RU129057U1 - PASSENGER DIESEL DRIVER CONTROL SYSTEM WITH AUTOMOTIVE SUBSYSTEM FOR MICROPROCESSOR PASSENGER DIESEL CONTROL SYSTEMS - Google Patents

Abstract

Система управления пассажирским тепловозом, содержащая средство измерения фактической скорости, выход которого подключен к блоку управления дизель-генераторной установкой, средству контроля достижения допустимой скорости, блок управления дизель-генераторной установкой выполнен с входами, предназначенными для приема информации о параметрах работы дизель-генераторной установки, передаваемых датчиками уровня топлива, давления, температуры воды, масла, топлива, индуктивными датчиками перемещения реек топливных насосов, регулятором числа оборотов дизеля, датчиками оборотов коленчатого вала дизеля и турбокомпрессоров, информации от датчиков тока и напряжения тягового, вспомогательного генераторов и тяговых двигателей, сигналов положения рукоятки контроллера машиниста и тумблеров управления тепловозом, информации о достижении допустимой скорости движения, а выходы блока управления дизель-генераторной установкой связаны с электрической и пневматической схемами управления тепловоза, информации о положении рукоятки тормозного крана машиниста, выход которой подключен к тормозной системе тепловоза, блок индикации для вывода визуальной информации, блок формирования речевых сообщений, клавиатуру, блоки сопряжения, отличающаяся тем, что включает в себя устройство автоведения, состоящее из вычислительного блока, к которому непосредственно подключены: устройство памяти, устройство генерации тактовых импульсов, источник питания, включаемый от устройства включения и предназначенный для обеспечения энергией всех устройств системы, блок регистрации, при этом к вычислительному блоку подключены два блок�A control system for a passenger locomotive comprising an actual speed measuring means, the output of which is connected to a diesel generator set control unit, an acceptable speed control means, and a diesel generator set control unit with inputs for receiving information about operation parameters of the diesel generator set, transmitted by sensors of fuel level, pressure, temperature of water, oil, fuel, inductive sensors of movement of racks of fuel pumps, regulator h the engine speed, the engine speed sensors of the diesel engine and turbochargers, the information from the current and voltage sensors of the traction, auxiliary generators and traction engines, the position signals of the handle of the controller of the driver and the locomotive control switches, information about the achievement of the permissible speed, and the outputs of the diesel-generator control unit the installation is connected with the electric and pneumatic control circuits of the locomotive, information about the position of the handle of the brake crane of the driver, the output of which is connected it is connected to the brake system of a diesel locomotive, an indication unit for outputting visual information, a voice message generation unit, a keyboard, interface units, characterized in that it includes an auto-driving device consisting of a computing unit, to which are directly connected: a memory device, a clock generating device , a power source connected from the switching device and designed to provide energy to all devices of the system, a registration unit, while two units are connected to the computing unit

Description

Полезная модель предназначена для применения на железнодорожном транспорте в качестве средство автоматизированного управления пассажирскими тепловозами с микропроцессорными системами управления.The utility model is intended for use in railway transport as a means of automated control of passenger diesel locomotives with microprocessor control systems.

Известна микропроцессорная система управления МСУ предназначенная для эксплуатации на пассажирских тепловозах ТЭП70БС. Микропроцессорная система управления тепловоза содержит блок центрального процессора к входам которого подключены аналоговый измерительный блок параметров работы дизель-генераторной установки, блок входных дискретных сигналов соединенных с дизель-генераторной установкой и цепями управления тепловоза, аналоговый измерительный блок тока и напряжения тяговой и вспомогательной генераторной установки, блок защиты от боксования и юза, блок защиты от короткого замыкания и перенапряжений, пульт управления тепловозом, соединенный через блок связи с блоком центрального вычислителя, блок центрального вычислителя через соответствующие блоки сопряжения соединен с блоками управления контакторами, реле и с блоком индикации (ВНИКТИ. Техническое описание: Микропроцессорные системы МСУ-ТЭ, МСУ-Т, МСУ-ТП, тепловозов ТЭП70БС, ТЭП70У и 2ТЭ70, микропроцессорных систем УСТА тепловозов 2ТЭ10М(У)К, Разработчик ВНИКТИ. г.Коломна, 2006. - 118с., http://www.twirpx.com/file/707667/).Known microprocessor control system ISU designed for operation on passenger diesel locomotives TEP70BS. The microprocessor control system of the diesel locomotive contains a central processor unit to the inputs of which an analog measuring unit for operating parameters of the diesel generator set is connected, a block of input discrete signals connected to the diesel generator set and control circuits of the diesel locomotive, an analog measuring unit for current and voltage of the traction and auxiliary generating set, block protection against boxing and skidding, protection against short circuits and overvoltages, control panel of a diesel locomotive connected via a communication lock with the central calculator unit, the central calculator block is connected to the contactor control units, relays, and the indicating unit via the corresponding interface units (VNIKTI. Technical description: Microprocessor systems MSU-TE, MSU-T, MSU-TP, diesel locomotives TEP70BS, TEP70U and 2TE70, microprocessor systems USTA diesel locomotives 2TE10M (U) K, Developer VNIKTI. Kolomna, 2006. - 118p., Http://www.twirpx.com/file/707667/).

