стрелки оказалось предпочтительным, если на этапе а) в задаваемые интервалы времени заново осуществляется запрашивание метеоданных и заново осуществляется способ. Таким образом, можно актуально согласовать регулирование обогревателя 107 стрелки с изменяющимися метеоусловиями.
Задаваемые интервалы времени могут согласовываться с внешними условиями железнодорожной стрелки 3 и составлять от 5 минут до 5 часов, предпочтительно от 15 минут до 2 часов, в частности от 30 минут до 1 часа. При этом задаваемые интервалы времени могут согласовываться с текущей метеообстановкой, так что, например, при спокойной, продолжающейся в течение длительных периодов времени погоде интервалы времени увеличиваются, а при состоянии погоды с частой сменой метеоусловий сокращаются.
Предпочтительно, если метеоданные включают в себя такие параметры, как температура воздуха, количество осадков, вероятность осадков, точка росы и/или продолжительность солнечного сияния.
В другом варианте способа по метеоданным и графику Т2 определяется потребность в энергии на один или несколько будущих периодов времени, и они передаются на обогреватель 107 стрелки. Это обеспечивает прогноз и планирование требуемого энергорасхода для определенного периода времени за счет того, что в вычислительном блоке 101 для ожидаемых условий окружающей среды и полученной временнóй характеристики заданной температуры определяется потребность в энергии на определенный период времени.
Другие цели, признаки и возможности применения приведены в нижеследующем описании не ограничивающих изобретение примеров его осуществления со ссылкой на чертеж. При этом все описанные и/или изображенные признаки сами по себе или в комбинации образуют объект изобретения, также в зависимости от их объединения в пунктах формулы или их подчиненности. На чертеже изображается схема предложенной системы 1 в варианте осуществления изобретения.
С помощью схемы на чертеже описан предпочтительный вариант осуществления изобретения. При этом система 1 может быть разделена на три уровня: источник W метеоданных, групповой уровень G управления и уровень F наложения полей.
Источник W метеоданных представляет собой источник данных. Внешний источник услуг, такой как Meteomedia или DWD, предоставляет метеоинформацию для отбора в Интернете через веб-сервис.
Линия DFÜ дистанционной передачи данных через Интернет предоставляет связь между источником W метеоданных и предназначенным для обработки вычислительным блоком 101 (например, промышленный ПК). Поскольку источник данных в этом варианте находится в Интернете, здесь должен быть создан доступ к Интернету. Это может быть реализовано, например, через UMTS/GSM-модем или DSL-соединение.
В данном варианте групповой уровень G управления пространственно отделен от уровня F наложения полей и обеспечивает идеальное местоположение для вычислительного блока 101 для обработки метеоданных.
Вычислительный блок 101 можно назвать логическим «сердцем» основанного на метеоданных стрелочного обогревателя. Он активно отбирает метеоинформацию у источника W метеоданных и анализирует ее с учетом вероятности алгоритмическим методом. Результатом этого алгоритмического анализа является график Т1 (т.е. температурный график) дифференцированных по времени оптимальных заданных температур на каждый обогреватель 107 стрелки, подключенный к этому вычислительному блоку 101.
При небольшой вероятности вычисленная заданная температура рельсов составляет, например, -10°С, так что обогрева не требуется. Если в этом случае вероятность осадков повысится до 90%, то вычисляется и задается температура рельсов +5°С. Заданные температуры рельсов между этими значениями коррелируют соответственно с вероятностью.
Линия DFÜ дистанционной передачи данных между групповым уровнем G управления и уровнем F наложения полей передает созданный график Т1 блоку 103 управления обогревателем 107 стрелки, где он обрабатывается затем с управлением по времени.
Уровень F наложения полей включает в себя блок 103 управления и переключающее устройство 105 для обогревателя 107 стрелки.
