Информационное сообщение 266 саи пс
Обновлено: 07.07.2024
На железнодорожном транспорте множество устройств и систем "сканирующих" подвижной состав со всех сторон. Одна из систем, которая позволяет определить не только наличие подвижной единицы в зоне контроля, но и узнать о ней всю необходимую информацию называется САИ ПС "Пальма" .
Данная система пришла на железные дороги в 2000 году и сегодня опутала своей паутиной приемно-считывающих устройств всю сеть.
🔰 САИ ПС позволяет оперативно получать информацию:
САИ ПС состоит из бортовых датчиков , которые крепятся к боковым стенкам подвижного состава.
Датчики представляют собой пассивный элемент без источника питания, что не ограничивает срок их службы. В память датчика занесены данные о подвижной единице.
Бортовые датчики могут при необходимости перезаписываться. Для вмешательства посторонних лиц стоит защита.
⚠ При попытке снять датчик с кузова подвижной единицы происходит разрушение внутренних компонентов.
Напольный комплект приемно-считывающего устройства состоит из монтажного шкафа, антенны и рельсовых педалей.
Считывающая антенна работает на сверхвысоких частотах (865, 867 и 869 МГц), что обеспечивает снятие информации на необходимых расстояниях и скоростях движения.
Рельсовые педали позволяют определить подвижной состав в зоне контроля путем счета осей проходящих над педалью.
Временные данные из САИ ПС подкачиваются на сервер системы графика исполненного движения поездов, что позволяет автоматически подкорректировать и уточнить фактическое время проследования поездов в контрольных точках.
Понравилась публикация, ставьте палец вверх ! 👍 Подписывайтесь на канал, чтобы не пропустить много интересного о железной дороге. Делитесь в соцсетях.
При большой протяженности сети железных дорог Российской Федерации время доставки груза от пункта отправления до пункта назначения может оказаться значительным. Естественно, что грузоотправитель хотел бы иметь достоверную информацию о том, где находится его груз в тот или иной момент времени.
Автоматизировать получение этих сведений стало возможно с помощью системы автоматической идентификации подвижного состава САИ ПС. Она обеспечивает автоматизацию сбора исходных данных о текущем состоянии перевозочного процесса.
Основная идея работы САИ ПС состоит в следующем. На подвижном составе крепят пассивные кодовые бортовые датчики (КБД) с закодированной информацией о номере локомотива (вагона). При прохождении поезда ПСЧ излучает в сторону КБД высокую частоту. Кодовый бортовой датчик при облучении его высокой частотой модулирует ее, закодировав в нее информацию, содержащуюся в памяти КБД, и отражает. ПСЧ принимает отраженный сигнал, дешифрует его и передает информацию на концентратор системы автоматической идентификации линейного уровня (КСАИ-Л) вместе с номером пункта считывания, сведениями о срабатывании датчиков фиксации прохождения колесной оси.
Принципиальная схема идентификации подвижного состава показана на рисунке 2.1.
ПСЧ также позволяют осуществлять фиксацию порядковых номеров в составе проследовавших локомотивов (вагонов). Автоматическая идентификация всего подвижного состава осуществляется в режиме реального времени на всем полигоне железных дорог, оборудованном данной системой. Техника высоких частот обеспечивает и достаточно высокие показатели достоверности информации, автоматически фиксирующей место расположения и идентифицирующей каждую подвижную единицу, что позволяет улучшить качество перевозочного процесса.
Аппаратура САИ ПС поддерживает международный стандарт ISO 10374 и обеспечивает совместимость системы с оборудованием других производителей. Вагон, оборудованный кодовым бортовым датчиком, будет идентифицирован аналогичной аппаратурой других производителей, так же как любой вагон или контейнер, оборудованный КБД другого производителя, будет идентифицирован считывающей аппаратурой САИ.
САИ ПС состоит из аппаратной и программной частей.
В аппаратную часть входят:
- кодовый бортовой датчик КБД-2;
- концентратор линейного уровня;
- концентратор дорожного уровня;
В программную часть входят:
- SAID_PALMA – программа, собирающая данные с ПСЧ и сохраняющая их на жесткий диск, находится на линейном концентраторе;
Рисунок 2.1 - Принципиальная схема идентификации ПС
Следует отметить два фактора, обеспечивающих широкую перспективу развития информационных технологий, базирующихся на применении подобной аппаратуры:
- способность работать по принципу 24 часа в сутки 365 дней в году;
- высокая достоверность считывания.