Микропроцессорная система управления тепловозом МСУ обеспечивает управление дизель-генераторной установкой, защиту энергетической установки и тяговых двигателей от перегрузки, короткого замыкания, боксования и юза, управление вспомогательными машинами, прием команд от машиниста и помощника машиниста.The microprocessor control system of the ISU diesel locomotive provides control of the diesel generator set, protection of the power plant and traction engines from overload, short circuit, skidding and skidding, control of auxiliary machines, receiving commands from the driver and assistant driver.

Основным недостатком вышеуказанной микропроцессорной системы управления является то, что она не реализует автоматизированного управления движением пассажирского тепловоза.The main disadvantage of the above microprocessor control system is that it does not implement automated control of the movement of a passenger locomotive.

Прототипом заявляемого устройства в части выполняемых функций является система автоматизированного управления движением поезда с тепловозной тягой, содержащая вычислительный блок, к первому и второму входам которого подключены блок памяти и через первый блок сопряжения - блок измерения текущей скорости движения поезда и координат пути, первый выход вычислительного блока подключен через второй блок сопряжения к блоку индикации, второй выход вычислительного блока подключен через дешифратор к блоку управления тягой и блоку управления тормозом, выходы которых связаны с цепями управления, отличающаяся тем, что дополнительно содержит блок оценки технического состояния тормозных средств тепловоза, блок измерения параметров работы дизель-генераторной установки тепловоза, входы которого подключены к датчикам, установленным в дизель-генераторной установке, связанной с цепями управления, выход блока измерения параметров работы дизель-генераторной установки тепловоза соединен через третий блок сопряжения с третьим входом вычислительного блока, блок оценки технического состояния тормозных средств тепловоза своими выходами связан с цепями управления, а его выход через четвертый блок сопряжения подключен к четвертому входу вычислительного блока, к выходу которого подключен блок регистрации (патент на полезную модель RU83221 Ul, B60L 15/40, опубликовано: 27.05.2009).The prototype of the claimed device in terms of the functions performed is an automated control system for the movement of a train with diesel traction, containing a computing unit, a memory unit is connected to its first and second inputs and, through the first interface unit, a unit for measuring the current speed of the train and track coordinates, the first output of the computing unit connected via a second interface unit to the display unit, the second output of the computing unit is connected via a decoder to the traction control unit and the control unit brake, the outputs of which are connected to control circuits, characterized in that it further comprises a unit for evaluating the technical condition of the braking means of a locomotive, a unit for measuring operation parameters of a diesel locomotive installation, the inputs of which are connected to sensors installed in a diesel generator installation associated with control circuits , the output of the unit for measuring the operation parameters of the diesel generator set of the diesel locomotive is connected through the third interface unit to the third input of the computing unit, the technical evaluation unit the state of the braking means of the locomotive is connected with the control circuits by its outputs, and its output through the fourth interface unit is connected to the fourth input of the computing unit, the registration unit is connected to the output of it (patent for utility model RU83221 Ul, B60L 15/40, published: May 27, 2009) .

Система автоматизированного управления движением поезда с тепловозной тягой обеспечивает автоматизированное управление тепловозом.The automated control system for the movement of a train with diesel traction provides automated control of a diesel locomotive.

