RU187920U1 - Microprocessor control system and diagnostics of a locomotive with a hybrid drive - Google Patents
Microprocessor control system and diagnostics of a locomotive with a hybrid drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU187920U1 RU187920U1 RU2018121161U RU2018121161U RU187920U1 RU 187920 U1 RU187920 U1 RU 187920U1 RU 2018121161 U RU2018121161 U RU 2018121161U RU 2018121161 U RU2018121161 U RU 2018121161U RU 187920 U1 RU187920 U1 RU 187920U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- locomotive
- sensors
- unit
- diesel
- control
- Prior art date
Links
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 title claims abstract description 68
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 3
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 35
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 241000631130 Chrysophyllum argenteum Species 0.000 claims 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 101100049727 Arabidopsis thaliana WOX9 gene Proteins 0.000 description 1
- 101150059016 TFIP11 gene Proteins 0.000 description 1
- 102100032856 Tuftelin-interacting protein 11 Human genes 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
- B61C17/00—Arrangement or disposition of parts; Details or accessories not otherwise provided for; Use of control gear and control systems
- B61C17/12—Control gear; Arrangements for controlling locomotives from remote points in the train or when operating in multiple units
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
- B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к многофункциональным средствам управления и обеспечения безопасности транспортных средств, в частности к микропроцессорным системам управления и диагностики локомотива.The utility model relates to multifunctional controls and vehicle safety, in particular to microprocessor control systems and diagnostics of a locomotive.
Микропроцессорная система управления и диагностики (МПСУиД) локомотива с гибридным приводом, выполненная в виде блоков и устройств, распределенных группами по отсекам локомотива и соединенных между собой в сеть по последовательному дублированному интерфейсу, согласно полезной модели дополнительно в дизельное помещение введены четыре блока, первый из которых блок контроля и диагностирования турбокомпрессора (БКДТ) соединен с тремя парами датчиков температуры и давления на входе и выходе компрессора и турбины турбокомпрессора, с датчиком частоты вращения ротора турбокомпрессора, и с датчиком расхода воздуха на входе в компрессор турбокомпрессора; второй блок контроля и диагностирования дизеля (БКДД) соединен с двумя датчиками расхода топлива на входе и выходе дизеля, датчиком частоты вращения коленчатого вала дизеля, с двумя парами датчиков температуры и давления наддувочного воздуха в воздушном ресивере и отработанных газов в выпускном коллекторе по цилиндрам; третий блок управления гибридным приводом (БУГП) соединен с системой электродинамического торможения (ЭДТ) и системой накопителя электрической энергии гибридного привода, которая состоит из молекулярных конденсаторов и литий-железофосфатных аккумуляторов; четвертый блок регистрации текущего времени (БРТВ), соединен с датчиками частоты вращения турбокомпрессора и коленчатого вала дизеля, со всеми датчиками давления и температуры, с датчиками расхода воздуха турбокомпрессора, с датчиками давления и температуры наддувочного воздуха в воздушном ресивере, с датчиками отработанных газов в выпускном коллекторе по цилиндрам, с датчиками расхода топлива на входе и выходе в дизеле, задатчиком текущего времени, причем все датчики четырех блоков соединены с блоком центрального вычислителя (БЦВ), а все блоки последовательно соединены с дублированным интерфейсом.The microprocessor control and diagnostic system (MPSUiD) of the hybrid locomotive locomotive, made in the form of blocks and devices distributed in groups along the locomotive compartments and connected to each other via the serial duplicated interface, according to the utility model, four blocks were added to the diesel room, the first of which the turbocompressor control and diagnosis unit (BKDT) is connected to three pairs of temperature and pressure sensors at the inlet and outlet of the compressor and the turbocharger turbine, from the sensor com of the rotor speed of the turbocompressor, and with an air flow sensor at the inlet to the compressor of the turbocompressor; the second diesel monitoring and diagnostics unit (BCD) is connected to two fuel consumption sensors at the inlet and outlet of the diesel engine, a diesel engine speed sensor, and two pairs of temperature and pressure sensors for charge air in the air receiver and exhaust gases in the exhaust manifold by cylinders; the third hybrid drive control unit (BUHP) is connected to the electrodynamic braking system (EDT) and the hybrid drive electrical energy storage system, which consists of molecular capacitors and lithium-iron phosphate batteries; the fourth current-time recording unit (BRTV) is connected to the sensors of the rotational speed of the turbocompressor and the crankshaft of the diesel engine, to all pressure and temperature sensors, to the air flow sensors of the turbocompressor, to the pressure and temperature sensors of the charge air in the air receiver, to the exhaust gas sensors in the exhaust a collector in cylinders, with fuel consumption sensors at the inlet and outlet of the diesel engine, a current time controller, and all the sensors of the four blocks are connected to the central computer unit (BCV), and in All blocks are connected in series with the duplicated interface.
