×
09.08.2018
218.016.7ab0

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ ТЯГОВЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРИ ДВИЖЕНИИ ПОЕЗДА И ИЗМЕРИТЕЛЬНО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Техническое решение относится области железнодорожной автоматики для регистрации тяговых параметров поезда. Способ включает определение продольно-динамических усилий, определение величин давления в тормозном цилиндре и тормозной магистрали. Причем для регистрации указанных параметров используют измерительно-вычислительный комплекс, включающий устройства для определения тяговых параметров, каждое из которых содержит: тензометрические датчики для измерения продольно-динамических усилий, датчики для определения давления в тормозном цилиндре и тормозной магистрали, измерительный контроллер для записи, обработки и хранения результатов измерений, блок беспроводной передачи информации, блок автономного питания, причем указанные устройства для определения тяговых параметров устанавливают в различных контрольных точках поезда, и в процессе движения поезда в режимах тяги, выбега и торможения каждым устройством обеспечивают периодическую передачу сигналов с тензометрических датчиков и датчиков для определения давления в измерительный контроллер, формирование в контроллере пакетов данных, и передачу данных посредством блока беспроводной передачи информации на АРМ оператора. Достигается повышение объективности и полноты регистрируемых данных. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Область техники

Группа изобретений относится к железнодорожному транспорту, а именно к способу и измерительно-вычислительному комплексу для регистрации тяговых параметров поезда при проведении испытаний путем определения продольно-динамических усилий, а также газодинамических процессов в тормозной магистрали и тормозных цилиндрах, возникающих в заданных точках по длине поезда в различных режимах его движения по заданному участку железной дороги. Изобретения могут быть использованы для анализа указанных процессов, возникающих при движении поездов, в том числе грузовых повышенной массы и длины, а также соединенных составов.

Уровень техники

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является способ регистрации продольно-динамических усилий в поезде и комплекс для его осуществления, раскрытые в патенте РФ RU 2513338, 20.04.2014. Согласно способу для определения указанных параметров применяют диагностический вагон имеющий систему бортовой регистрации, связанную через тензоусилители с двумя тензометрическими автосцепками. Для проведения испытаний диагностический вагон устанавливают в состав грузового поезда приблизительно на 2/3 длины поезда с головы состава. Посредством тензометрических автосцепок осуществляют регистрацию величин продольных сил, возникающих в поезде в режимах тяги и торможения, которые затем передаются в систему бортовой регистрации. При этом в указанном аналоге параметры продольно-динамических усилий используется для оценки состояния рельсового пути.

Недостатком указанного аналога является невысокая информативность и узкие возможности, поскольку определение продольно динамических усилий осуществляется в рамках одного специально подготовленного вагона, при этом не учитываются параметры торможения поезда. Таким образом, получаемая с помощью известного аналога картина не в полной мере отражает динамические процессы, происходящие в поезде при его движении.

Раскрытие изобретения

Задачей заявленной группы изобретений является устранение недостатков аналогов.

Техническим результатом изобретений является повышение объективности и полноты регистрируемых данных, отражающих динамику процессов, происходящих по длине поезда в каждый момент времени, уменьшение времени проведения испытаний, упрощение способа, и расширение технических возможностей при проведении испытаний.

Указанный технический результат достигается в заявленном способе регистрации тяговых параметров поезда, который включает определение продольно-динамических усилий на автосцепках, возникающих в поезде во время движения, а также определение величин давления в тормозном цилиндре и тормозной магистрали, причем для регистрации указанных параметров используют измерительно-вычислительный комплекс, включающий, по меньшей мере, пять устройств для определения тяговых параметров, каждое из которых содержит: тензометрические датчики для измерения продольно-динамических усилий, датчики для определения давления в тормозном цилиндре и тормозной магистрали, измерительный контроллер для записи, обработки и хранения результатов измерений, связанный с упомянутыми тензометрическими датчиками и датчиками давления, блок беспроводной передачи информации, связанный с контроллером, и блок автономного питания; при этом указанные устройства для определения тяговых параметров устанавливают в различных контрольных точках поезда и в процессе движения поезда в режимах тяги, выбега и торможения каждым устройством для определения тяговых параметров обеспечивают периодическую передачу сигналов с тензометрических датчиков и датчиков для определения давления в измерительный контроллер, формирование в контроллере пакетов данных, и передачу сформированных пакетов данных посредством блока беспроводной передачи информации на автоматизированное рабочее место оператора.