Недостатками вышеуказанной системы автоматизированного управления движением поезда с тепловозной тягой является то, что при автоматизированном управлении движением поезда не учитывается отбор мощности дизель-генераторной установки на энергоснабжение вагонов пассажирского поезда, что не позволяет использовать аппаратную часть и алгоритм работы прототипа для автоматизированного энергоэффективного ведения пассажирского поезда;The disadvantages of the aforementioned system of automated control of the movement of a train with diesel traction is that automatic control of the movement of the train does not take into account the power take-off of the diesel generator set for supplying the wagons of the passenger train, which does not allow the use of the hardware and the prototype algorithm for automated energy-efficient passenger train management;

Технический результат заключается в реализации постоянного контроля над работой дизель-генераторной установкой и вспомогательным оборудованием тепловоза путем учета энергопотребления пассажирского поезда и использовать эту величину в управлении дизель-генераторной установкой для выработки оптимального алгоритма автоматизированного энергоэффективного ведения пассажирского поезда.The technical result consists in the implementation of continuous control over the operation of the diesel generator set and auxiliary equipment of the locomotive by taking into account the energy consumption of the passenger train and use this value in the management of the diesel generator set to develop the optimal algorithm for the automated energy-efficient management of the passenger train.

Проблема достижения указанного технического результата решается путем объединения системы управления и подсистемы автоведения, которая предназначена для обеспечения автоматизированного управления режимами тяги и электропневматического торможения и позволяет с высокой точностью выполнить график движения при обеспечении оптимального расхода электроэнергии на тягу поездов Щясик Михаил Соломонович. Энергооптимальная система автоведения электровозов, адаптированная к условиям движения: Дис…. канд. техн. наук: 05.22.07: Москва, 2003 101 с. РГБ ОД, 61:04-5/65-4). Помимо достижения данного технического результата такое объединение позволяет осуществлять диагностику дизель-генераторной установки, в том числе с определением мгновенного значения сопротивления изоляции низковольтных и высоковольтных цепей тепловоза, использовать аппаратные средства для реализации дополнительных возможностей по автоматическому прогреву дизеля в момент ожидания работы зимой, применить более надежные средства по управлению тормозами пассажирского поезда, отвечающих требованиям безопасности.The problem of achieving the indicated technical result is solved by combining the control system and the automatic driving subsystem, which is designed to provide automated control of traction and electro-pneumatic braking modes and allows you to accurately execute the traffic schedule while ensuring optimal power consumption for train traction Mikhail Solomonovich Schyasik. Energy-optimal system of auto-driving of electric locomotives, adapted to traffic conditions: Dis .... Cand. tech. Sciences: 05.22.07: Moscow, 2003 101 p. RSL OD, 61: 04-5 / 65-4). In addition to achieving this technical result, such a combination makes it possible to diagnose a diesel generator set, including determining the instantaneous insulation resistance of low-voltage and high-voltage circuits of a diesel locomotive, use hardware to implement additional capabilities for automatic heating of a diesel engine when waiting for work in winter, and apply more reliable brake controls for passenger trains that meet safety requirements.