Блок 103 управления сравнивает переданный ему график Т1 с фактическими метеоданными и через переключающее устройство 105 регулирует соответственно нагревательные элементы обогревателя 107 стрелки, пока не будет достигнута соответствующая заданная температура рельса/рельсов железнодорожной стрелки 3.
Переключающее устройство 105 получает от блока 103 управления соответственно предусмотренную заданную температуру железнодорожной стрелки 3. Система 1 регулирует тогда самостоятельно нагревательные элементы, пока не будет достигнута соответствующая температура рельсов.
В одном практическом варианте источник W метеоданных в регулярные промежутки времени, например каждый час, предоставляет заново калькулированные метеоданные для геокоординат определенной железнодорожной стрелки 3 и делает их доступными через веб-сервис. При этом речь может идти о таких параметрах, как температура воздуха, количество осадков, вероятность осадков, точка росы и продолжительность солнечного сияния.
Система 1 управляется посредством устанавливаемого в вычислительном блоке 101 интервала времени для запрашивания метеоданных у источника W метеоданных. В эти регулярные промежутки времени источник W метеоданных запрашивается, и новые метеоданные по линии DFÜ дистанционной передачи данных, в частности через Интернет-соединение, передаются на систему 1. В запросе содержатся геокоординаты железнодорожной стрелки 3 с обогревателем 107, которые хранятся в системе 1. Через геокоординаты источнику метеоданных сообщается положение системы 1, и подготавливаются относящиеся к местоположению метеоданные.
После передачи этих данных на вычислительный блок 101 они обрабатываются в нем посредством заданного алгоритма. Сами данные передаются в модели временнóго ряда из источника данных (источник W метеоданных) системе 1 на групповой уровень G управления. Необработанные данные могут выглядеть следующим образом и могут быть упакованы для передачи в подходящем формате, таком как XML.
В таблице 1 данные «температура», «вероятность осадков», «вид осадков» и «количество осадков» приведены лишь в качестве примера. Какие данные привлекаются для обработки, определяется алгоритмом обработки.
Таблица 1. Метеоданные из источника данных
| Отметка времени | Температура | Вероятность осадков | Вид осадков | Количество осадков |
| 11.02.2014 12:30 | 1°С | 0% | нет | 0 |
| 11.02.2014 13:00 | -2°С | 50% | дождь | 0 |
| 11.02.2014 13:30 | -2°С | 90% | дождь | 3 мм/ч |
| 11.02.2014 14:00 | -2°С | 90% | дождь | 7 мм/ч |
| 11.02.2014 14:30 | -5°С | 90% | снег | 1 см/ч |
| 11.02.2014 15:00 | -5°С | 90% | снег | 6 см/ч |
Система 1 формирует из метеоданных за счет добавления созданного алгоритма, а также текущих значений устройства 109 регистрации метеоданных график Т1, т.е. температурный график заданной температуры железнодорожной стрелки 3. Здесь метеоданные источника W метеоданных дополняются локальными метеоданными и корректируются в график Т2. Этот график Т2 может выглядеть, как показано в таблице 2.
Таблица 2. Температурный график
| Отметка времени | Заданная температура рельсов |
| 11.02.2014 12:30 | -99°С |
| 11.02.2014 13:00 | -99°С |
| 11.02.2014 13:30 | 0°С |
| 11.02.2014 14:00 | 1°С |
| 11.02.2014 14:30 | 3°С |
| 11.02.2014 15:00 | 6°С |
Этот температурный график температуры рельсов передается затем по линии DFÜ передачи данных на блок 103 управления. Он принимает его и заменяет данный, возможно, уже устаревший температурный график новыми температурными данными. Поскольку блок 103 управления содержит собственные часы, он способен соответственно отработать температурный график. Для приведенных в таблице 2 данных это означает, что начиная с 11.02.2014 (в качестве произвольного примера даты) в 12:30 достаточно заданной температуры стрелки -99°С, и с этого момента следует поддерживать эту температуру. Температура -99°С является здесь статусом того, что в нагреве нет необходимости. Начиная с 11.02.2014 в 13:00 действительна затем другая температура. Переключающему устройству 105 дается тогда указание соответственно поддерживать температуру рельсов 0°С.