Предлагаемая микропроцессорная система управления и диагностики локомотива с гибридным приводом позволяет повысить информативность на 25% за счет контроля и диагностирования и оптимизации работы турбокомпрессора, дизеля, системы электродинамического тормоза, гибридного привода и учета временных интервалов, характеризующих продолжительность работы локомотива. The proposed microprocessor control system and diagnostics of a locomotive with a hybrid drive can increase information content by 25% by monitoring and diagnosing and optimizing the operation of a turbocompressor, diesel, electrodynamic brake system, hybrid drive and taking into account time intervals characterizing the duration of the locomotive.
Description
Полезная модель относится к многофункциональным средствам управления и обеспечения безопасности транспортных средств, в частности к микропроцессорным системам управления и диагностики локомотива.The utility model relates to multifunctional controls and vehicle safety, in particular to microprocessor control systems and diagnostics of a locomotive.
Известна микропроцессорная система управления и диагностики локомотива (МПСУиД), которая содержит мониторный блок (МБ), предназначенный для отображения текущей информации об измеряемых параметрах локомотива и аварийных сообщений, блок центрального вычислителя (БЦВ), предназначенный для выполнения алгоритмов системы и для обмена по интерфейсу между мониторным блоком МБ и блоком центрального вычислителя БЦВ, блоки управления контакторами (БУК), предназначенные для управления электромагнитными и электропневматическими клапанами локомотива в соответствии с управляющими сигналами БЦВ и диагностики включаемых аппаратов, блоки связи с пультом (БСП), предназначенные для обработки сигналов, поступающих от органов управления локомотива, и обеспечивающие информационный обмен по интерфейсу с БЦВ, устройства входных сигналов (БВС), преобразователи напряжения в код (ПНКВ), предназначенные для преобразования постоянного напряжения в цифровой формат и передачи по интерфейсу результатов измерений, блок управления возбуждением (БУВ), предназначенный для измерения частоты вращения коленчатого вала дизеля по сигналу тахогенератора дизеля, для формирования напряжения возбуждения тягового генератора с помощью управления тиристорами управляемого выпрямителя, блок связи с датчиками давления (БС-ДД), предназначенный для преобразования сигналов с датчиков напряжения, установленных на локомотиве, в последовательный код и передачи их по интерфейсу в БЦВ, блоки связи с датчиками давления токовыми (БС-ДД-Т), предназначенные для преобразования сигналов с датчиков давления и температуры, установленных на локомотиве, в последовательный код и передачи его по интерфейсу в БЦВ, а также для обеспечения питания датчиков и диагностики нарушений их работы, блок связи с датчиками пути скорости (БС-ДПС-БЗС), предназначенный для преобразования импульсного сигнала с датчика пути скорости в цифровой код и передачи обработанных сигналов в БЦВ, при этом мониторный блок выполнен с дополнительными функциями диагностики систем и аппаратов локомотива и всех блоков, входящих в микропроцессорную систему управления, сохранения архива параметров с возможностью последующего просмотра архива, дополнительно содержит устройство взаимодействия с локомотивом посредством цифровой технологической радиосвязи (СВЛ-ТР), а устройства входных и выходных сигналов выполнены в виде блоков, все блоки и устройства, входящие в МПСУиД, распределены группами по отсекам локомотива и связаны между собой в сеть по последовательному дублированному интерфейсу, блоки ПНКВ соединены с БЦВ через блок управления возбуждением БУВ по отдельным каналам связи для сбора и передачи данных с ПНКВ в БЦВ [РФ полезная модель №116114, МПК B61L 29/00, опубл. 20.05.2011, автор Федоров Е.В. «Микропроцессорная система управления и диагностики локомотива»].Known microprocessor control system and diagnostics of the locomotive (MPSUiD), which contains a monitor unit (MB), designed to display current information about the measured parameters of the locomotive and alarm messages, a central computer unit (BCV), designed to perform system algorithms and for exchange via the interface between MB monitor unit and BTsV central calculator unit, contactor control units (BUK) designed to control electromagnetic and electro-pneumatic valves with a lock fuel in accordance with the control signals of the BCV and diagnostics of the switched on devices, communication units with the remote control (BSP), designed to process signals from the locomotive controls, and providing information exchange via the interface with the BCV, input signal devices (BVS), voltage converters in code (PNKV), intended for converting direct voltage to digital format and transmitting measurement results via the interface, excitation control unit (CUV), designed to measure speed I the diesel crankshaft by the signal of the diesel tachogenerator, to generate the excitation voltage of the traction generator by controlling the thyristors of a controlled rectifier, a communication unit with pressure sensors (BS-DD), designed to convert signals from voltage sensors installed on the locomotive into a serial code and transmissions them through the interface in the BCV, communication units with current pressure sensors (BS-DD-T), designed to convert signals from pressure and temperature sensors installed on the locomotive to the last a delay code and its transmission via the interface to the BCV, as well as to provide power to the sensors and diagnose violations of their operation, a communication unit with speed track sensors (BS-DPS-BZS), designed to convert a pulse signal from a speed track sensor to a digital code and transmit processed signals in the BCV, while the monitor unit is made with additional diagnostic functions of the systems and devices of the locomotive and all units included in the microprocessor control system, save the parameter archive with the possibility of subsequent inspection of the archive, additionally contains a device for interacting with the locomotive through digital technological radio communications (SVL-TR), and input and output signal devices are made in the form of blocks, all the blocks and devices included in the MPSUiD are distributed in groups along the locomotive compartments and connected to each other in a network via a serial duplicated interface, the PNKV units are connected to the BCV through the control unit of excitation of the BUV through separate communication channels for collecting and transmitting data from the STIP to the BTsV [RF utility model No. 116114, IPC B61L 29/00, publ. . 05/20/2011, author Fedorov E.V. “Microprocessor control system and diagnostics of a locomotive”].