Технический результат достигается тем, что реализована система управления пассажирским тепловозом, содержащая средство измерения фактической скорости, выход которого подключен к блоку управления дизель-генераторной установкой, средству контроля достижения допустимой скорости, блок управления дизель-генераторной установкой выполнен с входами, предназначенными для приема информации о параметрах работы дизель-генераторной установки, передаваемых датчиками уровня топлива, давления, температуры воды, масла, топлива, индуктивными датчиками перемещения реек топливных насосов, регулятором числа оборотов дизеля, датчиками оборотов коленчатого вала дизеля и турбокомпрессоров, информации от датчиков тока и напряжения тягового, вспомогательного генераторов и тяговых двигателей, сигналов положения рукоятки контроллера машиниста и тумблеров управления тепловозом, информации о достижении допустимой скорости движения, а выходы блока управления дизель-генераторной установкой связаны с электрической и пневматической схемам управления тепловоза, информации о положении рукоятки тормозного крана машиниста, выход которой, подключен к тормозной системе тепловоза, блок индикации для вывода визуальной информации, блок формирования речевых сообщений, клавиатуру, устройство автоведения, состоящее из вычислительного блока, к которому непосредственно подключены: устройство памяти, устройство генерации тактовых импульсов, источник питания, включаемый от устройства включения и предназначенный для обеспечения энергией всех устройств системы, кассету регистрации, которая подключена к блоку регистрации, входы которого подключены к блоку вычислителя, при этом к последнему подключены два блока сопряжения, один из которых связан с блоком управления дизель-генераторной установкой, а другой - со средством контроля достижения допустимой скорости, которое дополнительно выполнено с возможностью приема информации о поездной обстановкеThe technical result is achieved by the fact that a control system for a passenger locomotive is implemented, comprising a means for measuring the actual speed, the output of which is connected to a control unit for the diesel generator set, a means for monitoring the achievement of the permissible speed, the control unit for the diesel generator set is made with inputs for receiving information about operation parameters of the diesel generator set transmitted by sensors of fuel level, pressure, temperature of water, oil, fuel, inductive sensors the movement of the fuel pump rails, the diesel speed controller, the diesel engine speed sensors and turbochargers, the information from the current and voltage sensors of the traction, auxiliary generators and traction engines, the position signals of the handle of the driver’s controller and the locomotive control switches, information about achieving an acceptable speed, and the outputs of the control unit of the diesel generator set are connected with the electric and pneumatic control circuits of the diesel locomotive, information about the position of the hands the heights of the brake crane of the driver, the output of which is connected to the brake system of the locomotive, an indication unit for outputting visual information, a voice message generation unit, a keyboard, an auto-driving device consisting of a computing unit to which are directly connected: a memory device, a clock generation device, a source power supply, switched on from the switching device and designed to provide energy for all devices of the system, a registration cassette that is connected to the registration unit, inputs of a cat cerned are connected to the calculator unit, and the latter are connected to two coupling unit, one of which is connected to the control unit diesel-generator set, and the other - to the means of control reaching the permissible speed, which is further adapted to receive information about the environment of train

Отличие заявленной системы от прототипа заключается в том, что она включает в себя устройство автоведения, состоящее из вычислительного блока, к которому непосредственно подключены: устройство памяти, устройство генерации тактовых импульсов, источник питания, включаемый от устройства включения и предназначенный для обеспечения энергией всех устройств системы, блок регистрации, при этом к вычислительному блоку подключены два блока сопряжения, один из которых связан с блоком управления дизель-генераторной установкой, а другой - со средством контроля достижения допустимой скорости, которое дополнительно выполнено с возможностью приема информации о поездной обстановке.The difference between the claimed system and the prototype lies in the fact that it includes an auto-driving device consisting of a computing unit, to which are directly connected: a memory device, a clock generating device, a power source connected from the switching device and designed to provide energy to all system devices , a registration unit, while two interface units are connected to the computing unit, one of which is connected to the control unit of the diesel generator set, and the other to the You can control the achievement of the permissible speed, which is additionally made with the possibility of receiving information about the train situation.

Таким образом, в микропроцессорную систему управления пассажирским тепловозом, введена подсистема автоведения, что обеспечивает достижение указанных выше результатов.Thus, in the microprocessor-based control system for a passenger locomotive, an automatic driving subsystem has been introduced, which ensures the achievement of the above results.

На чертеже представлена структурная схема заявленного устройства.The drawing shows a structural diagram of the claimed device.