Аналогичные кодовые бортовые датчики КБД могут быть размещены не только на вагонах и локомотивах, но и на автотранспорте и даже на таре. При этом данная аппаратура становится незаменимым средством объективного инструментального контроля исполнения договорных обязательств, в т.ч. полноты и своевременности выполнения технологических процессов.
2.2 Кодовый бортовой датчик КБД
Кодовый бортовой датчик КБД устанавливается на подвижных средствах железнодорожного транспорта и содержит информацию об объекте идентификации: идентификатор - номер единицы подвижного состава, код государства-собственника и некоторые другие сведения. Сами датчики пассивны: СВЧ-сигналы не генерируют, а лишь модулируют отражаемые сигналы, которые поступают от облучающее-считывающей аппаратуры (ОСА). Использование датчика не требует наличия источника электропитания и имеет память в 128 бит. Кодовый бортовой датчик КБД-2 показан на рисунке 2.2.
Датчик КБД-2 взаимодействует со считывающей аппаратурой ОСА, которая устанавливается на расстоянии не более 5 метров от железнодорожного пути.
Рисунок 2.2 – Кодовый бортовой датчик КБД-2
2.3 Пункт считывания ПСЧ
Пункт считывания ПСЧ предназначен обеспечивать автоматическую фиксацию параметров проследовавшего мимо данного ПСЧ железнодорожного состава и передачу их в концентратор для автоматической идентификации ПС. Напольное считывающее устройство показано на рисунке 2.3.
В состав ПСЧ входят:
- облучающая и считывающая аппаратура (ОСА), состоящая из считывателя и антенны;
- контролер подсчёта осей колёсных пар (КПО);
- холодостойкий модем TGSA с блоком питания;
- два устройства фиксации колёсных пар (ПЭ-1);
- двухканальная система сетевого питания;
Рисунок 2.3 - Напольное считывающее устройство
2.4 Концентратор линейного уровня
- системный блок с последовательными портами и сетевой картой;
- мультипортовая плата (HUB), посредством которой осуществляется связь КСАИ-Л по протоколу RS-232 с модемами, подключенными по линии связи к ПСЧ;
- блок бесперебойного питания (UPS);
- блоки питания многоразъемные (Pilot);
- аппаратура диагностики (клавиатура, монитор, мышь);
- модемы (для обеспечения связи с ПСЧ);
- программное обеспечение: SAID_PALMA – программа, собирающая данные с ПСЧ и сохраняющая их на жесткий диск.
Рисунок 2.4 - Блок-схема КСАИ-Л
2.5 Концентратор дорожного уровня
Схема поступления информации от ПСЧ к КСАИ-Д приведена на рисунке 2.5.
Состав дорожного концентратора:
Рисунок 2.5 - Схема поступления информации от ПСЧ к КСАИ-Д
Связь между пунктом считывания и концентратором линейного уровня обеспечивается с помощью холодостойких модемов TGSA, которые между собой соединяются телефонной парой проводов.
При большой протяженности железных дорог России время доставки груза от пункта отправления до пункта назначения может оказаться значительным. Естественно, что грузоотправитель хотел бы постоянно знать, где в данный момент находится его груз.
Система автоматической идентификации подвижных средств железнодорожного транспорта РФ и стран СНГ позволяет оперативно и объективно получать данные о времени и местонахождении каждого вагона и локомотива.
С помощью этой системы можно в реальном масштабе времени следить за движением составов, видеть, в каком пункте прицеплен или отцеплен конкретный вагон и т.д.
Кроме того, система автоматической идентификации очень много дает и самой дороге - не нужен неэффективный ручной труд списчиков номеров вагонов, точно известно, где и в каком состоянии находятся локомотивы, необходимые для движения поездов, и т.д.
Информация, поступающая из САИ, позволит не только повысить оперативность и качество решения существующих проблем, но и решать совершенно новые технологические задачи.