Недостатком известной системы является ограниченная функциональность, что не позволяет получать диагностическую информацию.A disadvantage of the known system is limited functionality, which does not allow to obtain diagnostic information.
Известна микропроцессорная система управления и диагностики локомотива (МПСУиД) с гибридным приводом, которая выполнена в виде блоков и устройств, распределенных группами по отсекам локомотива и соединенных между собой в сеть по последовательному дублированному интерфейсу, причем блоки входных сигналов (БВС), предназначенные для ввода в систему дискретных сигналов от цепей управления локомотивом, выполнены как отдельные модули, а один из них установлен в дизельном помещении, содержит мониторный блок (МБ), установленный на основном пульте кабины машиниста и предназначенный для отображения текущей информации об измеряемых параметрах локомотива и аварийных сообщений, диагностики систем и аппаратов локомотива и всех блоков, входящих в микропроцессорную систему управления, сохранения архива параметров е возможностью его последующего просмотра, для обеспечения связи отдельных секций при работе локомотива по системе многих единиц, блок центрального вычислителя (БИВ), предназначенный для выполнения алгоритмов управления системой и для обмена по интерфейсу с мониторным блоком МБ, блоки управления контакторами и пневмовентилями (БУК), предназначенные для управления электромагнитными и электропневматическими клапанами локомотива в соответствии с управляющими сигналами БЦВ и диагностики включаемых аппаратов, при этом один из них установлен в дизельном помещении, блоки связи с пультом (БСП), смонтированные на основном и вспомогательном пультах кабины машиниста и предназначенные для обработки сигналов, поступающих от органов управления локомотивом, и обеспечения информационного обмена с БЦВ, дополнительно снабжены CAN - интерфейсом для связи с внешними устройствами, блок связи с датчиками давления (БС-ДД), установленный в дизельном помещении и предназначенный для преобразования сигналов с датчиков напряжения, установленных на локомотиве, в последовательный код и передачи их по интерфейсу в БЦВ, блоки связи с датчиками давления токовыми (БС-ДД-Т), один из которых установлен в дизельном помещении, предназначенные для преобразования сигналов с датчиков давления и температуры, установленных на локомотиве, в последовательный код и передачи его по интерфейсу в БЦВ, для обеспечения питания датчиков и диагностики нарушений их работы, блок связи с датчиками пути скорости (БС-ДПС-БЗС), предназначенный для преобразования импульсного сигнала с датчика пути скорости в цифровой код и передачи обработанных сигналов в БЦВ, блок индикации локомотива (БИ), установленный на вспомогательном пульте и предназначенный для отображения режимов работы силовой схемы локомотива и аварийных сигналов, а также дополнительно содержит блок интеллектуального предсказания профиля пути (БИПП), предназначенный для создания и сохранения профиля трасс на основе информации GLONASS/GPS и для оптимизации расходования энергетических ресурсов путем передачи сформированных команд в БЦВ, блок связи с системой микроклимата (БС-СМ), предназначенный; для обеспечения двустороннего обмена данными между системой микроклимата и БЦВ, блок связи устройств измерения (БС-СИ), при этом блок БС-СМ связан входом-выходом с блоком БС-СИ по отдельному последовательному каналу связи для сбора и передачи данных в БЦВ, устройства управления с функцией задания бесступенчатого изменения силы тяги и торможения, блок связи «токовая петля» (БС-ТП), предназначенный для обеспечения двустороннего обмена данными между БТДВ и дизелем, блок речевых информационных сообщений (БРИС), предназначенный для голосового воспроизведения особо важных сообщений [РФ полезная модель №123345, МПК В61С 17/12, опубл. 27.04.2013, авторы Мурашкин А.В., Федоров Е.В. «Микропроцессорная система управления и диагностики локомотива с гибридным приводом»].Known microprocessor control system and diagnostics of the locomotive (MPSUiD) with a hybrid drive, which is made in the form of blocks and devices distributed in groups of compartments of the locomotive and connected to each other via a serial duplicated interface, and blocks of input signals (BVS) intended for input into a system of discrete signals from locomotive control circuits, made as separate modules, and one of them is installed in a diesel room, contains a monitor unit (MB) mounted on the main bullets those driver’s cabs and designed to display current information about the measured parameters of the locomotive and alarm messages, diagnose the systems and apparatus of the locomotive and all the units included in the microprocessor control system, save the parameter archive and the possibility of its subsequent viewing, to ensure the connection of individual sections during locomotive operation a system of many units, a central calculator unit (BIV), designed to perform system control algorithms and to exchange via an interface with a monitor b MB lock, control units for contactors and pneumatic fans (BUK) designed to control the electromagnetic and electro-pneumatic valves of the locomotive in accordance with the control signals of the BCV and diagnostics of the switched on devices, one of them being installed in a diesel room, communication units with the remote control (BSP) mounted on the main and auxiliary control panels of the driver’s cab and designed to process signals from the locomotive controls and to ensure information exchange with the CCV, additional but equipped with a CAN interface for communication with external devices, a communication unit with pressure sensors (BS-DD) installed in a diesel room and designed to convert signals from voltage sensors installed on the locomotive into a serial code and transmit them via the interface to the BCV, communication units with current pressure sensors (BS-DD-T), one of which is installed in a diesel