Система управления тепловозом включает в себя блок управления 13 дизель-генераторной установкой и тяговым приводом 3, к блоку 13 подключены система безопасности движения 1, контролирующая допустимую скорость движения и действия машиниста, средство измерения фактической скорости движения 5, которое также подключено к системе 1, блок индикации 6, предназначенный для вывода визуальной информации, блок клавиатуры 7, предназначенный для ввода информации, блок речевых сообщений 8, предназначенный для вывода звуковой информации, кран машиниста 10 с пневматическим модулем торможения и отпуска тормозов 9, подключенных к тормозной сети поезда 2 для управления тормозами, контроллер машиниста 11, для задания режимов работы дизель-генераторной установки и тепловоза в целом, средства измерения давления, температуры, уровня, числа оборотов 12. Интегрированная подсистема автоведения 14, состоит из блока вычислителя 19, к которому непосредственно подключены устройство памяти 22, тактовый генератор 21, источник питания 20, источник питания обеспечивает энергией все устройства подсистемы автоведения, устройства сопряжения 15 и 16 подключены к блоку вычислителя 19, к устройству сопряжения 16 подключен блок управления 13, на вход которого подается информация вся информация о работе дизель-генераторной установки и всего тепловоза, кроме того через него осуществляется передача информации для управления тепловозом и отображения на блоке индикации 6, блок вычислителя 19 через устройство сопряжения 15 подключено к системе безопасности тепловоза, для приема информации о поездной обстановке, блок вычислителя 19 подключен к блоку регистрации 18, который подключен к кассете регистрации 17.The control system of the diesel locomotive includes a control unit 13 of the diesel generator set and traction drive 3, a motion safety system 1 is connected to the block 13, which controls the permissible speed and action of the driver, a means of measuring the actual speed of movement 5, which is also connected to system 1, block indication 6, intended for outputting visual information, a keyboard unit 7, for inputting information, a block of voice messages 8, for outputting audio information, the crane operator 10 s pneumatic braking and brake release module 9, connected to the brake network of train 2 for controlling brakes, driver's controller 11, for setting the operating modes of the diesel generator set and the diesel locomotive in general, measuring instruments for pressure, temperature, level, speed 12. Integrated automatic driving subsystem 14, consists of a calculator unit 19 to which a memory device 22, a clock 21, a power supply 20 are directly connected, a power supply provides energy to all devices of the auto-subsystem I, the interface devices 15 and 16 are connected to the calculator unit 19, the control unit 13 is connected to the interface device 16, the input of which provides all the information about the operation of the diesel generator set and the entire locomotive, in addition, information is transmitted through it to control the locomotive and display on the display unit 6, the calculator unit 19 is connected to the safety system of the locomotive through the interface device 15 to receive information about the train situation, the calculator unit 19 is connected to the registration unit 18, to which is connected to the registration cassette 17.

Устройство способно реализовывать два режима работы: - режим автоматизированного управления тепловозом и режим советчика. В режиме советчика подсистема не выдает управляющих воздействий, а только сообщает машинисту о рекомендуемой скорости и режиме движения через блок индикации 6.The device is capable of implementing two modes of operation: - automated control mode of a diesel locomotive and adviser mode. In adviser mode, the subsystem does not give out control actions, but only informs the driver about the recommended speed and driving mode through the indicating unit 6.

Рассмотренные ниже принципы работы относятся к автоматизированному режиму управления тепловозом.The operating principles discussed below relate to the automated control mode of a diesel locomotive.

Режим тяги. Для включения системы необходимо включить источник питания 20, тем самым обеспечив питание всем ее устройствам. Перед отправлением машинист вводит с помощью блока клавиатуры 7, в блок памяти 22 информацию о предстоящей поездки, номер поезда, количество вагонов, наличие временных ограничений скорости. Далее для приведения пассажирского тепловоза в движение машинист с помощью блока клавиатуры 7 выдает команду на запуск режима автоведения, которая подается в вычислительный блок 19. При этом из блока памяти 22 переписывается в вычислительный блок 19 информация о времени хода по расписанию, информация о профиле пути, расположения путевых объектов, а из блока 21 текущее астрономическое время. Вычислительный блок 19 определяет время, оставшееся до проследования или прибытия поезда на следующую контрольную станцию, и производит расчет оптимальной траектории движения в пространстве скорости и пути с учетом постоянных и временных ограничений скорости, минимизирующей расход дизельного топлива на тягу. При трогании тепловоза с места фактическая скорость, поступающая от средства измерения скорости 5 на блок вычислителя 19, равна нулю, поэтому блок вычислителя формирует команду на начало плавного старта. При плавном старте команды блока вычислителя 19 передаются блоку управления тягой и электрическим тормозом (то есть дизель-генераторной установкой) 13, системы управления 4, через блок согласования 16, блок управления в свою очередь выдает управляющие воздействия на дизель-генераторную установку тепловоза и его электрическую схему 3, после этого ток и напряжение двигателей начинают плавно увеличиваться от минимального до максимального значения, при этом поезд начинает плавно трогаться с места. Минимальное значение тока старта определяется блоком вычислителя 19 на основании информации о профиле пути и количества вагонов, которая хранится в блоке памяти 22, максимальное значение тока устанавливается машинистом. Значение реального тока поступает блоку вычислителя 19 от средств измерения тока 12 двигателей через блок 13 и через устройство сопряжения 16. После процедуры плавного старта подсистема начинает вырабатывать команды на поддержания расчетной скорости, с реализацией энергооптимальных режимов.Traction mode. To turn on the system, you must turn on the power source 20, thereby providing power to all its devices. Before departure, the driver enters using the keyboard block 7, into the memory block 22 information about the upcoming trip, train number, number of cars, the presence of temporary speed limits. Next, to bring the passenger locomotive into motion, the driver, using the keyboard block 7, issues a command to start the auto-driving mode, which is sent to the computing unit 19. At the same time, information about the scheduled time, information about the track profile, is transferred from the memory unit 22 to the computing unit 19 location of track objects, and from block 21 the current astronomical time. Computing unit 19 determines the time remaining until the train continues to arrive or arrives at the next control station, and calculates the optimal trajectory in the speed and track space, taking into account the constant and time limits of speed, minimizing diesel fuel consumption for traction. When the locomotive is moving away, the actual speed coming from the speed measuring device 5 to the calculator unit 19 is zero, therefore, the calculator unit generates a command to start a smooth start. With a smooth start, the commands of the calculator unit 19 are transmitted to the traction control unit and the electric brake (i.e., the diesel generator set) 13, the control system 4, through the matching unit 16, the control unit in turn gives control actions to the diesel generator set of the locomotive and its electric scheme 3, after that the current and voltage of the motors begin to increase smoothly from minimum to maximum values, while the train starts to move smoothly. The minimum value of the start current is determined by the calculator unit 19 based on the information about the track profile and the number of cars stored in the memory unit 22, the maximum current value is set by the driver. The real current value is supplied to the calculator unit 19 from the current measuring means 12 of the motors through the unit 13 and through the interface device 16. After the soft start procedure, the subsystem begins to generate commands to maintain the rated speed, with the implementation of energy-optimal modes.