Основной целью внедрения системы автоматической идентификации подвижного состава является оптимизация управления перевозочным процессом.
Назначение системы автоматической идентификации подвижного состава (САИ)
Система обеспечивает оперативное получение данных о местонахождении каждого вагона и локомотива в любой момент времени, позволяя в реальном масштабе времени определять не только местонахождение составов, но и их состояние (например, в каком пункте прицеплен или отцеплен конкретный вагон, и т.д.).
Полученная оперативная информация используется при решении задач управления, анализа, учёта, взаиморасчёта за пользование вагонами, информирования клиентуры железных дорог.
Использование САИ позволяет обеспечивать:
- повышение интенсивности грузоперевозок за счет сокращения простоев, порожних пробегов;
- повышение безопасности движения и сохранности грузов;
- увеличение срока межремонтной эксплуатации узлов и деталей за счет именного контроля длительности их эксплуатации, исключающего необоснованную замену (или подмену) в процессе ремонта вагонов и локомотивов;
- повышение пропускной способности на таможенных и контрольно-пропускных пунктах на автострадах, железных дорогах между государствами;
- сокращение низкоквалифицированных работников железных дорог - списчиков номеров вагонов, конторских служащих, ремонтных рабочих;
- уменьшение коэффициента порожнего пробега (на 2,4 %);
- освоение дополнительных перевозок на 1,6 %;
- уменьшение затрат на ремонт вагонов (при ремонте по пробегу) на 2,5%;
- сокращение потребности в локомотивах.
Рисунок 7.31.1 - Кодовый бортовой датчик
Весь подвижной состав оборудуется кодовыми бортовыми датчиками КБД-2 (рисунок 7.31.1), несущими информацию о каждом подвижном объекте, а в пунктах контроля (пограничные переходы, границы дорог, входы и выходы сортировочных, участковых, крупных грузовых станций, границы поездных участков, контрольные пункты локомотивных и вагонных депо) устанавливаются пункты считывания (ПСЧ), при прохождении которых автоматически снимается информация о состоянии данного объекта (рисунок 7.31.2).
Рисунок 7.31.2 - Пункт считывания
Полученная информация об идентификаторе, номере ПСЧ, времени прохода подвижным составом контрольной точки, о направлении движения через фиксированные временные интервалы передается на концентратор линейного уровня, осуществляющего ее сбор со всех пунктов считывания данного железнодорожного узла. Количество ПСЧ и их размещение должны обеспечивать слежение за переходом подвижного состава по всем без исключения пунктам входа и выхода выделяемых объектов управления (управление сетью - пограничные переходы, дорогой - границы дорог, отделением - межотделенческие стыковые пункты, выделенной станцией (сортировочной, участковой, крупной грузовой) - границы станции по всем входам и выходам).
На очередной станции технического обслуживания (участковой станции) в систему должна быть введена информация об идентификаторах подвижных единиц, у которых КБД временно отсутствуют или неисправны. До пункта завершения следования в составе поезда эта информация должна поддерживаться программно, а после прибытия в пункт назначения (выгрузки) до исправления неисправности по КБД вагон или локомотив использоваться в перевозках не должен
- информация о дате и времени прохода поезда или маневрового состава через пункт считывания;
- порядковый номер подвижной единицы в поезде и привязанная к этому номеру информация, считанная с кодового бортового датчика.
Схема прохождения информации представлена на рисунке 7.31.3.
Рисунок 7.31.3 - Схема прохождения информации в системе САИ
Структура Системы автоматической идентификации подвижного состава
Структура Системы автоматической идентификации подвижного состава представлена на рисунке 7.31.4
Рисунок 7.31.4- Структура системы САИ
Функции Системы автоматической идентификации подвижного состава
Система идентификации при комплексной ее реализации:
- полностью реализует функции контроля состава поездов, что позволяет уменьшить штат сотрудников, контролирующих составы поездов;
- обеспечивает внедрение безбумажных информационных технологий;
- повышает достоверность и оперативность отчетности о состоянии вагонных и локомотивных парков;
- обеспечивает высокий уровень информационного сервиса во внутренних и транзитных международных перевозках;
- повышает эффективность решаемых задач в составе АСУ железнодорожного транспорта.