room, designed to convert signals from pressure and temperature sensors installed on the locomotive into a serial code and transmit it via the interface in the digital signal converter, to provide power to the sensors and diagnose disturbances in their operation, a communication unit with speed track sensors (BS-DPS-BZS), designed to convert a pulse signal from a speed sensor to a digital code and transmit processed signals to the digital signal converter, display unit locomotive (BI), installed on the auxiliary console and designed to display the operating modes of the power circuit of the locomotive and alarms, and also contains an intelligent predictor path profile (BIPP), data for creating and saving a track profile on the basis of GLONASS / GPS information and for optimizing the expenditure of energy resources by transferring the generated commands to the CCV, the communication unit with the microclimate system (BS-SM), intended; to ensure two-way data exchange between the microclimate system and the BCV, a measuring device communication unit (BS-SI), while the BS-SM unit is connected by an input-output to the BS-SI unit via a separate serial communication channel for collecting and transmitting data to the BTsV, devices control with the function of setting infinitely variable traction and braking forces, the “current loop” communication unit (BS-TP), designed to provide two-way data exchange between the BDTV and the diesel engine, the voice information message block (BRIS), designed for voice reproduction of particularly important messages [RF utility model No. 123345, IPC V61C 17/12, publ. 04/27/2013, authors Murashkin A.V., Fedorov E.V. “Microprocessor-based control and diagnostic system for a locomotive with a hybrid drive”].
К недостаткам известного технического решения относятся ограниченные функциональные возможности микропроцессорной системы управления и диагностики.The disadvantages of the known technical solutions include the limited functionality of the microprocessor control and diagnostic system.
Данное техническое решение выбрано авторами в качестве прототипа.This technical solution is selected by the authors as a prototype.
Технической целью является расширение функциональных возможностей, за счет дополнительной диагностической информации выводимой на дисплеи во время работы.The technical goal is to expand the functionality, due to additional diagnostic information displayed on the displays during operation.
Технический результат достигается тем, что в микропроцессорную систему управления и диагностики локомотива с гибридным приводом дополнительно введено согласно полезной модели в дизельное помещение введены четыре блока, первый из которых блок контроля и диагностирования турбокомпрессора (БКДТ) соединен с тремя парами датчиков температуры и давления на входе и выходе компрессора и турбины турбокомпрессора, с датчиком частоты вращения ротора турбокомпрессора, с датчиком расхода воздуха на входе в компрессор турбокомпрессора; второй блок контроля и диагностирования дизеля (БКДД) соединен с двумя датчиками расхода топлива на входе и выходе дизеля, датчиком частоты вращения коленчатого вала дизеля, с двумя парами датчиков температуры и давления наддувочного воздуха в воздушном ресивере и отработанных газов в выпускном коллекторе по цилиндрам; третий блок управления гибридным приводом (БУГП) соединен с системой электродинамического торможения (ЭДТ) и системой накопителя электрической энергии гибридного привода, которая состоит из молекулярных конденсаторов и литий-железофосфатных аккумуляторов; четвертый блок регистрации текущего времени (БРТВ), соединен с датчиками частоты вращения турбокомпрессора и коленчатого вала дизеля, со всеми датчиками давления и температуры, с датчиками расхода воздуха турбокомпрессора, с датчиками давления и температуры наддувочного воздуха в воздушном ресивере, с датчиками отработанных газов в выпускном коллекторе по цилиндрам, с датчиками расхода топлива на входе и выходе в дизеле, задатчиком текущего времени, причем все датчики четырех блоков соединены с блоком центрального вычислителя (БЦВ), а все блоки последовательно соединены с дублированным интерфейсом.The technical result is achieved by the fact that four units are additionally introduced into the diesel room according to the utility model in the microprocessor control and diagnostic system of a locomotive with a hybrid drive, the first of which is a turbocompressor control and diagnosis unit (BKDT) connected to three pairs of inlet temperature and pressure sensors and the output of the compressor and turbine of the turbocompressor, with a rotor speed sensor of the turbocompressor, with an air flow sensor at the inlet to the compressor of the turbocompressor; the second diesel monitoring and diagnostics unit (BCD) is connected to two fuel consumption sensors at the inlet and outlet of the diesel engine, a diesel engine speed sensor, and two pairs of temperature and pressure sensors for charge air in the air receiver and exhaust gases in the exhaust manifold by cylinders; the third hybrid drive control unit (BUHP) is connected to the electrodynamic braking system (EDT) and the hybrid drive electrical energy storage system, which consists of molecular capacitors and lithium-iron phosphate batteries; the fourth current-time recording unit (BRTV) is connected to the sensors of the rotational speed of the turbocompressor and the crankshaft of the diesel engine, to all pressure and temperature sensors, to the air flow sensors of the turbocompressor, to the pressure and temperature sensors of the charge air in the air receiver, to the exhaust gas sensors in the exhaust a collector in cylinders, with fuel consumption sensors at the inlet and outlet of the diesel engine, a current time controller, and all the sensors of the four blocks are connected to the central computer unit (BCV), and in All blocks are connected in series with the duplicated interface.