На выходе средства измерения скорости 5 формируется сигнал о фактической скорости движения и поступает на блок вычислителя 19, через устройство сопряжения 16. В вычислительном блоке 19 сигнал о фактической скорости движения сравнивается с расчетным значением скорости движения. До тех пор пока расчетная скорость движения больше вычислительный блок 19 вырабатывает команду блоку 13 на дальнейшее увеличение оборотов дизеля и соответствующего увеличения напряжения на двигателях. При этом реальное значение напряжения на тяговых двигателей контролируется по сигналу со средства измерения напряжения 12 тяговых двигателей, через блок 13 и устройство сопряжения 16. Формирование команд на увеличение оборотов дизеля и как следствие на увеличение скорости движения, будет происходить до тех пор, пока фактическая скорость движения не достигнет значения расчетной, при этом система автоведения учитывает профиль пути для максимального использования кинетической энергии. При превышении фактической скорости расчетной подсистема автоведения выдает команду блоку 13 на отключение тяги, и поезд переходит в режиме выбега.At the output of the speed measuring means 5, a signal is generated about the actual speed of the movement and is transmitted to the calculator unit 19 via the interface unit 16. In the computing unit 19, the signal about the actual speed of movement is compared with the calculated value of the speed of movement. As long as the estimated speed is greater, the computing unit 19 generates a command to the unit 13 to further increase the engine speed and the corresponding increase in voltage on the engines. In this case, the real value of the voltage on the traction motors is controlled by a signal from the voltage measuring means 12 of the traction motors, through the block 13 and the interface unit 16. The formation of commands to increase the diesel speed and, as a result, to increase the speed of movement, will occur until the actual speed the movement does not reach the calculated value, while the auto-driving system takes into account the profile of the path for the maximum use of kinetic energy. If the actual speed is exceeded, the calculated auto-driving subsystem issues a command to block 13 to turn off the traction, and the train goes into coast mode.

На вход блока вычислителя 19 поступает информация от системы безопасности 1, через устройство сопряжения 15, о поездной обстановке. В случае появления сигнала, требующего снижения скорости, блок вычислителя 19 формирует команду блоку 13 на отключение тяги, и при необходимости выдает команду на торможение блоку 13.The input of the calculator unit 19 receives information from the security system 1, through the interface device 15, about the train situation. In the case of a signal requiring a decrease in speed, the calculator unit 19 generates a command to block 13 to turn off the thrust, and if necessary issues a braking command to block 13.