Кроме того, предусмотрены частные варианты реализации способа, согласно которым:

- осуществляют отображение полученных данных на АРМ оператора, в виде таблиц или графиков, отражающих газодинамические процессы, происходящие в тормозной магистрали и тормозных цилиндрах, а также распределение продольно-динамических усилий во всех исследуемых контрольных точках поезда;

- блок беспроводной передачи информации осуществляет передачу пакетов данных посредством сети wi-fi.

Указанный технический результат достигается также в измерительно-вычислительном комплексе для регистрации тяговых параметров поезда, включающем по меньшей мере пять устройств для определения тяговых параметров и автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора для приема тяговых параметров, отличающийся тем, что устройства для определения тяговых параметров выполнены с возможностью установки в различных контрольных точках поезда, при этом каждое из указанных устройств содержит: тензометрические датчики для измерения продольно-динамических усилий, датчики для определения давления в тормозном цилиндре и тормозной магистрали, измерительный контроллер для записи, обработки и хранения результатов измерений, связанный с упомянутыми тензометрическими датчиками и датчиками давления, блок беспроводной передачи информации на АРМ оператора, связанный с контроллером, и блок автономного питания.

Кроме того, предусмотрены частные варианты реализации комплекса, согласно которым:

- АРМ оператора выполнено с возможностью отображение полученных данных в виде таблиц или графиков, отражающих газодинамические процессы, происходящие в тормозной магистрали и тормозных цилиндрах, а также распределение продольно-динамических усилий во всех исследуемых контрольных точках поезда;

- блок беспроводной передачи информации выполнен с возможностью передачи информации на АРМ оператора в виде пакетов данных посредством сети wi-fi.

В отличие от наиболее близкого аналога заявленные изобретения дают возможность использовать ни один специально подготовленный диагностический вагон, а любые вагоны в составе поезда. При этом применяют не менее пяти измерительных устройств для определения тяговых параметров, устанавливаемых в разных контрольных точках поезда. Указанные устройства обеспечивают регистрацию не только продольно-динамических усилий в поезде, но и также газодинамических процессов в его тормозной магистрали и тормозных цилиндрах вагонов в нескольких контрольных точках поезда за счет применения датчиков для измерения давления в тормозной магистрали и тормозных цилиндрах. Сечения поезда определяются программой и методикой испытаний. Все это позволяет принципиально изменить способ оценки тяговых параметров в грузовом поезде и получать более достоверные данные по способу управления поездом за счет снижения эффекта «плетки».

Подход, применяемый в изобретении, позволяет рассматривать состав поезда не как материальную точку (что используется в ближайшем аналоге), а как распределенную систему материальных точек, рассредоточенных по длине состава и в каждый конкретный момент времени, находящихся в различных условиях за счет изменения профиля пути под поездом (уклон, подъем, кривая). Кроме того, изобретения позволяют связать воедино в режиме реального времени процессы, происходящие как в тормозной магистрали поезда (в момент торможения, в момент отпуска тормозов), так и непосредственно в составе поезда в различных режимах его движения по участку железной дороги.

Краткое описание чертежей

Изобретение поясняется фигурой, на которой показана схема устройств для определения тяговых параметров, используемых в заявленном способе.

Раскрытие изобретения

Измерительно-вычислительный комплекс (система) для регистрации тяговых параметров включает по меньшей мере пять устройств (комплектов) для определения указанных параметров. Каждое из устройств (см. фигуру) содержит набор датчиков: тензометрические датчики (1), устанавливаемые на автосцепку (2), датчик (3) измерения давления в тормозном цилиндре (4) и датчик (5) измерения давления в тормозной магистрали (6) вагона поезда. Указанные датчики (1), (3) и (5) посредством проводов (7) связаны с измерительным контроллером (8) для записи, обработки и хранения результатов измерений. При этом тензометрические датчики (1) соединены с контроллером (8) через усилитель сигнала (9). Питание контроллера (8) осуществляется посредством соединенного с ним блока автономного питания (10), который представляет собой аккумулятор. Кроме того, в устройствах определения тяговых параметров также предусмотрен блок беспроводной передачи информации (11), связанный с контроллером (8) и предназначенный для обмена данными с автоматизированным рабочим местом (АРМ) оператора испытаний (12). Для обмена данными, предпочтительно, используется сеть wi-fi.

Указанные устройства устанавливают не менее чем в пяти разных контрольных точках (сечениях) поезда (в качестве сечения может быть использован один вагон), по которым определяется как величина возникающих продольно-динамических сил в режимах тяги-торможения в сечениях поезда, так и продолжительность их действия. Такое количество измерений по сечениям поезда обуславливается тем, что комплекс, в первую очередь, рассчитан на определение тяговых параметров в поездах повышенной массы и длины, в том числе соединенных, для также организации их вождения в безопасных режимах. Указанная система из пяти устройств должна быть синхронизирована и обеспечивать передачу по радиоканалу измеренных данных с определенной частотой в реальном масштабе времени и в разрешенном диапазоне частот.