Введение блока контроля и диагностирования турбокомпрессора (БКДТ) предназначенного для регистрации и обработки параметров, характеризующих работу турбокомпрессора; блока контроля и диагностирования дизеля (БКДД) предназначенного для регистрации и обработки систем дизеля; блока управления гибридным приводом (БУГП) предназначенного для управления совместной работой систем электродинамического торможения (ЭДТ) и гибридного привода и блока регистрации текущего времени (БРТВ) предназначенного для регистрации текущего времени работы локомотива и характерных временных интервалов, характеризующих продолжительность работы систем локомотива позволяют расширить информативность микропроцессорной системы управления и диагностики локомотива с гибридным приводом.Introduction of a turbocompressor control and diagnosis unit (BKDT) designed for recording and processing parameters characterizing the operation of a turbocompressor; diesel monitoring and diagnostics unit (BKDD) designed for registration and processing of diesel systems; a hybrid drive control unit (BUGP) designed to control the joint operation of electrodynamic braking systems (EDT) and a hybrid drive and a current-time recording unit (BRTV) designed to record the current operating time of a locomotive and characteristic time intervals characterizing the duration of a locomotive's systems can extend the microprocessor's information content hybrid locomotive control and diagnostic systems.
На фигуре 1 представлена блок-схема микропроцессорной системы управления и диагностики локомотива с гибридным приводом.The figure 1 presents a block diagram of a microprocessor control system and diagnostics of a locomotive with a hybrid drive.
Микропроцессорная система управления и диагностики локомотива с гибридным приводом включает: блок центрального вычислителя (БЦВ) - 1, блоки связи с пультом (БСП) - 2.1, 2.2, блоки входных сигналов (ВВС) - 3.1, 3.2, блок связи с системой микроклимата (БС-СМ) - 4, блок связи систем измерения (БС-СИ) - 5, блок связи с датчиками угла поворота (БС-ДПС-БЗС) 6, блоки управления контакторами и пневмовентилями (БУК) - 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, блоки связи с датчиками давления токовыми (БС-ДД-Т) - 8,1, 8.2, 8.3, 8.4, блок связи с датчиками давления (БС - ДД) - 9, блок индикации локомотива (БИ) - 10, блок связи «токовая петля» (БС-ТП) - 11, блок интеллектуального предсказания профиля пути (БИПП) - 12, мониторный блок (МБ) - 13, блок речевых информационных сообщений (БРИС) - 14, устройства управления с функцией задания бесступенчатого изменения силы тяги и торможения (джойстик) - 15.1, 15.2, блок контроля и диагностирования турбокомпрессора (БКДТ) - 16, блок контроля и диагностирования дизеля (БКДД) - 17, блок управления гибридным приводом (БУГП) - 18, блок регистрации текущего времени (БРТВ) - 19.The microprocessor control system and diagnostics of a locomotive with a hybrid drive includes: a central computer unit (BCV) - 1, communication units with a remote control (BSP) - 2.1, 2.2, input signal units (BBC) - 3.1, 3.2, a communication unit with a microclimate system (BS) -CM) - 4, communication unit for measurement systems (BS-SI) - 5, communication unit with angle sensors (BS-DPS-BZS) 6, control units for contactors and pneumatic fans (BUK) - 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, communication units with pressure sensors current (BS-DD-T) - 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, communication unit with pressure sensors (BS-DD) - 9, locomotive indication unit (BI) - 10, block current loop communication (BS-TP) - 11, intelligent path profile predictor (BIPP) - 12, monitor unit (MB) - 13, voice information message block (BRIS) - 14, control devices with a function for setting stepless force change traction and braking (joystick) - 15.1, 15.2, turbocharger control and diagnosis unit (BKDT) - 16, diesel control and diagnostic unit (BKDD) - 17, hybrid drive control unit (BUGP) - 18, current time recording unit (BRTV) - 19.