Имеется возможность перезаписывать данные до пяти раз, однако для предотвращения несанкционированного перекодирования предусматриваются меры, не допускающие повторной записи. Это достигается благодаря особой конструкции датчика, позволяющей устанавливать его на борт транспортного средства только один раз. При попытке снять датчик, что необходимо для перекодирования, его внутренние элементы разрушаются.
Радиочастотная идентификация (СВЧ-технология) имеет следующие преимущества по сравнению с другими техническими решениями (оптическое считывание - визуальное распознавание бортового номера, нанесенного на транспортное средство; использование поверхностных акустических волн; штриховое кодирование и др.): в радиочастотный датчик можно записать, причем значительно быстрее, гораздо больше данных; такие датчики долговечны (средний срок службы не менее 10 лет); расположение датчика не имеет особого значения для считывателя; датчик лучше защищен от воздействия окружающей среды.
Параметры системы в части достоверности считывания и передачи информации близки к требованиям технического задания.
1. Применение САИ с вагонными весоизмерительными системами.
2. Для получения данных о крупнотоннажных грузовых контейнерах, об эксплуатации вагонов и автомобилей (объемах перевозок, пробеге, ремонтах и т. п.).
3. Идентификация составных узлов железнодорожных и автомобильных объектов (при использовании электронных меток, устанавливаемых на эти узлы и считываемых в процессе оперативного контроля как в стационарном положении, так и в процессе движения средствами САИ).
Для осуществления автоматической идентификации на подвижный состав устанавливаются информационные бортовые кодированные датчики (ИД), в которые записывается информация, характеризующая подвижное средство в соответствии с принятым международным стандартом ISO 10374. Записанная в ИД информация автоматически считывается в пунктах считывания, обрабатывается и передается в автоматизированную систему управления перевозками железной дороги.
Считывание информации осуществляется с подвижных средств, движущихся со скоростью до 140 км/ч.
Считывание информации с ИД осуществляется в автоматическом режиме на реальных скоростях движения. Система идентифицирует количество подвижных единиц в составе, определяет их тип (вагон, локомотив), наличие информационных датчиков, а также фиксирует время прохождения через пункт считывания.
- датчик бортовой информационный кодируемый – для идентификации подвижного состава. Конструктивно представляет собой электронный блок со встроенной антенной, заключенные в герметичный ударопрочный корпус; обеспечивает считывание информации в диапазоне частот от 860 до 880 МГц. Обеспечивает запись, хранение и считывание информации емкостью 128 бит.
- устройство программирования датчиков предназначено для программирования информационных датчиков перед их установкой на подвижное средство;
- устройство считывающее переносное (терминал) предназначено для считывания данных, записанных в ИД оператором.
Возможен вариант использования терминала, который осуществляет перезапись изменяемой (коммерческой) части информации.
Основные параметры УСВ:
- диапазон частот от 865 до 869 МГц;
- мощность излучаемая антенной УС во всем диапазоне частот составляет от 1,8 до 2,2 Вт;
- передача информации от УС осуществляется по интерфейсу RS232;
- электропитание УС осуществляется от источника постоянного тока 24 В;
- потребляемая мощность не более 50Вт.;
- датчика фиксации прохождения осей (ДФПО) для фиксации момента прохождения колесной пары ЖД средства в зоне считывания.
Шкаф ПСЧ принимает от УС данные, считанные с информационных бортовых датчиков (ИД), определяет число и тип подвижных средств в составе при скоростях движения до 140 км/ч и передает информацию по двухпроводной выделенной линии с помощью модема. ПСЧ переключается на питание от резервной линии при пропадании напряжения на основной линии. Переходит на питание от аккумуляторной батареи при пропадании напряжения основной и резервной линий.
Шкаф ПСЧ предназначен для эксплуатации в районах с умеренным и холодным климатом на открытом воздухе:
- температура окружающей среды от - 50°С до + 70°С;
- относительной влажности окружающей среды 100% при 25°С;
- степень защиты IP 64.