Заявленный способ регистрации тяговых параметров реализуется следующим образом.

В процессе опытной поездки в режимах тяги, торможения и выбега поезда сигнал от тензометрических датчиков (1), расположенных на автосцепке (2), через усилитель (9) поступает в контроллер (8) находящийся внутри измерительного поста. Элементы (1-11) каждого устройства для определения тяговых параметров составляют один измерительный пост. В тот же момент времени в контроллер (8) поступает еще 2 сигнала от датчиков измерения давления (3) и (5), установленных в тормозном цилиндре (4) и тормозной магистрали (6). Контроллер (8) собирает пакет данных и при помощи блока беспроводной передачи информации (11) (wi-fi) передает их в АРМ оператора испытаний (12). Одновременно в АРМ (12) оператора испытаний поступают аналогичные данные с других измерительных постов, процессы измерения в которых синхронизированы по времени с заданной точностью и дискретностью.

При помощи программного обеспечения АРМ полученные со всех сечений поезда данные обрабатываются, и выводятся на дисплей АРМ оператора виде графиков и таблиц результатов измерений. Представленные в виде графиков результаты измерений позволяют отображать полную картину происходящих в тормозной магистрали и тормозном цилиндре газодинамических процессов, а также распределение продольно динамических усилий в режиме реального времени одновременно во всех исследуемых сечениях поезда. При необходимости более детального рассмотрения отдельных пакетов измеренных данных (за заданный отрезок времени или участок измерения), сохраняемые данные результатов измерений можно выводить на монитор или осуществлять печать в виде графиков или таблиц в функции времени или длины пути участка испытаний.

Анализ полученных данных позволяет получать детальную (с заданной дискретностью по времени), распределенную по длине поезда динамическую картину процессов, происходящих в тормозной магистрали, а также возникающих в этот же момент времени продольно динамических усилий в поезде при разных режимах управления (режим тяги, выбега или торможения). Такое совмещение регистрируемых тяговых параметров позволяет составить более полную картину процессов, происходящих по длине поезда в каждый момент времени.

С учетом полученных результатов анализа описанных параметров могут быть выданы рекомендации следующего характера:

- о величине критической нормы массы поезда для данного участка железной дороги;

- о технологии вождения поездов на данном участке железной дороге;

- о технических характеристиках локомотивов, допустимых для эксплуатации с поездами заданной массы на данном участке железной дороги;

- о требованиях к инфраструктуре железной дороги (пути, мосты, путепроводы, система сигнализации и связи, система энергоснабжения и т.п.);

- о требованиях к режимам вождения поездов на данном участке железной дороги (включение и отключение режима тяги, езда в режиме выбега, применение режимов торможения);

- другие рекомендации по требованию заказчика испытаний.

Таким образом, изобретение дает возможность анализа измеряемых параметров непосредственно в процессе проведения опытной поездки, что позволяет, при необходимости, осуществлять оперативную корректировку режима ведения поезда, в том числе в виде прямых рекомендаций машинисту. Следовательно, имеется возможность получать требуемые результаты в ходе одной единственной опытной поездки, что обеспечивает значительное сокращение количество дорогостоящих испытаний, а также времени на определение безопасного режима ведения поезда на исследуемом участке.

С технической точки зрения изобретение позволяет наиболее точно определять точки максимальных значений динамических усилий и, проведя их анализ при сопоставлении с управляющими воздействиями, устанавливать безопасные режимы вождения грузовых поездов, в том числе повышенной массы и длины, а так же соединенных (сдвоенных) поездов. Следовательно, результаты испытаний позволяют давать более точные рекомендации и, соответственно, обеспечить более высокую эффективность и безопасность эксплуатации железнодорожного транспорта.


СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ ТЯГОВЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРИ ДВИЖЕНИИ ПОЕЗДА И ИЗМЕРИТЕЛЬНО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ ТЯГОВЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРИ ДВИЖЕНИИ ПОЕЗДА И ИЗМЕРИТЕЛЬНО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 171-180 из 436.
26.08.2017
№217.015.dcb8

Межсекционное соединение криогенных систем локомотива (варианты)

Группа изобретений относится к сцепке специального назначения транспортных средств, в частности к межсекционным соединениям криогенных систем локомотива. Межсекционное соединение криогенных систем локомотива содержит гибкий двустенный гофрированный трубопровод, состоящий из двух гофрированных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624227
Дата охранного документа: 03.07.2017
26.08.2017
№217.015.e6dd

Система подачи криогенного топлива для питания двигателя

Изобретение относится к системам подачи газообразного топлива для двигателей газотурбовозов и газотепловозов. Предложенная система подачи криогенного топлива для питания двигателя размещена на двух секциях локомотива, соединенных между собой межсекционным соединением 4, и содержит криогенную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626903
Дата охранного документа: 02.08.2017
26.08.2017
№217.015.e6ef

Измерительный комплекс для экспресс-контроля параметров приемных катушек автоматической локомотивной сигнализации

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики для контроля параметров приемных катушек АЛС. Измерительный комплекс содержит генератор, устройства имитации переменного магнитного поля и измеритель. Причем генератор выполнен на микроконтроллере с блоком ввода-вывода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627250
Дата охранного документа: 04.08.2017
26.08.2017
№217.015.ea2b

Способ регулирования мощности системы газовая турбина - генератор

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления двигателями при регулировании мощности системы газовая турбина - генератор, например, газотурбовозов, гибридных локомотивов. Техническим результатом является обеспечение достаточно быстрого регулирования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628008
Дата охранного документа: 14.08.2017
19.01.2018
№218.016.0e19

Стенд испытаний боковых рам тележек железнодорожного подвижного состава

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к стендам для испытания боковых рам тележек. Стенд содержит систему акустико-эмиссионного контроля с подсоединяемыми к ней датчиками, нагружающее устройство, содержащее основание, на котором смонтированы стойка со средствами для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633001
Дата охранного документа: 11.10.2017
20.01.2018
№218.016.111a

Способ усиления имеющего трещину металлического элемента пролетных строений мостов

Изобретение относится к области мостостроения и может быть использовано для предотвращения развития усталостных трещин и усиления стенок металлических главных балок пролетных строений и продольных балок проезжей части пролетных строений мостов, имеющих трещины. Способ усиления включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633936
Дата охранного документа: 19.10.2017
20.01.2018
№218.016.1182

Приспособление для обеспечения сжатия поглощающего аппарата в случае обрыва тяговой полосы с использованием механизма сжатия автономного гидровыжимного устройства

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к приспособлениям для обеспечения сжатия поглощающего аппарата. Приспособление для обеспечения сжатия поглощающего аппарата в случае обрыва тяговой полосы с использованием механизма сжатия автономного гидровыжимного устройства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634067
Дата охранного документа: 23.10.2017
20.01.2018
№218.016.1187

Способ комбинированного рельсосмазывания

Изобретение относится к способу рельсосмазывания. Способ комбинированного рельсосмазывания заключается в смазке контактирующих поверхностей колес подвижного состава и рельсов. Нанесение смазочного материала осуществляется с помощью форсунок на гребни и поверхности катания колес последней по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634056
Дата охранного документа: 23.10.2017
20.01.2018
№218.016.11b9

Автоматизированная система контроля технического состояния локомотивных радиостанций

Изобретение относится к области связи на железнодорожном транспорте. Содержит АКП-Д и АКП-С, каждый из которых включает последовательно соединенные ИКСП, блок обработки и системный блок, выход которого подключен к управляющему входу ИКСП, а вход/выход - к локальной IP-сети. АКП-Д включает также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634060
Дата охранного документа: 23.10.2017
20.01.2018
№218.016.11d3

Машина фронтального типа для вырезки поверхностного слоя грунта

Изобретение относится к путевым машинам станции, в частности к машине фронтального типа для вырезки поверхностного слоя грунта. Машина фронтального типа для вырезки поверхностного слоя грунта состоит из самоходной рамы, опорно-поворотного механизма со стрелой и размещенным на ней устройством...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634059
Дата охранного документа: 23.10.2017
Показаны записи 1-2 из 2.
20.06.2018
№218.016.64c0

Стенд для автоматизированных испытаний воздухораспределителей и электровоздухораспределителей пассажирских вагонов

Изобретение относится к стендам для испытания тормозного оборудования подвижного состава железнодорожного транспорта. Стенд для автоматизированных испытаний воздухораспределителей и электровоздухораспределителей пассажирских вагонов дополнительно снабжен прижимом для закрепления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002658247
Дата охранного документа: 19.06.2018
09.05.2019
№219.017.4d65

Преобразователь постоянного напряжения

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для преобразования постоянного напряжения в постоянное напряжение другой величины и может быть использовано для согласования источника постоянного напряжения с нагрузкой. Техническим результатом данного изобретения является расширение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002370875
Дата охранного документа: 20.10.2009
+ добавить свой РИД