Микропроцессорная система управления и диагностики локомотива с гибридным приводом работает следующим образом.A microprocessor control and diagnostic system for a hybrid locomotive operates as follows.
Во время работы локомотива БЦВ - 1 принимает от блоков БСП - 2.1,2.2, БКДТ- 16, БКДД - 17 БУГП - 18, БРТВ - 19 информацию о состоянии органов управления и вводит ее в систему в виде дискретных сигналов. Кроме этого, блоки БСП по САN - интерфейсу осуществляют связь с внешними устройствами. Блоки ВВС - 3.1, 3.2, передают в БЦВ информацию о состоянии электрических аппаратов и дискретных датчиков. Блок 4 БС-СМ по отдельному каналу СИ через блок 5 БС-СИ принимает и передает в БЦВ информацию о состоянии системы микроклимата. БС-СИ обрабатывает информацию, поступающую от измерительной аппаратуры, и передает ее в БЦВ. Блок БС-ДПС-БЗС - 6 по дублированному интерфейсу К.8-485 передает информацию о скорости и пройденном пути локомотива. На основании данной информации, а также в соответствии с заложенными алгоритмами, БЦВ вырабатывает команды для блоков БУК - 7.1, 7.2, 7.3, 7.4. В соответствии с этими командами блоки БУК управляют электромагнитными и электропневматическими контакторами, а также электропневматическими клапанами локомотива. Также в БЦВ поступает информация от БС-ДД-Т - 8.1,8.2, 8.3,8.4 о значении уровней датчиков температуры и давления. Блок БС-ДД - 9 передает в БЦВ информацию о сопротивлении изоляции цепей управления. БС-ДД преобразовывает сигналы от 0 до 5 В в последовательный код для передачи по интерфейсу RS-485. Также БС-ДД обеспечивает диагностику подключенных датчиков. Блок 10 индикации (БИ) получает данные от блока БЦВ и, с помощью индикаторов, осуществляет вывод машинисту на вспомогательный пульт визуальной информации о текущих режимах электропередачи, номерах позиций, сигналов о скольжении колесных пар. Индикатор представляет собой пиктограмму, нанесенную на цветную пленку со светодиодной подсветкой. Размер одной пиктограммы не менее 10×10 мм, размер шрифта надписей не менее 7 мм. Предусмотрена регулировка яркости индикаторов. Блок 11 связи «токовая петля» (БС-ТП) осуществляет двусторонний обмен данными между БЦВ и дизелем. Для определения наиболее энергетически выгодных режимов работы гибридного привода локомотива информацию о текущих координатах, поступающую с приемника GLONASS/GPS по интерфейсу CAN, принимает блок 12 интеллектуального предсказания профиля пути (БИПП). В процессе движения локомотива происходит создание массива трасс, содержащего большой объем информации, в том числе координаты начала и конца блок-участков, средние, максимальные и минимальные мощности, реализуемые на участках и пр. После статистической обработки информации БИПП выдает сигналы на управление оборотами дизеля, а также зарядкой - разрядкой накопителя, т.е. перераспределяет используемые мощности дизель-генераторной установки и мощность накопителя энергии. Мониторный блок 13 (МБ) непрерывно считывает всю информацию, присутствующую в линии обмена для сохранения данных в энергозависимую память, для отображения текущих параметров локомотива, а также предупредительных и аварийных сообщений о неисправностях оборудования. Просмотр регистрируемых параметров осуществляется в виде графиков непосредственно на МБ или на стандартном компьютере с операционной системой Windows 98 и более поздних. МБ также осуществляет функцию диагностирования всех блоков МПСУиД. Вся информация выводится в графическом и текстовом виде на жидкокристаллическую панель. На дисплей постоянно выводится основная информация, необходимая для ведения поезда. Кроме того, по запросу машиниста выводится дополнительная диагностическая информация. При отказе оборудования и аварийной ситуации предусмотрен экстренный приоритетный вывод на дисплей аварийных сообщений в виде всплывающих окон. Блок 14 речевых информационных сообщений (БРИС) в дополнение к визуальной информации озвучивает наиболее важные сообщения, такие как, например, «не включение компрессора», «не включение вентилятора», «боксование осей локомотива» и пр. Основная информация содержит: состояние контролируемого оборудования и цепей локомотива, заданный режим управления, состояние силовой схемы локомотива. Дополнительная диагностическая информация отображает состояние цепей управления локомотива, а также заданные и фактические значения токов в каждом тяговом двигателе, заданные и фактические значения тока возбуждения, скорость локомотива, состояние каналов связи, архив сообщений, выводимых на дисплей во время работы. Диагностические (аварийные) сообщения отображают наименование участка цепи, дату сообщения, наименование отказа или неисправности, вероятную причину отказа или неисправности и сохраняются для последующего анализа. Устройство 15.1, (джойстик), получает команды от БЦВ и, в соответствии с командой, плавно изменяет силу тяги или торможения. Устройство 15.2, (джойстик), также плавно изменяет силу тяги или торможения по команде от БЦВ, но при движении локомотива в противоположную сторону. Блок контроля и диагностирования турбокомпрессора (БКДТ) - 16 получает и преобразовывает информацию от датчиков давления и температуры на