Основные параметры Системы автоматической идентификации подвижного состава "Транстелекарт"
1. Диапазон рабочих частот 865 – 869 МГц;
2. Информационная емкость датчика 128 Бит;
3. Считывание информации с ИД перемещающихся со скоростью от 0 до 140 км/час;
4. Считывание информации с ИД на удалении от оси пути не более 5,8 м;
5. Хранение информации не менее чем на 1000 ИД считанных последними по счету;
6. Скорость передачи информации от 300 до 115200 бод;
7. Электропитание аппаратуры осуществляется от сети переменного тока 220В+10%, -15% частотой 50±1 Гц;
8. Максимальная потребляемая мощность не более 50 Вт;
9. Габаритные размеры 1697х650х542 мм;
10. Масса не более 120кг.
Применение системы позволяет ускорить процесс переработки вагонов (тем самым повышая их пропускную способность), снизить связанные с этим эксплуатационные затраты, автоматизировать идентификацию грузовых подвижных составов, обеспечит получение и долговременное хранение информации о прохождении железнодорожных составов через зону контроля.
· металлургические, горно-обогатительные комбинаты;
· формирование и ввод в ЭВМ видеопоследовательности изображений рабочей сцены (телевизионный сигнал с камеры);
· автоматизированная диагностика появления железнодорожного состава в зоне контроля (при появлении железнодорожного состава автоматически включается запись видеосигнала и осуществляется распознавание номеров);
· локализация, сопровождение и подсчёт вагонов подвижного состава;
· выявление и распознавание номеров вагонов;
· формирование списка вагонов подвижного состава;
· сверка номеров вагонов по натур-листу;
· оповещение оператора в случае несоответствия результатов распознавания данным натур-листа и предоставление изображений с нераспознанными или отсутствующими номерами оператору для принятия решения;
· ручной и автоматический режим сверки;
· запись и долговременное хранение информации о прошедших составах;
· хранение видеофрагментов прошедших составов, с возможностью последующего просмотра;
· ведение базы данных прошедших составов с информацией о времени и дате прохождения, результатах проверки, работника осуществлявшего контроль, изображений с номерами всех вагонов соответствующего подвижного состава;
· обеспечение дополнительных функций по работе с данными: архивация, просмотр, вывод на печать, формирование отчётов;
· защита информации от несанкционированного доступа, изменение параметров и доступ в систему осуществляется через систему паролей с разграничением прав доступа;
· ведение журнала работы с системой;
· время и дата включения и выключения системы;
· смена работника осуществляющего контроль;
· регистрация действий, произведённых в системе;
· система сигнализации и голосового оповещения;
· взаимодействие с другими модулями и программами, используемыми в рамках интегрированной системы автоматизированного управления станционными технологиями.
Автоматизированные системы идентификации подвижного состава других стран
В Северной Америке эксплуатируется система автоматической радиочастотной идентификации железнодорожных транспортных средств Amtech стандарта ISO 10374. Систему выпускает компания Amtech Systems Division - подразделение корпорации Intermec Technologies (США).
В 1991 г. Ассоциация американских железных дорог приняла решение об обязательной установке кодовых бортовых датчиков Amtech на всех без исключения железнодорожных вагонах и локомотивах в США. Экономический эффект от внедрения системы заключается в уменьшении числа ошибок в расчетах оплаты за перевозки, оперативной передаче информации клиентам, снижении затрат на отыскание вагонов, загрузке вагонов точно по графику, создании условий для точного регулирования парка подвижного состава, расширении услуг железных дорог, сквозной обработке данных и росте качества перевозок.
Система позволяет автоматически отслеживать прибытие вагонов на станции назначения или разгрузки, подъездные пути предприятий, сортировочные станции, а также их отправление. С ее помощью реализован также контроль за использованием локомотивов.
В Европе для идентификации транспортных средств используется система Dynicom - совместная разработка фирм Amtech и Alcatel. Она отличается от североамериканской системы рабочими характеристиками, местами расположения считывателя и датчика. Считыватель размещается в колее между рельсами, бортовой датчик крепится к кузову вагона снизу. Используются радиочастоты в диапазоне 2400 - 2500 МГц. Максимальная скорость движения состава мимо пункта считывания достигает 400 км/ч. На железнодорожном транспорте система Dynicom используется во Франции, Швейцарии, Польше, Испании. Она применяется также на метрополитенах Брюсселя, Парижа и Гамбурга.
