RU94200U1

RU94200U1 - CONNECTION DEVICE FOR THE HEATING SYSTEM OF THE BOX AND THE INPUT CHAINS OF THE UPAS-TRANSMITTER

Info

Publication number: RU94200U1
Application number: RU2009148688/22U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Леонидович Наумчук; Александр Владимирович Иконников; Олег Исаакович Альтман; Владимир Игоревич Костин
Original assignee: Закрытое акционерное общество "АЭРО-КОСМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ"
Priority date: 2009-12-29
Filing date: 2009-12-29
Publication date: 2010-05-20

Abstract

1. Устройство сопряжения системы контроля нагрева тормозных букс и входных цепей устройства сопряжения передачи аварийных сигналов - ретранслятора (УПАС-ретранслятора), отличающееся тем, что оно содержит корпус, внутри которого установлены на плате твердотельное реле KAQY210, первый вход которого выполнен с возможностью подключения к управляющему выходу блока контроля нагрева букс через последовательно установленные защитный диод, первое сопротивление, второе сопротивление, параллельно которому подключен конденсатор, второй вход выполнен с возможностью подключения к контакту электропитания, первый выход твердотельного реле выполнен с возможностью подключения через светодиод к плюсовому входу УПАС-ретранслятора, а второй выход твердотельного реле выполнен с возможностью подключения через третье сопротивление к минусовому входу УПАС-ретранслятора. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что номинал второго сопротивления в десять раз превышает номинал первого сопротивления. ! 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что номинал третьего сопротивления равен номиналу первого сопротивления. 1. The interface device of the control system for heating the brake axles and the input circuits of the alarm transmission interface device - repeater (UPAS relay), characterized in that it contains a housing inside which a KAQY210 solid-state relay is installed on the board, the first input of which is made with the possibility of connecting to the control output of the heating control unit of the axle box through a series-installed protective diode, the first resistance, the second resistance, in parallel with which a capacitor is connected, the second input is n can be connected to the power supply terminal, the first output of the solid state relay is arranged to connect the LED to the positive input forbid relay and the second solid state relay output is connectable via a third resistance to the negative input forbid repeater. ! 2. The device according to claim 1, characterized in that the nominal value of the second resistance is ten times higher than the nominal value of the first resistance. ! 3. The device according to claim 1, characterized in that the nominal value of the third resistance is equal to the nominal value of the first resistance.

Description

Техническое решение относится к области средств рельсового транспорта, а именно, средств контроля за состоянием элементов движения рельсового транспорта, и может быть использовано для контроля состояния подвижного состава рельсового транспорта, и именно, температурного режима букс.The technical solution relates to the field of means of rail transport, namely, means of monitoring the state of the elements of movement of rail transport, and can be used to monitor the status of the rolling stock of rail transport, and namely, the temperature conditions of the axle boxes.

В дальнейшем при характеристике разработанного технического решения будет использован термин «устройство сопряжения передачи аварийных сигналов - ретранслятор (УПАС-ретранслятор)». В рамках данной заявки указанное устройство передачи аварийных сигналов - ретранслятор представляет собой корпус, включающий заднюю панель корпуса, лицевую панель корпуса, контактную колодку, источник питания, плату источника питания, материнскую плату, периферийный радиомодуль, динамик и микрофон, причем на корпусе с внутренней стороны на задней панели закреплены материнская плата, плата источника питания с размещенным на ней источником питания, выполненным с возможностью подключения к линии электропитания пассажирского вагона, и периферийный радиомодуль, к выходам которого подключены динамик и микрофон, закрепленные на лицевой панели корпуса внутри него, на периферийном радиомодуле расположен также ВЧ - разъем для подключения посредством ВЧ - кабеля и фидера, расположенного вне корпуса, антенны DECT, плата источника питания и периферийный радиомодуль подключены к материнской плате, при этом материнская плата расположена таким образом, что клавиши быстрого вызова членов поездной бригады и клавиша регистрации носимого терминала, установленные на лицевой панели корпуса УПАС-ретранслятора, попадают упорами на соответствующие клавиши материнской платы внутри, на лицевой панели корпуса УПАС-ратранслятора установлены гнезда для подзарядки и регистрации носимого терминала DECT, в лицевой панели корпуса выполнено средство подведения к контактной колодке, закрепленной на материнской плате, выходов линий сигнализаций, установленных в пассажирском вагоне. Указанное устройство предназначено для сбора проводником информации о аварийных и предаварийных ситуациях с вагонами пассажирского поезда и передачи ее начальнику поезда и/или в удаленный диспетчерский пункт.In the future, when characterizing the developed technical solution, the term "alarm transmission interface device - relay (UPAS relay)" will be used. In the framework of this application, the indicated alarm transmission device — the repeater — is a case, including a rear panel of the case, a front panel of the case, a contact block, a power source, a power supply board, a motherboard, a peripheral radio module, a speaker, and a microphone, on the inside of the case on the rear panel are fixed a motherboard, a power supply board with a power source located on it, configured to connect to the power line of a passenger carriage, and not an in-line radio module, the outputs of which are connected to a speaker and a microphone, mounted on the front panel of the case inside it, on the peripheral radio module there is also an RF connector for connecting via an RF cable and a feeder located outside the case, a DECT antenna, the power supply board and the peripheral radio module are connected to the motherboard, while the motherboard is located in such a way that the shortcut keys of the train crew members and the registration key of the wearable terminal installed on the front panel of the housing CA of the UPAS repeater, focuses on the corresponding keys of the motherboard inside, on the front panel of the UPAS repeater case there are sockets for charging and registering the DECT wearable terminal, in the front panel of the case there is a means of bringing the outputs of the signaling lines to the contact block mounted on the motherboard installed in a passenger carriage. The specified device is intended for the conductor to collect information about emergency and pre-emergency situations with the wagons of a passenger train and transmit it to the train head and / or to a remote control center.