Если в процессе автоматизированого ведения от блока управления 13 появится сигнал о срабатывании любой защиты, то подсистема автоведения отключает режим тяги или торможения и переходит в режим советчика, при этом блок вычислителя формирует команду на выдачу речевого сообщения блоку речевых сообщений 8.If in the process of automated guidance from the control unit 13 a signal appears that any protection has been triggered, the automatic driving subsystem disables the traction or braking mode and switches to adviser mode, while the calculator unit generates a command for issuing a voice message to the voice message block 8.

Режим торможения. В режиме торможения блок вычислителя 19 производит расчет тормозной кривой (зависимость скорости от тормозного пути) исходя из начальной и конечной скоростей, расстояния до точки, где необходимо обеспечить конечную скорость и реальной эффективности тормозов. Если фактическая скорость движения не совпадает с рассчитанной кривой, то блок вычислителя формирует команду на торможение блоку 13, блок 13 управляет пневматическим модулем торможения и отпуска 9, а он в свою очередь воздействует на тормозную систему поезда 2. Значение давления в тормозных цилиндрах контролируется с помощью системы безопасности 1 и через устройство сопряжения 15 поступает в блок вычислителя 19. Вычислительный блок корректирует значение тормозной силы, с помощью выдачи управляющих команд блоку 13, таким образом, чтобы фактическая скорость совпадала с расчетной скоростью. При совпадении фактической или расчетной скорости подсистема автоведения формирует команду на отпуск тормозов блоку 13, при этом блок 13 управляет пневматическим модулем торможения и отпуска тормозов 9, которое в свою очередь воздействуют на тормозную сеть поезда 2. Контроль над давлением отпуска происходит с помощью системы безопасности 1.Braking mode. In the braking mode, the calculator unit 19 calculates the braking curve (the dependence of the speed on the braking distance) based on the initial and final speeds, the distance to the point where it is necessary to ensure the final speed and the actual effectiveness of the brakes. If the actual speed does not coincide with the calculated curve, then the calculator unit generates a braking command for block 13, block 13 controls the pneumatic brake and release module 9, and it, in turn, acts on the brake system of train 2. The pressure value in the brake cylinders is controlled by security system 1 and through the interface device 15 enters the calculator unit 19. The computing unit corrects the value of the braking force by issuing control commands to the unit 13, so that in fact The speed coincided with the calculated speed. If the actual or estimated speed coincides, the auto-driving subsystem generates a brake release command for block 13, while block 13 controls the pneumatic brake and brake release module 9, which in turn act on the brake network of train 2. Control of the release pressure is carried out using safety system 1 .

В любом из рассмотренных режимов машинист может вмешаться в процесс автоматизированного ведения поезда с помощью контроллера машиниста 11, крана машиниста 10, при этом система выходит из режима автоматизированного режима ведения в режим советчика.In any of the considered modes, the driver can intervene in the process of automated train guidance using the driver’s controller 11, driver’s crane 10, while the system leaves the automated mode of guidance in adviser mode.

Для записи расхода дизельного топлива, а также информации о давлении в тормозной сети тепловоза и поезда, о параметрах работы дизель-генераторной установки, о режимах работы силового и вспомогательного оборудования, о состоянии и режиме работы системы безопасности в подсистеме автоведения существует блок регистрации 18 и кассета регистрации 17. На кассету регистрации 17 происходит запись всех параметров движения и автоведения с помощью блока регистрации 18.To record the consumption of diesel fuel, as well as information about the pressure in the brake network of a diesel locomotive and a train, on the parameters of the diesel generator set, on the operating modes of power and auxiliary equipment, on the state and mode of operation of the security system in the auto-drive subsystem, there is a registration unit 18 and a cassette registration 17. On the registration cassette 17 is a record of all parameters of the movement and auto-driving using the registration unit 18.