Автоматизированная система идентификации подвижного состава на железнодорожном транспорте Dynicom позволяет решать следующие задачи:
- мониторинг транспортных потоков, подвижного состава и грузов в режиме реального времени;
- повышение эффективности использования подвижного парка за счет снижения времени простоя и сроков ремонта;
- повышение качества перевозок грузов;
- усиление контроля за состоянием дорожных магистралей;
- усиление контроля за условиями эксплуатации подвижного состава;
- интеграция в общеевропейскую автоматизированную систему идентификации подвижного состава;
- ликвидация источников ошибок, связанных с ручным вводом исходных данных.
Развитие компьютерных систем управления, внедрение информационных технологий, в том числе Системы автоматической идентификации подвижного состава, позволяют поэтапно устранять существующие недостатки в организации перевозочного процесса, сделать его полностью детерминированным, повысить сохранность подвижного состава, тем самым обеспечить большую безопасность перевозок.
Характеристика системы САИД "Пальма", обеспечивающей оперативное получение данных о местонахождении локомотивов и вагонов, их состоянии: принцип действия, технические характеристики; основные узлы; эффективность внедрения системы на сети железных дорог.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 16.02.2014 |
| Размер файла | 2,2 M |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
КУРСОВАЯ РАБОТА
Система автоматической идентификации транспортных средств
САИТ "Пальма"
1. Назначение системы
2. Требования к системам автоматической идентификации на железнодорожном транспорте
3. Принцип действия системы
3.1 Состав оборудования системы
3.3 Кодовый бортовой датчик
4.1 Учет операций с поездами на станциях
4.2 Учет операций с локомотивами в депо
4.3 Управление парком подвижных единиц
6. Индивидуальное задание
1. Назначение системы
Система обеспечивает оперативное получение данных о местонахождении локомотивов и вагонов, позволяя в реальном масштабе времени определять не только местонахождение составов, но и их состояние (например, в каком пункте прицеплен или отцеплен конкретный вагон, и т.д.).
Система снабжает действующие информационные системы достоверными и полными данными для использования в существующих технологиях управления эксплуатационной работой. С её помощью может быть получена следующая информация [1]:
- время и дата прибытия, отправления, проследованияконкретным поездом станции;
- время и дата проходаконтрольного пункта конкретным локомотивом (заход/выход в/из депо);
- время и дата заходаконкретного локомотива на ремонтные позиции и технического обслуживания;
- продолжительность расчленённого простоя на сортировочных станциях;
- время подачи и уборки вагонов на подъездные пути предприятия;
- график движения и составность (перечень номеров вагонов в составе) пассажирских поездов и моторвагонного подвижного состава (МВПС);
- выход специального подвижного состава на перегон.
С помощью этой информации обеспечивается:
- автоматический учет операций с поездами и локомотивами на станциях, стыках и контрольных постах локомотивных депо;
- автоматический учет составности и пробегов пассажирских поездов;
- автоматический учет составности, времени оборота, пробегов и заходов в депо МВПС;
- автоматический учет перемещений специального самоходного подвижного состава (ССПС);
- автоматический учет операций с локомотивами на территории локомотивного депо;
- автоматический учет грузовых вагонов на подъездных путях, контроль расчлененного простоя на станциях и определение времени передачи и возврата из ремонта.
система пальма локомотивы
2. Требования к системам автоматической идентификации на железнодорожном транспорте
- считывание необходимо производить без снижения скорости поезда, которая может достигать 150-160 км/час, а на высокоскоростных участках до 250 км/час;
- содержание и качество считанной информации не должны зависеть от направления движения поезда;
- необходимо попутно выявлять вагоны с поврежденными или отсутствующими датчиками;
- датчики должны быть простыми в настройке, легкосъемными, приемлемыми для любых типов вагонов, работать без источника питания;
- достоверность считывания не должна ухудшаться при плохой видимости, загрязнениях датчика, а также при изменении климатических условий.
Приведенным выше требованиям соответствует радиочастотные системы идентификации (RFID), использующие диапазон сверхвысоких частот (СВЧ). СВЧ диапазон не чувствителен к климатическим условиям (осадкам, туману), к загрязнениям атмосферного воздуха промышленными выбросами, к грязи на подвижном составе и прочим внешним факторам и обеспечивает высокую скорость считывания информации.