В настоящее время пассажирские вагоны рельсового транспорта содержат датчики температуры букс, соединенные с регистрирующими устройствами проводной связью.Currently, rail passenger cars contain axle box temperature sensors connected to recording devices by wired communication.

Известно, в частности, (SU, авторское свидетельство 527328) устройство контроля температуры буксы вагона, содержащее контактный датчик температуры, размыкающий контакт которого включен между одним из выводов возвратной обмотки дистанционного переключателя и положительным полюсом источника питания, указатель аварии, подключенный к источнику питания через замыкающий контакт дистанционного переключателя, полупроводниковые триоды прямой проводимости, резисторы и конденсаторы. Размыкающий контакт дистанционного переключателя включен между одним из выводов сигнальной обмотки и дистанционного переключателя и положительным полюсом источника питания. Эммитер - коллекторные переходы триодов включены между выводами соответствующих обмоток дистанционного переключателя и отрицательным полюсом источника питания. База одного из триодов подключена к точке соединения сигнальной обмотки дистанционного переключателя и через параллельно включенные один из резисторов и конденсатор - к отрицательному полюсу источника питания, а база другого триода подключена к точке соединения возвратной обмотки дистанционного переключателя с размыкающим контактом датчика температуры и через другой резистор - к отрицательному полюсу источника питания.It is known, in particular, (SU, copyright certificate 527328) for monitoring the temperature of an axle box of a carriage containing a contact temperature sensor, the opening contact of which is connected between one of the terminals of the return winding of the remote switch and the positive pole of the power source, an accident indicator connected to the power source through the closing remote switch contact, direct conductor semiconductor triodes, resistors and capacitors. The NC contact of the remote switch is connected between one of the terminals of the signal winding and the remote switch and the positive pole of the power source. Emmitter - the collector junctions of the triodes are connected between the terminals of the corresponding windings of the remote switch and the negative pole of the power source. The base of one of the triodes is connected to the connection point of the signal winding of the remote switch and through one of the resistors and the capacitor connected in parallel to the negative pole of the power source, and the base of the other triode is connected to the connection point of the return winding of the remote switch with the NC contact of the temperature sensor and through another resistor - to the negative pole of the power source.

Недостатком известного устройства следует признать непригодность его к оперативному контролю температуры буксы из-за отсутствия возможности передачи информации о реальной температуре буксы по радиоканалу, т.е. невозможность предугадывания аварии.A disadvantage of the known device should be recognized as unsuitable for operational control of the temperature of the axle box due to the lack of the ability to transmit information about the actual temperature of the axle box over the air, i.e. impossibility of predicting an accident.