входе компрессора и турбины турбокомпрессора, датчиков частоты вращения ротора турбокомпрессора, датчика расхода воздуха в компрессор турбокомпрессора и передает информацию через дублированный интерфейс RS-485 в блок центрального вычислителя (БЦВ) - 1 о показаниях всех датчиков. Блок контроля и диагностирования дизеля (БКДД) - 17 получает и преобразовывает информацию с датчиков расхода топлива на входе и выходе дизеля, датчика частоты вращения коленчатого вала дизеля, датчиков температуры и давления наддувочного воздуха в воздушном ресивере и отработанных газов в выпускном коллекторе по цилиндрам, а так же выдает сообщения об отклонениях работы дизеля по дублированному интерфейсу RS-485 в блок центрального вычислителя (БЦВ) - 1, который отражает информацию на мониторном блоке (МБ) - 13. Блок управления гибридным приводом (БУГП) - 18 управляет совместной работой системы электродинамического торможения и системой накопителя электрической энергии гибридного привода и передает информацию через дублированный интерфейс RS-485 в блок центрального вычислителя (БЦВ) - 1. Блок регистрации текущего времени (БРТВ) - 19 регистрирует текущее время работы локомотива и характерных временных интервалов, характеризующих продолжительность работы систем локомотива при запуске, прогреве, работе на установившихся переходных режимах, в том числе при остановке дизеля, а так же моментов поступления событий и передает всю информацию в режиме реального времени через дублированный интерфейс RS-485 в блок центрального вычислителя (БЦВ) - 1 с последующим выводом информации на мониторный блок (МБ) - 13.During operation, the BTsV-1 locomotive receives from the BSP-2.1,2.2, BKDT-16, BKDD-17, BUGP-18, BRTV-19 blocks the information on the state of the controls and enters it into the system in the form of discrete signals. In addition, the BSP units via the CAN interface communicate with external devices. Air Force units - 3.1, 3.2, transmit to the BCV information on the status of electrical devices and discrete sensors. Block 4 BS-SM through a separate channel SI through block 5 BS-SI receives and transmits to the BCV information about the state of the microclimate system. BS-SI processes the information received from the measuring equipment and transmits it to the BCV. The BS-DPS-BZS - 6 block transmits information about the speed and the distance traveled by the locomotive via the K.8-485 redundant interface. Based on this information, as well as in accordance with the laid down algorithms, the BCV generates commands for the BUK blocks - 7.1, 7.2, 7.3, 7.4. In accordance with these commands, the BUK blocks control the electromagnetic and electro-pneumatic contactors, as well as the electro-pneumatic valves of the locomotive. Also, information from BS-DD-T - 8.1.8.2, 8.3.8.4 about the value of the levels of temperature and pressure sensors is received in the BCV. The BS-DD-9 block transmits to the BCV information on the insulation resistance of the control circuits. BS-DD converts signals from 0 to 5 V into a serial code for transmission over the RS-485 interface. BS-DD also provides diagnostics for connected sensors. The indication unit 10 (BI) receives data from the BCV unit and, using indicators, provides the driver with an auxiliary console with visual information about the current transmission modes, position numbers, and wheel pair slip signals. The indicator is an icon printed on a color film with LED backlight. The size of one pictogram is not less than 10 × 10 mm, the font size of the inscriptions is not less than 7 mm. The brightness of the indicators is provided. The current loop communication unit 11 (BS-TP) carries out two-way data exchange between the BCV and the diesel engine. To determine the most energy-efficient operating modes of the hybrid locomotive drive, information about the current coordinates coming from the GLONASS / GPS receiver via the CAN interface is received by the
Предлагаемая микропроцессорная система управления и диагностики локомотива с гибридным приводом позволяет повысить информативность на 25%, за счет контроля и диагностирования и оптимизации работы турбокомпрессора, дизеля, системы электродинамического тормоза, гибридного привода и учета временных интервалов, характеризующих продолжительность работы локомотива.The proposed microprocessor control system and diagnostics of a locomotive with a hybrid drive can increase information content by 25%, due to the control and diagnosis and optimization of the turbocompressor, diesel, electrodynamic brake system, hybrid drive and time intervals characterizing the duration of the locomotive.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018121161U RU187920U1 (en) | 2018-06-07 | 2018-06-07 | Microprocessor control system and diagnostics of a locomotive with a hybrid drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018121161U RU187920U1 (en) | 2018-06-07 | 2018-06-07 | Microprocessor control system and diagnostics of a locomotive with a hybrid drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU187920U1 true RU187920U1 (en) | 2019-03-22 |
Family
ID=65858986