Таким образом, устройство автоведения интегрируется в систему управления пассажирского тепловоза, тем самым обеспечивается автоматизация управления движением пассажирского поезда, включая пуск и разгон поезда с места с контролем допустимого тока генераторной установки и тока тяговых двигателей, расчет в реальном времени энергооптимального режима ведения поезда на перегонах в зависимости от реальной поездной обстановки на участке и автоматическую реализацию этого режима, торможение при выполнении ограничений скорости перед препятствием, точное торможение под сигналы, требующие снижения скорости (белый, желтый, красно - желтый сигналы локомотивного светофора) как электропневматическим, электрическим, так и пневматическими тормозами тепловоза и поезда, выполнения полного торможения для остановки у светофора с запрещающем показанием без нарушений правил и инструкций управления тормозами, а также отображение о текущей и оптимальной динамике движения пассажирского поезда, как в режиме автоматизированного управления так и в режиме подсказки.Thus, the automatic driving device is integrated into the control system of the passenger locomotive, thereby automating the control of the movement of the passenger train, including starting and accelerating the train from a place with control of the permissible current of the generator set and the current of the traction engines, real-time calculation of the energy-optimal mode of running the train on the stages depending on the real train situation on the site and the automatic implementation of this mode, braking when speed limits are met in front of an obstacle tviy, precise braking for signals requiring a decrease in speed (white, yellow, red - yellow signals of a locomotive traffic light) by both electro-pneumatic, electric, and pneumatic brakes of a locomotive and a train, performing full braking to stop at a traffic light with a prohibiting indication without violating rules and instructions brake control, as well as display of the current and optimal dynamics of the passenger train, both in automated control mode and in prompt mode.

Применение предлагаемой полезной модели безопасности движения, в снижении психофизической нагрузки машиниста пассажирского поезда, высвобождения штата помощников машиниста, ускорение обучения молодых машинистов навыкам вождения пассажирских поездов.The application of the proposed utility model of traffic safety, in reducing the psychophysical load of the driver of the passenger train, the release of the staff of assistant drivers, accelerating the training of young drivers in the skills of driving passenger trains.

Claims (1)

Система управления пассажирским тепловозом, содержащая средство измерения фактической скорости, выход которого подключен к блоку управления дизель-генераторной установкой, средству контроля достижения допустимой скорости, блок управления дизель-генераторной установкой выполнен с входами, предназначенными для приема информации о параметрах работы дизель-генераторной установки, передаваемых датчиками уровня топлива, давления, температуры воды, масла, топлива, индуктивными датчиками перемещения реек топливных насосов, регулятором числа оборотов дизеля, датчиками оборотов коленчатого вала дизеля и турбокомпрессоров, информации от датчиков тока и напряжения тягового, вспомогательного генераторов и тяговых двигателей, сигналов положения рукоятки контроллера машиниста и тумблеров управления тепловозом, информации о достижении допустимой скорости движения, а выходы блока управления дизель-генераторной установкой связаны с электрической и пневматической схемами управления тепловоза, информации о положении рукоятки тормозного крана машиниста, выход которой подключен к тормозной системе тепловоза, блок индикации для вывода визуальной информации, блок формирования речевых сообщений, клавиатуру, блоки сопряжения, отличающаяся тем, что включает в себя устройство автоведения, состоящее из вычислительного блока, к которому непосредственно подключены: устройство памяти, устройство генерации тактовых импульсов, источник питания, включаемый от устройства включения и предназначенный для обеспечения энергией всех устройств системы, блок регистрации, при этом к вычислительному блоку подключены два блока сопряжения, один из которых связан с блоком управления дизель-генераторной установкой, а другой - со средством контроля достижения допустимой скорости, которое дополнительно выполнено с возможностью приема информации о поездной обстановке.

A control system for a passenger locomotive comprising an actual speed measuring means, the output of which is connected to a diesel generator set control unit, an acceptable speed control means, and a diesel generator set control unit with inputs for receiving information about operation parameters of the diesel generator set, transmitted by sensors of fuel level, pressure, temperature of water, oil, fuel, inductive sensors of movement of racks of fuel pumps, regulator h the engine speed, the engine speed sensors of the diesel engine and turbochargers, the information from the current and voltage sensors of the traction, auxiliary generators and traction engines, the position signals of the handle of the controller of the driver and the locomotive control switches, information about the achievement of the permissible speed, and the outputs of the diesel-generator control unit the installation is connected with the electric and pneumatic control circuits of the locomotive, information about the position of the handle of the brake crane of the driver, the output of which is connected it is connected to the brake system of a diesel locomotive, an indication unit for outputting visual information, a voice message generation unit, a keyboard, interface units, characterized in that it includes an auto-driving device consisting of a computing unit, to which are directly connected: a memory device, a clock generating device , a power source connected from the switching device and designed to provide energy to all devices of the system, a registration unit, while two units are connected to the computing unit conjugation, one of which is associated with a diesel-generator set by the control unit, and the other - to the means of control reaching the permissible speed, which is further adapted to receive information about the environment of train.

Images