SK7259Y1 - Railway carriage with electronic testing of the technical condition - Google Patents

Abstract

The railway carriage with electronic testing of the technical condition has data board (1) which is by contactless joint (10) connected to the speed sensor (2), by contactless joint (11) connected to the temperature sensor (3) and is also by contactless joint (12) connected to the pressure sensor (4), by contactless joint (13) connected to the brake status sensor (5), by contactless joint (14) connected to the sensor (8) of the brake cylinder position. Data board (1) is connected by contactless joint (15) to the cargo sensor (9), by contactless joint (16) connected to the service block (6) and by contactless joint (17) connected to the operating unit (7).

Description

Technické riešenie sa týka zdokonalenia vozňového parku železničnej dopravy v oblasti zvýšenia jeho kvality a bezpečnosti.The technical solution concerns the improvement of the railway fleet in terms of its quality and safety.

Doterajší stavCurrent state

V súčasnej praxi často dochádza k haváriám, poruchám a prestojom v železničnej doprave, ktoré sú zapríčinené zlým technickým stavom vozňov. Hlavnou príčinou je slabo kontrolovaný technický stav vozňov, nesystematická údržba a nízka prevencia, vyplývajúca z neexistujúcej evidencie technických a prevádzkových parametrov železničných vozňov (rýchlosť, prejdená vzdialenosť, zaťaženie resp. preťažovanie vozňov atď.). Tento stav je akútny a s pribúdajúcimi haváriami a kolíziami na železnici sa ešte zhoršuje. Dôsledkom toho sú značné finančné prostriedky vynakladané práve na opravy a údržbu ako vozňového parku, tak aj samotnej železničnej trate a nehnuteľného majetku (staníc, strhnutých trolejov a pod.). Často sú sprevádzané aj stratami na ľudských životoch. Značné škody sú spôsobené tiež nevyhnutným obmedzením prevádzky na dopravnej ceste z dôvodu jej poškodenia a následných, často dlhotrvajúcich náročných opráv. Na odstránenie týchto nedostatkov sú v praxi realizované riešenia, ktoré však riešia havarijnú situáciu, nie prvotnú príčinu. Sledovanou prevádzkou a včasnou plánovanou údržbou vozňového parku možno dospieť do štádia zamedzenia vstupu problémových dopravných prostriedkov na dopravnú cestu, a tým eliminovať rizikové situácie na minimum.In current practice, accidents, breakdowns and downtime in rail transport often occur due to poor technical condition of wagons. The main cause is poorly controlled technical condition of wagons, non-systematic maintenance and low prevention resulting from non-existent records of technical and operational parameters of wagons (speed, distance traveled, load / overload of wagons, etc.). This situation is acute and is aggravating as accidents and collisions on the rail increase. As a result, considerable funds are spent on the repair and maintenance of both the rolling stock and the railroad and real estate (stations, demolished trolleys, etc.). They are often accompanied by loss of life. Significant damage is also caused by the inevitable restriction of traffic on the road due to its damage and the consequent, often long-term, demanding repairs. In order to overcome these shortcomings, solutions are implemented in practice, but they address the emergency situation, not the primary cause. By monitoring the operation and timely planned maintenance of the fleet, it is possible to arrive at the stage of preventing problem vehicles from entering the transport route, thus eliminating risk situations to a minimum.

Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution

Podstata technického riešenia spočíva v inštalácii prvkov informačných technológií (IT) na každý prevádzkovaný železničný vozeň požadujúci vstup na dopravnú cestu a pomocou na ňom umiestnených uvedených prvkov IT vytvoriť také podmienky, že budú sledované, evidované a vyhodnocované všetky (vopred zvolené) prevádzkové parametre. Na základe takto kontrolovaných a priebežne vyhodnocovaných parametrov bude možné naplánovať údržbu, sledovať priebežne technický stav vozňov, ale aj signalizovať poruchu v reálnom čase. Signalizácia porúch v reálnom čase umožní obmedzenie prevádzky poškodeného železničného vozňa, resp. okamžité stiahnutie z prevádzky vážne poškodeného železničného vozňa. Takto vybavené vozne budú podliehať plánovanej údržbe podľa množstva ubehnutých kilometrov, podľa opotrebenia kritických uzlov železničných vozňov, resp. podľa množstva odvezeného materiálu, ale aj signalizovať nerovnomerne uložený náklad na vozni (resp. preťažený vozeň) a pod. Následne takýto vozeň nebude až do odstránenia poruchy vpustený na dopravnú cestu. Aplikácia prvkov IT na železničnom vozni umožní jeho jednoznačnú identifikáciu a prenos prevádzkových parametrov do informačného systému železníc, čo značne zjednoduší prevádzku železničnej dopravy, štatistickú evidenciu, sledovanie technického stavu železničných vozňov a z toho vyplývajúce plánovanie údržby.The essence of the technical solution lies in the installation of information technology (IT) elements on each operated railway wagon requiring access to the road and using the IT elements placed on it to create such conditions that all (preselected) operational parameters will be monitored, recorded and evaluated. Based on the parameters checked and continuously evaluated, it will be possible to plan maintenance, monitor the technical condition of the wagons continuously, but also to signal the fault in real time. Signaling of faults in real time will limit the operation of the damaged railway wagon, resp. immediate withdrawal from operation of a severely damaged wagon. Wagons equipped in this way will be subject to planned maintenance according to the number of kilometers passed, according to the wear of critical railway wagon nodes, resp. according to the amount of material removed, but also to signal uneven load on the wagon (or overloaded wagon) and so on. Consequently, such a wagon will not be admitted to the transport route until the fault has been rectified. The application of IT elements to the railway wagon will allow its unambiguous identification and transfer of operational parameters to the railway information system, which will greatly simplify the operation of railway transport, statistical records, monitoring the technical condition of railway wagons and the resulting maintenance planning.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Technické riešenie je bližšie vysvetlené pomocou výkresu na obrázku 1, ktorý znázorňuje celkové blokové usporiadanie funkčných častí zariadenia a ich vzájomného prepojenia.The technical solution is explained in more detail by means of the drawing in figure 1, which shows the overall block arrangement of the functional parts of the device and their interconnection.

Príklady uskutočneniaEXAMPLES

Na obrázku 1 je uvedený príklad uskutočnenia technického riešenia. Znázorňuje jeho celkové blokové usporiadanie a vzájomné väzby jeho funkčných častí. Železničný vozeň s elektronickou kontrolou technického stavu je klasický železničný vozeň doplnený o dátovú centrálu 1, ktorá prijíma informácie zo snímača 2 otáčok, zo snímača 3 teploty, zo snímača 4 tlaku, snímača 5 opotrebenia brzdových segmentov, snímača 8 polohy brzdového valca a snímača 9 nákladu. Dátová centrála j_ komunikuje pomocou servisného bloku 6 s technickým servisom v depe a cez prevádzkový blok 7 s prevádzkou železníc počas jazdy (strojvodca v lokomotíve, resp. prevádzka železničnej stanice). Dátová centrála j_ je bezkontaktným (rádioelektronickým) spojom 10 pripojená k snímaču 2 otáčok, bezkontaktným spojom 11 pripojená k snímaču 3 teploty a bezkontaktným spojom 12 pripojená k snímaču 4 tlaku. Súčasne je bezkontaktným spojom 13 pripojená k snímaču 5 stavu bŕzd, bezkontaktným spojom 14 pripojená k snímaču 8 polohy brzdového valca a bezkontaktným spojom 15 pripojená k snímaču 9 hmotnosti nákladu. Bezkontaktným spojom 16 je dátová centrála j_ pripojenáFigure 1 shows an embodiment of the invention. It illustrates its overall block arrangement and the interconnections of its functional parts. Railway wagon with electronic technical state control is a classic railway wagon supplemented with data center 1, which receives information from speed sensor 2, temperature sensor 3, pressure sensor 4, brake segment wear sensor 5, brake cylinder position sensor 8 and load sensor 9 . The data center 1 communicates via the service block 6 with the technical service in the depot and via the service block 7 with the operation of the railways during the journey (the driver in the locomotive, respectively the operation of the railway station). The data center 1 is connected by a non-contact (radio-electronic) connection 10 connected to the speed sensor 2, by the non-contact connection 11 connected to the temperature sensor 3 and by the non-contact connection 12 connected to the pressure sensor 4. At the same time, it is connected by a contactless link 13 to the brake condition sensor 5, by a contactless link 14 connected to the brake cylinder position sensor 8 and by a contactless link 15 connected to the load mass sensor 9. The contact center 16 is connected to the data center

SK 7259 Υ1 k servisnému bloku 6 a bezkontaktným spojom 17 pripojená k prevádzkovému bloku 7.SK 7259 Υ1 to service block 6 and contactless connections 17 connected to service block 7.

Činnosť železničného vozňa s elektronickou kontrolou technického stavu, t. j. klasického železničného vozňa vybaveného prvkami IT technológií, spočíva v tom, že dátová centrála j_ preberá a ukladá všetky dáta zo snímačov 2, 3, 4, 5, 8 a 9 a informuje o stave železničného vozňa technický servis v depe a prevádzku železníc pomocou servisného bloku 6, t. j. ich kontrolné body počas jazdy. Na základe takto získaných údajov je možnosť vyhodnotiť technický stav železničného vozňa a obmedziť jeho ďalšie nasadenie v doprave, resp. mu zabrániť (podľa závažnosti poruchy). V dátovej centrále j_ sú vopred nastavené medzné stavy parametrov jednotlivých snímačov 2, 3, 4, 5, 8 a 9 a zároveň sú evidované prevádzkové parametre železničného vozňa (jeho jednotlivých uzlov) a ich zmeny. Takto pripravený železničný vozeň je spôsobilý na plynulú a bezpečnú jazdu bez ohrozovania svojho okolia. Prevádzka železničného vozňa s elektronickou kontrolou technického stavuje nasledovná:Railway wagon operation with electronic technical condition check, i. j. A conventional railway carriage equipped with elements of IT technologies consists in the fact that the data center 1 receives and stores all data from sensors 2, 3, 4, 5, 8 and 9 and informs the technical service in the depot and the operation of the railways using the service block. 6, t. j. their checkpoints while driving. Based on the data thus obtained, it is possible to evaluate the technical condition of the railway wagon and to limit its further use in transport, respectively. prevent it (depending on the severity of the fault). In the data center 1, the limit states of the parameters of the individual sensors 2, 3, 4, 5, 8 and 9 are preset and at the same time the operational parameters of the wagon (its individual nodes) and their changes are recorded. This prepared wagon is capable of smooth and safe driving without endangering its surroundings. The operation of a railway carriage with electronic technical control shall be as follows:

- dátová centrála j_ zhromažďuje prostredníctvom snímačov 2, 3, 4, 5, 8 a 9 všetky informácie o technickom stave vozňa, polohe nákladu a všetkých prevádzkových parametroch železničného vozňa a zároveň pripája k uvedeným údajom aj identifikačné čísla, resp. rozpoznávacie znaky vozňa;- the data center 1 collects by means of sensors 2, 3, 4, 5, 8 and 9 all information on the technical condition of the wagon, the position of the load and all operational parameters of the wagon and at the same time attaches the identification numbers and wagon identification features;

- prostredníctvom snímača 2 otáčok sa vyhodnocujú parametre (rýchlosť vozňa, odjazdené kilometre a stav otáčania príslušného súkolesia na železničnom vozni); uvedené dáta slúžia na sledovanie bezporuchovej prevádzky, ale súčasne umožňujú na základe najazdených kilometrov naplánovať jednotlivé druhy opráv (priebežnú a generálnu) v záujme predikcie havárií a kolízií počas prevádzky;- parameters (speed of wagon, mileage and rotation status of the gear in question on the wagon) are evaluated by the speed sensor 2; these data serve to monitor trouble-free operation, but at the same time enable to plan individual types of repairs (continuous and general) based on mileage in order to predict accidents and collisions during operation;

- prostredníctvom snímača 3 teploty sa sleduje a vyhodnocuje teplota kritických uzlov vozňa, a tým aj jeho schopnosť prevádzky a súčasne informuje strojvodcu a obslužný personál železníc o potrebe okamžite zasiahnuť a predísť možnej havárii a následným škodám v plnej prevádzke v prípade prehriatia sledovaných komponentov; prostredníctvom snímača 4 tlaku sa sleduje reakcia a schopnosť prevádzky brzdového systému;- the temperature sensor 3 monitors and evaluates the temperature of the critical wagon nodes and thus its operational capability, while informing the driver and the railway staff of the need to immediately intervene and prevent possible accidents and consequent damage in full operation in the event of overheating of the monitored components; the pressure sensor 4 monitors the reaction and operability of the braking system;

- prostredníctvom snímača 5 stavu bŕzd (opotrebenia brzdových segmentov) sa sleduje schopnosť prevádzky vozňa z pohľadu spôsobilosti bŕzd a zároveň sa technickému personálu signalizuje potreba ich včasnej výmeny;- the brake condition sensor 5 (wear of the brake segments) monitors the wagon's operability in terms of braking capability and at the same time signals to the technical staff the need to replace them in a timely manner;

- prostredníctvom snímača 8 polohy brzdového valca sa sleduje a vyhodnocuje jeho poloha; v prípade negatívneho signálu od niektorého z brzdových valcov sa obmedzí, resp. znemožní rozjazd vlaku až do odstránenia poruchy;- the position of the brake cylinder position sensor 8 is monitored and evaluated; in the case of a negative signal from one of the brake cylinders, it is limited or reduced. it shall prevent the train from starting until the failure has been rectified;

- snímač 9 hmotnosti nákladu sleduje, vyhodnocuje a signalizuje preťaženosť vozňa a zároveň rovnomernosť uloženia nákladu.the load mass sensor 9 monitors, evaluates and signals the overload of the wagon and at the same time the uniformity of the load.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial usability

Vzhľadom na to, že prevádzkyschopnosti vozňového parku nie je venovaná dostatočná pozornosť, dochádza v prevádzke železničnej dopravy k častým kolíziám, resp. haváriám, čomu môže zabrániť práve systematické sledovanie a evidencia technického stavu vozňov. Riešenie je použiteľné vo všetkých spoločnostiach a firmách prevádzkujúcich železničnú dopravu.Due to the lack of attention being paid to the operability of the rolling stock, frequent collisions or collisions occur in the operation of rail transport. accidents, which can be prevented by systematic monitoring and registration of the technical condition of wagons. The solution is applicable to all railway companies and companies.

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS

Claims (1)

Železničný vozeň s elektronickou kontrolou technického stavu, vyznačujúci sa tým, že je v ňom umiestnená dátová centrála (1), ktorá je bezkontaktným spojom (10) pripojená k snímaču (2) otáčok, bezkontaktným spojom (11) pripojená k snímaču (3) teploty, bezkontaktným spojom (12) pripojená k snímaču (4) tlaku, bezkontaktným spojom (13) pripojená k snímaču (5) stavu bŕzd, bezkontaktným spojom (14) pripojená k snímaču (8) polohy brzdového valca, bezkontaktným spojom (15) pripojená k snímaču (9) hmotnosti nákladu, bezkontaktným spojom (16) pripojená k servisnému bloku (6) a bezkontaktným spojom (17) pripojená k prevádzkovému bloku (7).Railway carriage with electronic technical state control, characterized in that there is a data center (1), which is connected by a contactless link (10) connected to the speed sensor (2), by a contactless link (11) connected to the temperature sensor (3) , a contactless connection (12) connected to a pressure sensor (4), a contactless connection (13) connected to a brake condition sensor (5), a contactless connection (14) connected to a brake cylinder position sensor (8), a contactless connection (15) connected to a load cell sensor (9), a contactless connection (16) connected to the service block (6) and a contactless connection (17) connected to the service block (7).