Регулирование обогревателя 107 стрелки по метеоданным источника W метеоданных представляет собой риск, если метеоданные, с одной стороны, неправильны из-за неправильного определения местоположения, а с другой стороны, - из-за ошибки или отсутствия метеоданных, а блок 103 управления не имеет уставки для регулирования. В этом случае заданная температура рельсов неправильная, и стрелка может примерзнуть или расходовать слишком много энергии. Поэтому всегда предпочтительно сохранить локальное, основанное на метеоданных регулирование, которое вмешивается тогда, когда уставки температуры на основе прогноза слишком неблагоприятны для стрелки.
Предложенная система 1 защищена от выхода из строя основанного на прогнозе погоды регулирования. Если технологическая цепочка выходит из строя, то происходит, как обычно, локальное регулирование блока 103 управления. Точно так же он посылает на вычислительный блок 101 сообщение о сбое, которое указывает на то, что основанное на прогнозе погоды регулирование вышло из строя. Из-за узких мест или сбоев у источника W метеоданных или проблем с Интернетом может вполне произойти то, что метеоданные будут передаваться с задержкой. Система 1 обеспечивает для этого совмещение метеоданных на ближайшие часы, т.е. горизонт прогнозирования. На этот промежуток времени, который может вполне растянуться на несколько дней, также составляется температурный график, отрабатываемый блоком 103 управления.
За счет того, что система 1 получает от источника W метеоданных метеоданные для текущего положения стрелки и может обрабатывать их, система 1 прерывает информацию для управления обогревателем 107 стрелки, как только наступит условие, делающее необходимым проактивный нагрев железнодорожной стрелки 3. В результате железнодорожная стрелка по необходимости подогревается и при возникновении экстремальной метеоситуации, например, не переохладится и, тем самым, не примерзнет.
В перспективе к этому управлению могут быть добавлены другие проактивные действия, которые могут регулярно улучшаться.
ПЕРЕЧЕНЬ ПОЗИЦИЙ
1 - СИСТЕМА
2 - ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНАЯ СТРЕЛКА
101 - ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ БЛОК
103 - БЛОК УПРАВЛЕНИЯ
105 - ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
107 - ОБОГРЕВАТЕЛЬ СТРЕЛКИ
109 - УСТРОЙСТВО РЕГИСТРАЦИИ ПОГОДЫ
W - ИСТОЧНИК МЕТЕОДАННЫХ
G - ГРУППОВОЙ УРОВЕНЬ УПРАВЛЕНИЯ
F - УРОВЕНЬ НАЛОЖЕНИЯ ПОЛЕЙ
DFÜ - ЛИНИЯ ДИСТАНЦИОННОЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
Claims (31)
1. Система (1) для основанного на метеоданных темперирования железнодорожных стрелок (3), включающая в себя:
- соединенный с источником (W) метеоданных вычислительный блок (101),
- по меньшей мере один соединенный с вычислительным блоком (101) блок (103) управления,
- по меньшей мере одно соединенное по меньшей мере с одним блоком (103) управления переключающее устройство (105),
- по меньшей мере один соединенный с переключающим устройством (105) обогреватель (107) по меньшей мере одной железнодорожной стрелки (3),
отличающаяся тем, что вычислительный блок (101) выполнен с возможностью непрерывного в задаваемые интервалы времени запрашивания метеоданных у источника (W) метеоданных по меньшей мере для одной железнодорожной стрелки (3), их непрерывного анализа и непрерывного задания графика (Т1) оптимальных заданных температур по меньшей мере для одной железнодорожной стрелки (3), в результате чего непрерывно и метеозависимо происходит актуализация заданной температуры железнодорожной стрелки (3),
при этом блок (103) управления выполнен с возможностью регулирования в регулярные промежутки времени по меньшей мере одного обогревателя (107) по меньшей мере одной железнодорожной стрелки (3) посредством по меньшей мере одного переключающего устройства (105) на основе заданного вычислительным блоком (101) графика (Т1), пока не будет достигнута соответствующая заданная температура железнодорожной стрелки (3).
2. Система по п. 1, дополнительно включающая в себя
- по меньшей мере одно соединенное с вычислительным блоком (101) устройство (109) регистрации погоды по меньшей мере для одной железнодорожной стрелки (3),
причем вычислительный блок (101) дополнительно выполнен с возможностью сравнения графика (Т1) с фактическими метеоданными по меньшей мере на одной железнодорожной стрелке (3), передаваемыми устройством (109) регистрации погоды и задания актуализированного графика (Т2) оптимальных заданных температур по меньшей мере для одной железнодорожной стрелки (3), и
причем блок (103) управления выполнен с возможностью регулирования по меньшей мере одного обогревателя (107) по меньшей мере одной железнодорожной стрелки (3) посредством по меньшей мере одного переключающего устройства (105) на основе заданного вычислительным блоком (101) актуализированного графика (Т2).
3. Система по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что вычислительный блок (101) образует групповой уровень (G) управления, а по меньшей мере один блок (103) управления, по меньшей мере одно переключающее устройство (105) и по меньшей мере один обогреватель (107) по меньшей мере одной железнодорожной стрелки (3) - по меньшей мере один уровень (F) наложения полей.
4. Система по п. 3, отличающаяся тем, что групповой уровень (G) управления и уровень (F) наложения полей по месту удалены друг от друга или расположены рядом друг с другом или интегрированы в один блок.
5. Система по п. 3 или 4, отличающаяся тем, что с групповым уровнем (G) управления соединены один, два или более уровня (F) наложения полей.
6. Система по одному из пп. 3-5, отличающаяся тем, что по меньшей мере один n уровень (F) наложения полей посредством линии (DFU) дистанционной передачи данных соединен с групповым уровнем (G) управления.
7. Способ основанного на метеоданных темперирования железнодорожных стрелок (3), включающий в себя следующие этапы:
а) запрашивание метеоданных по меньшей мере для одной железнодорожной стрелки (3) у источника (W) метеоданных посредством вычислительного блока (101),
б) анализ запрошенных метеоданных посредством алгоритмического процесса с получением графика (Т1) оптимальных заданных температур по меньшей мере для одной железнодорожной стрелки (3),
г) задание графика (Т1) блоку (103) управления, которым снабжена по меньшей мере одна железнодорожная стрелка (3),
д) регулирование предусмотренного по меньшей мере на одной железнодорожной стрелке (3) обогревателя (107) на основе графика (Т1) посредством по меньшей мере одного переключающего устройства (105),
отличающийся тем, что
на этапе а) непрерывно в задаваемые интервалы времени заново осуществляют запрашивание метеоданных и заново осуществляют способ,
причем на этапе б) непрерывно в задаваемые интервалы времени заново осуществляют анализ запрошенных метеоданных, и
причем на этапе г) непрерывно в задаваемые интервалы времени заново осуществляют задание графика (Т1) метеоданных, в результате чего непрерывно и метеозависимо происходит актуализация заданной температуры железнодорожной стрелки (3),
при этом на этапе д) в регулярные промежутки времени осуществляют регулирование обогревателя (107) стрелки, пока не будет достигнута соответствующая заданная температура железнодорожной стрелки (3).
8. Способ по п. 7, дополнительно включающий в себя этап
в) сравнение графика (Т1) с фактическими метеоданными по меньшей мере на одной железнодорожной стрелке (3), передаваемыми устройством (109) регистрации погоды, с получением актуализированного графика (Т2) оптимальных заданных температур по меньшей мере для одной железнодорожной стрелки (3),
причем на этапе г) актуализированный график (Т2) задают блоку (103) управления, и
причем на этапе д) предусмотренный по меньшей мере на одной железнодорожной стрелке (3) обогреватель (107) регулируют посредством по меньшей мере одного переключающего устройства (105) на основе актуализированного графика (Т2).
9. Способ по п. 7 или 8, отличающийся тем, что метеоданные включают в себя такие параметры, как температура воздуха, количество осадков, вероятность осадков, точка росы и/или продолжительность солнечного сияния.
10. Способ по одному из пп. 7-9, отличающийся тем, что по метеоданным и графику (Т2) определяют потребность в энергии на один или несколько будущих периодов времени и передают их на обогреватель (107) стрелки.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102014113541.5A DE102014113541A1 (de) | 2014-09-19 | 2014-09-19 | System und Vorrichtung zur wetterdatengestützten Temperierung von Eisenbahnweichen |
| DE102014113541.5 | 2014-09-19 | ||
| PCT/DE2015/000450 WO2016041537A1 (de) | 2014-09-19 | 2015-09-17 | System und vorrichtung zur wetterdatengestützten temperierung von eisenbahnweichen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2658755C1 true RU2658755C1 (ru) | 2018-06-22 |
Family
ID=54557184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017113264A RU2658755C1 (ru) | 2014-09-19 | 2015-09-17 | Система и устройство для основанного на метеоданных темперирования железнодорожных стрелок |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3204830B1 (ru) |
| DE (1) | DE102014113541A1 (ru) |
| DK (1) | DK3204830T3 (ru) |
| PL (1) | PL3204830T3 (ru) |
| RU (1) | RU2658755C1 (ru) |
| TR (1) | TR201815894T4 (ru) |
| WO (1) | WO2016041537A1 (ru) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10858787B2 (en) * | 2017-10-11 | 2020-12-08 | Backer Ehp Inc. | Rail switch heater |
| DE102020129223B3 (de) | 2020-11-05 | 2022-04-21 | Esa Elektroschaltanlagen Grimma Gmbh | Verfahren und Einrichtung zum Beheizen von Fahrwegelementen |
| CH720038A1 (de) | 2022-09-14 | 2024-03-28 | Backer Elc Ag | Weichenheizung mit integrierter Steuerung. |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4338750A1 (de) * | 1992-11-27 | 1994-06-01 | Fuji Electric Co Ltd | Schneeschmelzvorrichtung mit elektromagnetischer Induktionsheizung |
| DE19742085A1 (de) * | 1997-09-24 | 1999-03-25 | Pintsch Aben B V | Weichenheizungssystem |
| EA014768B1 (ru) * | 2007-05-04 | 2011-02-28 | Свидсэйф Маркетинг Аб | Система обогрева |
| RU2499861C1 (ru) * | 2012-06-26 | 2013-11-27 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт Железнодорожного Транспорта" | Устройство для обогрева стрелочного перевода |
| EP2720513A1 (de) * | 2012-10-15 | 2014-04-16 | IFF GmbH | Induktive Weichen- und/oder Schienenheizvorrichtung |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010115436A1 (de) * | 2009-04-07 | 2010-10-14 | Ean Elektroschaltanlagen Gmbh | Verfahren und einrichtung zum energiemanagement für elektrische weichenheizungen |
-
2014
- 2014-09-19 DE DE102014113541.5A patent/DE102014113541A1/de not_active Ceased
-
2015
- 2015-09-17 TR TR2018/15894T patent/TR201815894T4/tr unknown
- 2015-09-17 RU RU2017113264A patent/RU2658755C1/ru active
- 2015-09-17 EP EP15796999.9A patent/EP3204830B1/de active Active
- 2015-09-17 DK DK15796999.9T patent/DK3204830T3/en active
- 2015-09-17 WO PCT/DE2015/000450 patent/WO2016041537A1/de active Application Filing
- 2015-09-17 PL PL15796999T patent/PL3204830T3/pl unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4338750A1 (de) * | 1992-11-27 | 1994-06-01 | Fuji Electric Co Ltd | Schneeschmelzvorrichtung mit elektromagnetischer Induktionsheizung |
| DE19742085A1 (de) * | 1997-09-24 | 1999-03-25 | Pintsch Aben B V | Weichenheizungssystem |
| EA014768B1 (ru) * | 2007-05-04 | 2011-02-28 | Свидсэйф Маркетинг Аб | Система обогрева |
| RU2499861C1 (ru) * | 2012-06-26 | 2013-11-27 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт Железнодорожного Транспорта" | Устройство для обогрева стрелочного перевода |
| EP2720513A1 (de) * | 2012-10-15 | 2014-04-16 | IFF GmbH | Induktive Weichen- und/oder Schienenheizvorrichtung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK3204830T3 (en) | 2018-11-05 |
| EP3204830B1 (de) | 2018-08-15 |
| PL3204830T3 (pl) | 2019-01-31 |
| DE102014113541A1 (de) | 2016-03-24 |
| TR201815894T4 (tr) | 2018-11-21 |
| WO2016041537A1 (de) | 2016-03-24 |
| EP3204830A1 (de) | 2017-08-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2658755C1 (ru) | Система и устройство для основанного на метеоданных темперирования железнодорожных стрелок | |
| US11796205B2 (en) | Systems and methods of optimizing HVAC control in a building or network of buildings | |
| EP2790082B1 (en) | A system and method with geo location triggering automatic action | |
| US10451302B2 (en) | Weather anticipating programmable thermostat and wireless network PTAC control | |
| CN113108432B (zh) | 一种基于天气预报的空调系统调节方法和系统 | |
| JP6657206B2 (ja) | 流動的命令を備えたリアルタイムスマートサーモスタット | |
| US9469317B2 (en) | Locomotive-to-wayside device communication system and method and wayside device therefor | |
| AU2017355153B2 (en) | Method and device for diagnosing railway switches | |
| CN109790689B (zh) | 用于电加热道岔融雪系统的能量管理的方法和装置 | |
| KR101278638B1 (ko) | 스마트 에너지 관리 시스템 및 그 제어 방법 | |
| CN111954783B (zh) | 响应式动力转向和冗余 | |
| GB201207884D0 (en) | HVAC control system | |
| US20190317460A1 (en) | Weather-Prediticive Apparatus and System Thereof for Controlling a Climatization Plant | |
| WO2018133355A1 (zh) | 一种调节温室环境的方法和服务器 | |
| KR102493106B1 (ko) | 열 분배 시스템으로부터 열 방출을 제어하는 방법 | |
| US20120286062A1 (en) | Network based sprinkler controller | |
| JP2008082641A (ja) | 蓄熱槽熱源システムの制御装置及び制御方法 | |
| JP2017049894A (ja) | 無線タグシステムおよび無線タグ | |
| KR102480280B1 (ko) | 건물 에너지 관리 시스템 | |
| DK1972210T3 (da) | Fremgangsmåde til styring af et pasteuriseringssystem | |
| WO2015108041A1 (ja) | エネルギー管理装置及びエネルギー管理方法 | |
| KR101689243B1 (ko) | Tvws 기반의 식물공장 모니터링 제어 시스템 및 방법 | |
| US10132518B2 (en) | Controller for a thermal appliance | |
| JP6272039B2 (ja) | エネルギー管理装置及びエネルギー管理方法 | |
| FR2982014B1 (fr) | Procede de regulation de la temperature d'un element refroidi par un cryorefrigerateur a fonctionnement periodique, dispositif de mise en oeuvre associe et installation cryogenique comprenant ce dispositif. |