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018121161U RU187920U1 (en) | 2018-06-07 | 2018-06-07 | Microprocessor control system and diagnostics of a locomotive with a hybrid drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU187920U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20230249845A1 (en) * | 2022-02-07 | 2023-08-10 | Hamilton Sundstrand Corporation | Artificial intelligence and/or machine learning (ai/ml) monitor systems |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU127345U1 (en) * | 2012-06-05 | 2013-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр инновационного развития СТМ" (ООО "Центр инновационного развития СТМ") | MICROPROCESSOR CONTROL AND DIAGNOSTIC SYSTEM OF A LOCOMOTIVE LOCOMOTIVE WITH A HYBRID DRIVE |
CN203381631U (en) * | 2013-06-06 | 2014-01-08 | 常州路航轨道交通科技有限公司 | Monitoring device of train traction drive system |
US20140100724A1 (en) * | 2009-05-19 | 2014-04-10 | Siemens Industry, Inc. | Method & apparatus for a hybrid train control device |
RU2577196C1 (en) * | 2015-02-05 | 2016-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ САУТ" (ООО "НПО САУТ") | Method of transmitting information messages in microprocessor control and diagnostic systems |
RU162691U1 (en) * | 2015-09-23 | 2016-06-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью Промышленно-Коммерческая Фирма "Полёт" | MICROPROCESSOR CONTROL SYSTEM AND DIAGNOSTICS OF DIESEL TRANSPORT |
-
2018
- 2018-06-07 RU RU2018121161U patent/RU187920U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140100724A1 (en) * | 2009-05-19 | 2014-04-10 | Siemens Industry, Inc. | Method & apparatus for a hybrid train control device |
RU127345U1 (en) * | 2012-06-05 | 2013-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр инновационного развития СТМ" (ООО "Центр инновационного развития СТМ") | MICROPROCESSOR CONTROL AND DIAGNOSTIC SYSTEM OF A LOCOMOTIVE LOCOMOTIVE WITH A HYBRID DRIVE |
CN203381631U (en) * | 2013-06-06 | 2014-01-08 | 常州路航轨道交通科技有限公司 | Monitoring device of train traction drive system |
RU2577196C1 (en) * | 2015-02-05 | 2016-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ САУТ" (ООО "НПО САУТ") | Method of transmitting information messages in microprocessor control and diagnostic systems |
RU162691U1 (en) * | 2015-09-23 | 2016-06-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью Промышленно-Коммерческая Фирма "Полёт" | MICROPROCESSOR CONTROL SYSTEM AND DIAGNOSTICS OF DIESEL TRANSPORT |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20230249845A1 (en) * | 2022-02-07 | 2023-08-10 | Hamilton Sundstrand Corporation | Artificial intelligence and/or machine learning (ai/ml) monitor systems |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8055401B2 (en) | Transmission auxiliary pump diagnosis method and apparatus | |
CN104385919B (en) | Automobile cruise control system and method | |
CN106740814B (en) | The constant-speed-cruise control method and device of hybrid power shunting hybrid vehicle | |
CN111071067B (en) | Whole control system of pure electric vehicle | |
CN110044616B (en) | Fault diagnosis method and system for bearing and gear of railway locomotive | |
CN112542601B (en) | Thermal balance testing device and testing method for fuel cell vehicle | |
RU127345U1 (en) | MICROPROCESSOR CONTROL AND DIAGNOSTIC SYSTEM OF A LOCOMOTIVE LOCOMOTIVE WITH A HYBRID DRIVE | |
RU187920U1 (en) | Microprocessor control system and diagnostics of a locomotive with a hybrid drive | |
CN111746595B (en) | Intelligent monitoring system for running safety of rapid freight train running gear | |
CN110412973A (en) | A kind of bench test electric car drive robot system based on virtual instrument | |
KR20040055139A (en) | Electric railroad test measuring system | |
RU116114U1 (en) | MICROPROCESSOR MANAGEMENT AND DIAGNOSTIC SYSTEM OF LOCOMOTIVE | |
CN201297940Y (en) | Motor meter and diagnostic system thereof | |
CN116338500B (en) | Rail transit vehicle storage battery operation monitoring system | |
CN210653094U (en) | Electrical control system of railway maintenance car | |
KR100440139B1 (en) | Diagnosis method of a hybrid electric vehicle | |
JP2001101561A (en) | Pollutant quantity estimating device, pollutant quantity predicting device, and road traffic controller using them | |
LU500341B1 (en) | Vehicle-mounted intelligent terminal system integrating data acquisition and platform interaction | |
WO2013184026A1 (en) | Microprocessor system for controlling and diagnosing a locomotive with a hybrid drive system | |
CN202073640U (en) | Monitoring device for state of automobile engine | |
CN210863161U (en) | Energy flow acquisition system of pure electric light truck and pure electric light truck with energy flow acquisition system | |
CN111307472A (en) | Single-pedal technology testing device and method for new energy vehicle | |
CN221507371U (en) | Embedded central test diagnosis system for heavy-duty car | |
RU2790985C1 (en) | Integrated system for control and diagnosis of multiple unit | |
CN213213515U (en) | New energy automobile thermal management remote monitering system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200608 |