3. Принцип действия системы
- кодовый бортовой датчик (размещается на подвижном составе в строго определенном месте) (рис.3.1);
- пункт считывания информации (ПСЧ), стационарно устанавливаемый на расстоянии нескольких метров от железнодорожного пути в точках контроля (рис.3.2);
- концентраторы информации: линейного уровня КСАИ-Л и дорожного уровня КСАИ-Д;
- пункт кодирования датчиков КБД (рис.3.3);
Рис.3.1. Кодовый бортовой датчик
Рис.3.2. Пункт считывания информации
Рис.3.3. Пункт кодирования датчиков КБД
Технические характеристики системы приведены в прил.1.
Рис.3.4. Электронная педаль РД-1
3.3 Кодовый бортовой датчик
Датчик является пассивным СВЧ-элементом, то есть не содержит компонентов для генерации СВЧ-сигналов. Принцип действия датчика основан на модуляции отраженного СВЧ-сигнала, который генерирует облучающая и считывающая аппаратура пункта считывания. Модуляция осуществляется в соответствии с идентификационным кодом датчика. КБД допускает возможность программирования как заводом производителем, так и обслуживающим персоналом. Программирование осуществляется с помощью программаторов.
Составные элементы датчика:
- полосковая антенна WA(симметричный линейный вибратор);
- четвертьволновый согласующий трансформатор волнового сопротивления;
- выпрямитель СВЧ колебаний (В);
- интегральная микросхема (ИМС563РТ1) функционального преобразователя кода со встроенным ПЗУ последовательного доступа емкостью 128 бит для хранения и выдачи кодовой последовательности и встроенным RC-генератором с подстраиваемой частотой генерации.
При облучении датчика СВЧ-сигналом полосковая антенна принимает сигнал (рис.3.6).
Рис. 3.6. Структурная схема КБД
3.3.1 Формат данных датчика КБД-2М
Информационное слово датчика содержит 128 бит. Первую часть образуют биты, предназначенные для технологических целей (31 бит), а вторую - биты общего назначения (информационное поле пользователя - 97бит).
К технологическим битам относятся следующие поля:
- обнаружения информационного кадра из 128 бит;
- определения формата данных;
- защиты от несанкционированного дублирования датчиков.
В информационное поле пользователя заносятся:
- единый для сети железных дорог колеи 1520 мм идентификатор подвижной железнодорожной единицы (вагона, секции локомотива), состоящий из 13 десятичных цифровых разрядов в двоично-десятичном коде (51 бит: 3 бита - тип датчика (указывает на конфигурацию, возможность и объем памяти кодовых бортовых датчиков), 8 бит - условный режим обмена (для Росии - 89 (прил. 2)), 8 бит - государство-собственник (код России 20 (прил.2)), 32 бита - восьмизначный номер подвижной железнодорожной единицы);
- признак работы в секционном составе (2 бита);
- номер датчика на подвижной единице.
Признак работы в секционном составе может принимать следующие значения:
0 - автономная подвижная единица;
1 - элемент двухсекционной подвижной железнодорожной единицы;
2 - элемент трехсекционной железнодорожной единицы;
3 - элемент многосекционной железнодорожной единицы (элемент рефрижераторного поезда).
Номер датчика на подвижном составе принимает значение 0 для первого датчика и 1 для второго датчика подвижной единицы.
Первая контрольная сумма подсчитывается суммированием битов с 0 по 59, в двоичном результате оставляют два крайних правых бита, остальные отбрасывают. При этом старший бит заносится в разряд 60. Вторая контрольная сумма, подсчитываемая аналогично первой, служит для проверки целостности данных в битах с 62-го по 123-й (старший бит суммы заносится в 124-й бит).
Маркер информационного кадра (биты 126 и 127) служит для обозначения начала следующего кадра.