Известно также (SU, авторское свидетельство 929484) устройство автоматического контроля перегрева букс. Известное устройство содержит термодатчики, установленные в колесных буксах и подключенные к источнику питания через резисторы и к пороговому элементу, выходной транзистор, в коллекторную цепь которого включены элементы сигнализации, и разделительные диоды. Также оно снабжено дополнительными пороговыми элементами, элементом ИЛИ и элементом памяти, подключенным к коллектору выходного транзистора через разделительный диод. Выходы первого дополнительного и порогового элементов через элемент ИЛИ подключены к базе выходного транзистора, один вход первого дополнительного порогового элемента соединен с термодатчиками, а другой - с источником опорного напряжения и с входом второго дополнительного порогового элемента, выход которого соединен с управляющим входом элемента памяти.It is also known (SU, copyright certificate 929484) a device for automatic control of overheating of axleboxes. The known device contains temperature sensors installed in wheel axles and connected to a power source through resistors and to a threshold element, an output transistor, in the collector circuit of which are included alarm elements, and isolation diodes. It is also equipped with additional threshold elements, an OR element, and a memory element connected to the collector of the output transistor through an isolation diode. The outputs of the first additional and threshold elements through an OR element are connected to the base of the output transistor, one input of the first additional threshold element is connected to temperature sensors, and the other to a reference voltage source and to the input of the second additional threshold element, the output of which is connected to the control input of the memory element.

Недостатком известного устройства также следует признать непригодность его к оперативному контролю температуры буксы из-за отсутствия возможности передачи информации о реальной температуре буксы по радиоканалу, т.е. невозможность предугадывания аварии.A disadvantage of the known device should also be recognized as unsuitable for operational control of the temperature of the axle box due to the inability to transmit information about the actual temperature of the axle box over the air, i.e. impossibility of predicting an accident.

Наиболее близким аналогом предлагаемого устройства можно признать (RU, патент 2220866) устройство для дистанционного контроля температурного состояния букс транспортных средств. Известное устройство содержит электронную метку, выполненную с возможностью дистанционной передачи информации на напольные устройства, размещенные вдоль следования транспортных средств, при этом электронная метка размещена внутри чашеобразного элемента, закрепленного одним из болтов, предназначенных для крепления крышки к буксе, и с использованием двух электропроводных документов, которые подключены к цепи задания кода сигнала, передаваемого электронной меткой, связана с термодатчиком, который размещен во внутренней осевой полости этого же болта. Термодатчик включает корпус, выполненный в виде тонкостенного трубчатого элемента, внешней боковой поверхностью плотно прилегающего к боковой поверхности внутренней полости упомянутого болта. Внутри корпуса термодатчика размещены втулка из электроизоляционного материала, в которой выполнены сквозные каналы для размещения электропроводных элементов от электронной метки, плавкая перемычка, выполненная из электропроводного материала с задаваемой температурой плавления, слой парафина, причем плавкая перемычка размещена между оголенными от изоляции концами электропроводных элементов и непосредственно контактирует с ними и со слоем парафина.The closest analogue of the proposed device can be recognized (RU, patent 2220866) a device for remote monitoring of the temperature state of axle boxes of vehicles. The known device contains an electronic tag made with the possibility of remotely transmitting information to outdoor devices placed along the vehicles, the electronic tag is placed inside a bowl-shaped element fixed by one of the bolts designed to attach the cover to the axle box, and using two electrically conductive documents, which are connected to the circuit for setting the code of the signal transmitted by the electronic tag is connected to a temperature sensor, which is located in the internal axial cavity the same bolt. The temperature sensor includes a housing made in the form of a thin-walled tubular element, the outer side surface of which is closely adjacent to the side surface of the inner cavity of the said bolt. Inside the case of the temperature sensor there is a sleeve made of electrical insulating material, in which through channels are made for placing electrically conductive elements from the electronic tag, a fusible link made of electrically conductive material with a set melting point, a paraffin layer, and a fusible link is placed between the ends of the electrically conductive elements exposed from insulation and directly in contact with them and with a layer of paraffin.

Недостатком известного технического решения следует признать недостоверность полученной информации из-за зависимости генерированного устройством сигнала от температуры внешней среды, что вводит ошибку в измерение температуры буксы. Кроме того, известное устройство не пригодно для определения начальной стадии разогрева буксы, на которой еще возможно предупреждение создания аварийной ситуации.A disadvantage of the known technical solution should be recognized as the unreliability of the information received due to the dependence of the signal generated by the device on the ambient temperature, which introduces an error in the measurement of the temperature of the axle box. In addition, the known device is not suitable for determining the initial stage of heating the axle box, at which a warning of an emergency is still possible.

Использование прямой передачи по радиоканалу информации о состоянии буксы в реальном масштабе времени также имеет свои недостатки, поскольку на передаваемый по радиоканалу информационный сигнал накладываются электрические наводки, возникающие в соединительной линии, что приводит к неконтролируемому искажению информационного сигнала.The use of direct transmission of information on the condition of the axle box in real time on a radio channel also has its drawbacks, since electrical pickups occurring in the connecting line are superimposed on the information signal transmitted via the radio channel, which leads to uncontrolled distortion of the information signal.

Техническая задача, решаемая посредством предлагаемой конструкции, состоит в обеспечении возможности оперативного контроля состояния буксы.The technical problem solved by the proposed design is to enable operational monitoring of the condition of the axle box.

Технический результат, получаемый при реализации предлагаемого устройства, состоит в получении не искаженного информационного сигнала, несущего информацию о реальной температуре буксы, что позволяет своевременно осуществлять предупреждение аварий подвижного состава рельсового транспорта из-за неисправности букс.The technical result obtained by the implementation of the proposed device is to obtain an undistorted information signal that carries information about the actual temperature of the axle box, which allows timely warning of accidents of rolling stock of rail vehicles due to malfunction of the axle boxes.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанное устройство сопряжения (УС) системы контроля нагрева тормозных букс и входных цепей УПАС-ретранслятора. Разработанное устройство сопряжения содержит корпус, внутри которого установлены на плате твердотельное реле KAQY210, первый вход которого выполнен с возможностью подключения к управляющему выходу блока контроля нагрева букс через последовательно установленные защитный диод, первое сопротивление, второе сопротивление, параллельно которому подключен конденсатор, второй вход выполнен с возможностью подключения к контакту электропитания, первый выход твердотельного реле выполнен с возможностью подключения через светодиод к плюсовому входу УПАС - ретранслятора, а второй выход твердотельного реле выполнен с возможностью подключения через третье сопротивление к минусовому входу УПАС ретранслятора. Предпочтительно номинал второго сопротивления в десять раз превышает номинал первого сопротивления, а номинал третьего сопротивления равен номиналу первого сопротивления.To achieve the specified technical result, it is proposed to use the developed interface device (US) of the control system for heating the brake axles and the input circuits of the UPAS relay. The developed interface device contains a housing inside which a KAQY210 solid-state relay is mounted on the board, the first input of which is configured to connect to the control output of the heating control unit of the axle boxes through a series-installed protective diode, the first resistance, the second resistance, in parallel with which a capacitor is connected, the second input is made with the ability to connect to a power contact, the first output of the solid-state relay is configured to connect via an LED to a positive ode forbid - repeater, and the second solid state relay output is connectable via a third resistance to the negative input forbid repeater. Preferably, the second resistance is ten times the first resistance and the third resistance is equal to the first resistance.

Разработанное устройство сопряжения предназначено для гальванической развязки системы контроля нагрева тормозных букс (СКНБ), предпочтительно, использующей позисторные датчики, и входных цепей УПАС-ретранслятора. Разработанное устройство сопряжения устанавливают в пульте управления вагона, в непосредственной близости к блоку контроля нагрева букс (БКНБ) из состава СКНБ. Применение УС позволяет исключить влияния электрических наводок, возникающих в соединительной линии, на систему контроля нагрева букс. Устройство сопряжения может быть подключено к СКНБ, имеющим в составе блоки контроля БКНБ 004 и БКНБ 056.The developed interface device is designed for galvanic isolation of the brake axle heating control system (SKNB), preferably using posistor sensors, and the input circuits of the UPAS relay. The developed interface device is installed in the control panel of the car, in close proximity to the axlebox heating control unit (BKNB) from the SKNB. The use of CSS allows to exclude the influence of electrical interference arising in the connecting line on the heating control system of the axleboxes. The interface device can be connected to SKNB, which includes control units BKNB 004 and BKNB 056.

Устройство сопряжения предназначено для установки в пассажирские вагоны с напряжением питания бортовой сети 50 В и 110 В постоянного тока. Диапазон рабочих напряжений УС составляет 38…150 В.The interface device is designed for installation in passenger cars with a supply voltage of 50 V and 110 V DC on-board network. The operating voltage range of the DC is 38 ... 150 V.

Контакт «+U» устройства сопряжения подключается к контакту A1 («+110 В») или Б1 («+50 В») блока БКНБ, в зависимости от напряжения бортовой сети. Контакт «Вход» УС подключается к контакту A3 («Выход») блока БКНБ.Contact “+ U” of the interface device is connected to contact A1 (“+110 V”) or B1 (“+50 V”) of the BKNB unit, depending on the voltage of the on-board network. The “Input” contact of the control unit is connected to the contact A3 (“Output”) of the BKNB block.

Назначение контактов разъемов блоков БКНБ 004 и БКНБ 056 является идентичным, следовательно, порядок подключения является универсальным.The pin assignment of the connectors of the BKNB 004 and BKNB 056 blocks is identical, therefore, the connection order is universal.

Основным элементом УС является твердотельное реле типа KAQY210, содержащее оптоэлектронную пару, и являющееся эквивалентом реле с нормально разомкнутыми контактами.The main element of the DC is a KAQY210 solid state relay containing an optoelectronic pair, which is the equivalent of a relay with normally open contacts.

Принцип действия УС состоит в следующем.The principle of operation of the CSS is as follows.

В режиме ожидания напряжение выхода A3 блока БКНБ равно напряжению питания бортовой сети. При перегреве тормозной буксы блок БКНБ срабатывает, и напряжение выхода A3 блока резко снижается до единиц Вольт. На входе УС появляется разность потенциалов, превышающая минимальное рабочее значение. Через входной каскад DV1 начинает протекать ток, достаточный для срабатывания оптоэлектронной пары. Сопротивление выходного каскада DV1 резко снижается до величины 10…20 Ом. Через цепь нагрузки УС (вход УПАС) начинает протекать ток. УПАС-ретранслятор отправляет извещение о срабатывании СКНБ.In standby mode, the output voltage A3 of the BKNB unit is equal to the supply voltage of the onboard network. When the brake axle overheats, the BKNB block is triggered, and the output voltage of the A3 block sharply decreases to units of Volts. At the input of the DC, a potential difference appears that exceeds the minimum operating value. A sufficient current for the operation of the optoelectronic pair begins to flow through the input stage DV1. The resistance of the output stage DV1 is sharply reduced to a value of 10 ... 20 Ohms. A current begins to flow through the DC load circuit (UPAS input). The UPAS repeater sends a notification about the operation of SKNB.

Применение твердотельного реле с широким диапазоном рабочих токов по входу обеспечивает стабильность работы схемы при различных напряжениях питания бортовой сети.The use of a solid-state relay with a wide range of input currents ensures the stability of the circuit at various supply voltages.

Диод VD1 предназначен для защиты входа DV1 от обратного включения. Резисторы R1 и R2 ограничивают входной ток. Конденсатор С1 обеспечивает надежное открывание входа за счет броска тока в начальный момент.The VD1 diode is designed to protect the DV1 input from reverse connection. Resistors R1 and R2 limit the input current. Capacitor C1 provides reliable opening of the input due to inrush current at the initial moment.

Выходной каскад содержит светодиод HL1, служащий для контроля срабатывания УС, а также резистор R3, ограничивающий ток нагрузки. Выходной каскад не требует защиты от обратного включения.The output stage contains an LED HL1, which serves to control the operation of the CSS, as well as a resistor R3, limiting the load current. The output stage does not require reverse switching protection.

Применение разработанного устройства сопряжения позволяет в реальном режиме времени дистанционно получать информацию о перегреве буксы.The use of the developed interface device allows you to remotely receive information about the overheating of the axle box in real time.

Claims

1. The interface device of the control system for heating the brake axles and the input circuits of the alarm transmission interface device - repeater (UPAS relay), characterized in that it contains a housing inside which a KAQY210 solid-state relay is installed on the board, the first input of which is made with the possibility of connecting to the control output of the heating control unit of the axle box through a series-installed protective diode, the first resistance, the second resistance, in parallel with which a capacitor is connected, the second input is made n can be connected to the power supply terminal, the first output of the solid state relay is arranged to connect the LED to the positive input forbid relay and the second solid state relay output is connectable via a third resistance to the negative input forbid repeater.

2. The device according to claim 1, characterized in that the nominal value of the second resistance is ten times higher than the nominal value of the first resistance.

3. The device according to claim 1, characterized in that the nominal value of the third resistance is equal to the nominal value of the first resistance.