3.4 Пункт считывания САИ
3.4.1 Состав типового пункта считывания
В типовой пункт считывания входит следующее оборудование:
- облучающая считывающая аппаратура (ОСА), состоящая из блока считывателя и антенны с горизонтальной поляризацией;
- рельсовая цепь (РЦ), предназначенная для включения СВЧ излучения при заходе подвижного средства на контролируемый блок-участок;
- датчики фиксации прохождения осей (ДФПО), с помощью которых определяется направление движения и количество подвижных объектов в проходящем составе;
- контроллер блока автоматики, управляющий работой всех компонентов пункта считывания и обеспечивающий взаимодействие с периферийными устройствами;
- низкотемпературный модем для передачи считанной информации в линию связи;
- блок питания, вырабатывающий номиналы, необходимые для функционирования контроллера, модема, РЦ и ДФПО, а также автомат резервного включения (АРВ) для перехода с основного питания на резервное;
- шкаф ШНСУ для размещения аппаратуры.
3.4.2 Структурная схема типового пункта считывания
На рис.3.7 приведена структурная схема типового пункта считывания. Блок считывателя облучающей считывающей аппаратуры располагается в шкафу ШНСУ, антенна крепится с помощью специального держателя на стенке шкафа со стороны железнодорожного полотна. Кроме того, в шкафу монтируется контроллер, блок питания, низкотемпературный модем и рельсовая цепь.
Рис.3.7. Структурная схема типового пункта считывания
В упрощенном виде функционирование пункта считывания происходит следующим образом. В исходном состоянии, когда в зоне срабатывания рельсовой цепи отсутствует подвижное средство, облучающая считывающая аппаратура находится в ждущем режиме, то есть СВЧ излучение выключено. При заходе подвижного средства на контролируемый участок, примерно за 10-15 метров от шкафа ШНСУ, замыкается контактное реле рельсовой цепи, и контроллер выдает команду разрешения облучающей считывающей аппаратуре на включение СВЧ мощности. При наезде первой оси первой тележки подвижного средства на первый ДФПО включается СВЧ излучение и начинается многократное считывание кода с КБД. После наезда последней оси второй тележки СВЧ излучение выключается, а код, считанный с КБД, записывается в блок памяти контроллера. Кроме того, контроллер фиксирует время считывания и порядковый номер подвижного средства в составе поезда, определенный по количеству считанных осей. При заходе следующего объекта (вагона), СВЧ излучение вновь включается и вся процедура повторяется. После прохождения всего состава, по сигналу с рельсовой цепи ОСА переходит в ждущий режим, а контроллер - в состояние передачи считанной информации в линию связи через модем.
Облучающе-считывающая аппаратура
Структурная схема ОСА, представлена на рис.3.8.
Рис.3.8. Структурная схема облучающе-считывающей аппаратуры
В состав считывателя входят приёмно-передающее устройство (ПП), устройство первичной обработки(УПО) и модуль - центральное вычислительное устройство (ЦВУ), управляющее работой считывателя.
Полученную информацию через плату сопряжения по запросам концентратора ЦВУ передаёт через интерфейс RS-232C по линии связи модема со скоростью до 19200 бит/сек в модем концентратора в последовательности:
Центральное вычислительное устройство (ЦВУ)
ЦВУ является управляющим узлом считывателя. Оно выполняет следующие функции:
- управление считывателя в целом;
- сбор, предварительную обработку и временное хранение информации об объектах идентификации;
- физическую реализацию и логическую поддержку обмена информацией по протоколам обмена с концентратором;
- внутренний контроль модулей и субмодулей считывателя;
- внутреннюю реконфигурацию системы.
Внешний вид ЦВУ приведен на рис. 3.8, а функциональные параметры в табл. 3.1.
Рис. 3.9. Внешний вид ЦВУ
Таблица 3.1. Функциональные параметры ЦВУ
Максимально возможное сохраняемое количество объектов идентификации:
в буфере обмена датчиков КБД-2М
в буфере обмена фиксированных колёс ПС
Количество каналов обмена информацией
Физические интерфейсы для канала обмена информацией
RS-232С (модем)
Количество входных каналов ДФПО
Программное обеспечение микроконтроллера
Программное обеспечение контроллера пункта считывания состоит из следующих модулей:
- обработки выходных данных двух каналов восьмиразрядного АЦП, работающих с периодом преобразования T=130 мкс;
Читайте также: