RU2474506C1 - Device to control railway car mechanical and electrical hardware parameters - Google Patents
Device to control railway car mechanical and electrical hardware parameters Download PDFInfo
- Publication number
- RU2474506C1 RU2474506C1 RU2011126934/11A RU2011126934A RU2474506C1 RU 2474506 C1 RU2474506 C1 RU 2474506C1 RU 2011126934/11 A RU2011126934/11 A RU 2011126934/11A RU 2011126934 A RU2011126934 A RU 2011126934A RU 2474506 C1 RU2474506 C1 RU 2474506C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- terminal
- sampling
- battery
- Prior art date
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 43
- 238000013500 data storage Methods 0.000 claims description 12
- 239000012208 gear oil Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000208199 Buxus sempervirens Species 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к приборостроению в области железнодорожного транспорта, а именно подвижного состава, и может быть использовано для осуществления бортового контроля параметров механического и электрического оборудования железнодорожного вагона, в частности пассажирского.The invention relates to instrumentation in the field of railway transport, namely rolling stock, and can be used to implement on-board control of the parameters of mechanical and electrical equipment of a railway carriage, in particular passenger.
Известны различные модификации систем контроля параметров эксплуатационного электрооборудования пассажирского подвижного состава железнодорожного транспорта [авторские свидетельства SU на изобретения №527328, 929484, патент RU на изобретение №2356771, патент RU на полезную модель №74881], в частности, температурного контроля буксовых узлов подвижного состава. Все они включают в себя датчики температуры, установленные в каждом буксовом узле и с помощью линий связи подключенные к входу блока анализа и обработки информации.There are various modifications of systems for monitoring the parameters of operational electrical equipment for passenger rolling stock of railway vehicles [SU copyright certificates for inventions No. 527328, 929484, RU patent for invention No. 2356771, RU patent for utility model No. 74881], in particular, temperature control of axlebox units of rolling stock. All of them include temperature sensors installed in each axle box unit and connected via input lines to the input of the analysis and information processing unit.
Известно также устройство дистанционного контроля параметров эксплуатационного оборудования подвижного состава железнодорожного транспорта [патент RU на изобретение №2327591], в частности контроля температурного режима букс подвижного состава железнодорожного транспорта. Устройство содержит, по меньшей мере, один радиодатчик температуры буксы и систему сбора информации о температуре букс. Радиодатчик температуры буксы соединен с системой сбора информации по радиоканалу. Система сбора информации установлена на средстве транспорта и включает радиоприемное устройство и радиопередатчик, подключенные к микропроцессору. При этом система сбора информации выполнена с возможностью регистрации сигналов только с датчиков температуры, размещенных на указанном средстве рельсового транспорта, и передачи информации о состоянии букс удаленному регистратору.There is also known a device for remote monitoring of operational equipment parameters of rolling stock of railway transport [RU patent for invention No. 2327591], in particular, temperature control of axleboxes of railway rolling stock. The device comprises at least one axle box temperature sensor and an axle box temperature information collection system. The axle box temperature sensor is connected to a radio data collection system. The information collection system is installed on a vehicle and includes a radio receiver and a radio transmitter connected to a microprocessor. Moreover, the information collection system is configured to register signals only from temperature sensors located on the indicated means of rail transport, and transmit information about the condition of the axleboxes to a remote registrar.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является «Система беспроводного контроля нагрева букс пассажирского вагона» [патент RU на изобретение №2365518]. Система содержит два имеющих по внутренней антенне беспроводных датчика температуры букс на каждой колесной паре и не менее одного приемника на вагон, также содержащего внутреннюю антенну. Приемник по двухпроводной связи подключен к блоку контроля и индикации, а по радиоканалу - к мобильному регистратору, выполненному с возможностью регистрации параметров, выдаваемых беспроводными датчиками температуры букс.The closest analogue to the claimed invention is the "Wireless control system for heating the axle boxes of a passenger car" [RU patent for the invention No. 2365518]. The system contains two axle boxes with an internal antenna of wireless temperature sensors on each wheel pair and at least one receiver per carriage, also containing an internal antenna. The receiver is connected via a two-wire connection to a control and indication unit, and via a radio channel to a mobile recorder, which is capable of registering parameters issued by the axle box wireless temperature sensors.
Недостатком наиболее близкого аналога и предшествующих ему является недостаточно полный мониторинг оборудования подвижного состава железнодорожного транспорта.The disadvantage of the closest analogue and its predecessors is insufficiently complete monitoring of the equipment of the rolling stock of railway transport.
Задачей заявляемого изобретения является повышение безопасности эксплуатации железнодорожного вагона за счет возможности более полного мониторинга как механического, так и электрического оборудования вагона.The objective of the invention is to increase the safety of operation of a railway car due to the possibility of more complete monitoring of both mechanical and electrical equipment of the car.
Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в устройство контроля параметров механического и электрического оборудования железнодорожного вагона, включающее радиодатчики температуры букс, соединенные по радиоканалу через приемопередатчик с центральным контроллером, датчик с клеммами для измерения тока аккумуляторной батареи и датчик с клеммами для измерения тока подвагонного генератора, блок питания, первый входной зажим которого подключен к плюсовой клемме сети питания, второй входной зажим - к минусовой клемме сети питания, введены: блок сопряжения и блок контроля остаточной емкости аккумуляторной батареи, радиодатчики температуры окружающей среды, температуры подшипников подвагонного генератора, температуры и уровня масла в редукторе привода подвагонного генератора, при этом входы блока сопряжения соединены следующим образом: первый вход с первым входом блока контроля остаточной емкости аккумуляторной батареи и плюсовой клеммой сети питания; второй вход со вторым входом блока контроля остаточной емкости аккумуляторной батареи и минусовой клеммой сети питания; третий вход блока сопряжения с плюсовой клеммой сети вагона; четвертый вход с минусовой клеммой сети вагона; пятый вход с клеммой первого вывода датчика для измерения тока подвагонного генератора; шестой вход с клеммой второго вывода датчика для измерения тока подвагонного генератора; седьмой вход с третьим входом блока контроля остаточной емкости и клеммой первого вывода датчика для измерения тока аккумуляторной батареи; восьмой вход с четвертым входом блока контроля остаточной емкости и клеммой второго вывода датчика для измерения тока аккумуляторной батареи; девятый вход с выходом блока контроля остаточной емкости; первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы блока сопряжения подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому и пятому измерительным входам центрального контроллера.The essence of the claimed invention lies in the fact that the device for monitoring the parameters of mechanical and electrical equipment of a railway carriage, including Buchs temperature sensors connected via a radio channel through a transceiver with a central controller, a sensor with terminals for measuring the current of the battery and a sensor with terminals for measuring the current of the car generator , a power supply unit, the first input terminal of which is connected to the positive terminal of the power supply network, the second input terminal - to the negative terminal of the power supply In the 1990s, the following devices were introduced: the interface unit and the control unit for the residual capacity of the battery, the ambient temperature sensors, the temperature of the bearings of the generator, the temperature and oil level in the gearbox of the drive of the generator, while the inputs of the interface are connected as follows: the first input to the first input of the control unit the residual capacity of the battery and the positive terminal of the power supply; a second input with a second input of the residual capacity control unit and the negative terminal of the power supply; the third input of the interface unit with the positive terminal of the car network; the fourth input with the negative terminal of the car network; the fifth input with the terminal of the first output of the sensor for measuring the current of the car generator; the sixth input with the terminal of the second output of the sensor for measuring the current of the car generator; a seventh input with a third input of the residual capacity control unit and a terminal of a first sensor output for measuring a battery current; an eighth input with a fourth input of a residual capacity monitoring unit and a terminal of a second sensor output for measuring a battery current; the ninth input with the output of the residual capacity control unit; the first, second, third, fourth and fifth outputs of the interface unit are connected respectively to the first, second, third, fourth and fifth measuring inputs of the central controller.
Заявляется также устройство контроля параметров механического и электрического оборудования железнодорожного вагона с вышеописанными признаками, в котором блок контроля остаточной емкости аккумуляторной батареи имеет первый, второй и третий дифференциальные усилители, резистивный делитель напряжения, первый, второй, третий и четвертый субблоки выборки и хранения данных, первый и второй одновибраторы, первый и второй двухполупериодные прецизионные выпрямители, процессор, тактовый генератор, субблок индикации; при этом высоковольтный вход резистивного делителя соединен с плюсовой клеммой сети питания, а его низковольтный вход соединен с минусовой клеммой сети питания; сигнальные входы первого и второго субблоков выборки и хранения данных соединены между собой и подключены к выходу первого дифференциального усилителя, сигнальные входы третьего и четвертого субблоков выборки и хранения данных соединены между собой и подключены к выходу резистивного делителя напряжения; к выходу первого одновибратора подключены входы стробирования первого и третьего субблоков выборки и хранения данных, к выходу второго одновибратора подключены входы стробирования второго и четвертого субблоков выборки и хранения данных; неинвертирующий вход второго дифференциального усилителя соединен с выходом первого субблока выборки и хранения данных, неинвертирующий вход третьего дифференциального усилителя соединен с выходом третьего блока выборки и хранения данных; вход первого двухполупериодного прецизионного выпрямителя подключен к выходу второго дифференциального усилителя, вход второго двухполупериодного прецизионного выпрямителя подключен к выходу третьего дифференциального усилителя; выход процессора подключен к входу субблока индикации, а аналоговые входы процессора соединены - первый вход с выходом первого двухполупериодного прецизионного выпрямителя, второй вход с выходом второго субблока выборки и хранения данных и с инвертирующим входом второго дифференциального усилителя, третий вход с выходом второго двухполупериодного прецизионного выпрямителя, четвертый вход с выходом четвертого субблока выборки и хранения данных и с инвертирующим входом третьего дифференциального усилителя; выход тактового генератора подключен к импульсному входу процессора и к входам первого и второго одновибраторов.A device for monitoring the parameters of the mechanical and electrical equipment of a railway car with the above-described features is also claimed, in which the residual battery capacity control unit has first, second and third differential amplifiers, a resistive voltage divider, first, second, third and fourth subunits of data sampling and storage, the first and a second one-shot, the first and second half-wave precision rectifiers, a processor, a clock, an indication subunit; while the high-voltage input of the resistive divider is connected to the positive terminal of the power supply, and its low-voltage input is connected to the negative terminal of the power supply; the signal inputs of the first and second subunits of sampling and storing data are interconnected and connected to the output of the first differential amplifier, the signal inputs of the third and fourth subunits of sampling and storing data are interconnected and connected to the output of the resistive voltage divider; the gating inputs of the first and third subunits of sampling and storing data are connected to the output of the first one-vibrator; the gating inputs of the second and fourth subunits of sampling and storing data are connected to the output of the second one-vibrator; a non-inverting input of the second differential amplifier is connected to the output of the first subunit of sampling and storing data, a non-inverting input of the third differential amplifier is connected to the output of the third block of sampling and storing data; the input of the first half-wave precision rectifier is connected to the output of the second differential amplifier, the input of the second half-wave precision rectifier is connected to the output of the third differential amplifier; the processor output is connected to the input of the display subunit, and the analog inputs of the processor are connected - the first input with the output of the first half-wave precision rectifier, the second input with the output of the second half-block of sampling and data storage and the inverting input of the second differential amplifier, the third input with the output of the second half-wave precision rectifier, a fourth input with an output of a fourth subunit of data sampling and storage and with an inverting input of a third differential amplifier; the output of the clock generator is connected to the pulse input of the processor and to the inputs of the first and second single vibrators.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в создании возможности более полного мониторинга оборудования вагона путем контроля следующих параметровThe technical result of the claimed invention is to create the possibility of more complete monitoring of the equipment of the car by monitoring the following parameters
- температуры каждой из букс колесной пары;- the temperature of each of the axle boxes;
- температуры и уровня масла в редукторе привода подвагонного генератора;- temperature and oil level in the gearbox drive the car generator;
- температуры подшипников подвагонного генератора;- temperatures of the bearings of the car generator;
- температуры окружающей среды;- ambient temperature;
- электрических параметров оборудования железнодорожного вагона, в том числе тока и напряжения аккумуляторной батареи, тока и напряжения подвагонного генератора, напряжения сети питания, остаточной емкости аккумуляторной батареи.- electrical parameters of the equipment of a railway carriage, including current and voltage of the battery, current and voltage of the car generator, voltage of the power supply network, residual capacity of the battery.
Возможность получения оперативной, в реальном масштабе времени, информации о состоянии узлов механического и электрического оборудования вагона в ходе его поездки позволяет предупредить возникновение аварийной ситуации, что наряду с повышением безопасности эксплуатации подвижного состава продлевает срок службы ходовой части и электрооборудования вагона.The ability to obtain real-time, real-time information on the condition of the units of the mechanical and electrical equipment of the car during its trip allows to prevent the occurrence of an emergency, which, along with increasing the safety of operation of rolling stock, prolongs the service life of the chassis and electrical equipment of the car.
Все названные технические преимущества заявляемой системы достигаются техническими особенностями - в первую очередь оснащением схемы дополнительно рядом радиодатчиков путем их введения в нее, а также их взаимодействием с элементами традиционной электросхемы железнодорожного вагона путем введения дополнительных линий связи, по которым передается дополнительная информация.All these technical advantages of the claimed system are achieved by technical features - first of all, equipping the circuit with an additional number of radio sensors by introducing them into it, as well as their interaction with elements of the traditional wiring diagram of a railway carriage by introducing additional communication lines through which additional information is transmitted.
Заявляемое изобретение поясняется с помощью Фиг.1-4, на которых изображены: на Фиг.1 - условные изображения фронтального вида и вида сверху пассажирского вагона с расположением в нем составных частей устройства контроля, на Фиг.2 - блок сопряжения, на Фиг.3 - блок контроля остаточной емкости аккумуляторной батареи, на Фиг.4 - временные диаграммы работы блока контроля остаточной емкости аккумуляторной батареи транспортного средства, где позициями обозначены:The invention is illustrated using Fig.1-4, which depict: Fig.1 - conditional front view and top view of a passenger car with the location of the components of the control device in it, Fig.2 - pairing unit, Fig.3 - a control unit for the residual capacity of the battery, Fig.4 is a timing diagram of the operation of the control unit for the residual capacity of the battery of the vehicle, where the positions indicated:
1 - центральный контроллер;1 - central controller;
2 - приемопередатчик радиосигнала;2 - radio transceiver;
3 - блок питания;3 - power supply;
4 - кузов вагона;4 - car body;
5 - электрошкаф;5 - electrical cabinet;
6 - плюсовая клемма сети питания;6 - positive terminal of the power supply;
7 - минусовая клемма сети питания;7 - minus terminal of the power supply network;
8 - буксовый узел;8 - axle box;
9 - радиодатчики температуры букс;9 - axle box temperature sensors;
10 - подвагонный генератор;10 - car generator;
11 - подшипники подвагонного генератора;11 - bearings of the car generator;
12 - радиодатчики температуры подшипников подвагонного генератора;12 - temperature sensors of bearings of the car generator;
13 - радиодатчики температуры окружающей среды;13 - radio sensors of ambient temperature;
14 - редуктор привода подвагонного генератора;14 - gear drive of the car generator;
15 - радиодатчик температуры масла в редукторе привода подвагонного генератора;15 - radio temperature sensor of oil in the gearbox drive the car generator;
16 - радиодатчик уровня масла в редукторе привода подвагонного генератора;16 - radio oil level sensor in the gearbox drive the car generator;
17 - аккумуляторная батарея;17 - battery;
18 - блок контроля остаточной емкости аккумуляторной батареи;18 - control unit of the residual capacity of the battery;
19 - блок сопряжения;19 - interface unit;
20 - плюсовая клемма сети вагона;20 - positive terminal of the car network;
21 - минусовая клемма сети вагона;21 - minus terminal of the car network;
22 - клемма первого вывода датчика для измерения тока подвагонного генератора;22 - terminal of the first output of the sensor for measuring the current of the car generator;
23 - клемма второго вывода датчика для измерения тока подвагонного генератора;23 - terminal of the second output of the sensor for measuring the current of the car generator;
24 - клемма первого вывода датчика для измерения тока аккумуляторной батареи;24 - terminal of the first output of the sensor for measuring the current of the battery;
25 - клемма второго вывода датчика для измерения тока аккумуляторной батареи;25 - terminal of the second output of the sensor for measuring the current of the battery;
26 - субблоки для измерения высоковольтного напряжения блока сопряжения (два субблока);26 - subunits for measuring the high voltage voltage of the interface unit (two subunits);
27 - субблоки для измерения низковольтного напряжения блока сопряжения (два субблока);27 - subunits for measuring the low voltage voltage of the interface unit (two subunits);
28 - резистивный делитель напряжения субблока 26;28 - resistive
29 - дифференциальный усилитель субблока 26;29 -
30 - процессор субблока 26;30 -
31 - выходной каскад гальванической развязки субблока 26;31 - output stage
32 - преобразователь с гальваническим разделением цепей субблока 26;32 - converter with galvanic separation of circuits of
33 - дифференциальный усилитель субблока 27;33 -
34 - процессор субблока 27;34 -
35 - выходной каскад гальванической развязки субблока 27;35 - output stage
36 - преобразователь с гальваническим разделением цепей субблока 27;36 - converter with galvanic separation of circuits of
37 - первый дифференциальный усилитель блока 18;37 - the first differential amplifier of block 18;
38 - второй дифференциальный усилитель блока 18;38 - the second differential amplifier of block 18;
39 - третий дифференциальный усилитель блока 18;39 - the third differential amplifier of block 18;
40 - субблок индикации блока 18;40 - subunit display unit 18;
41 - резистивный делитель напряжения блока 18;41 - resistive voltage divider unit 18;
42 - первый субблок выборки и хранения данных блока 18;42 - the first subunit of sampling and data storage unit 18;
43 - второй субблок выборки и хранения данных блока 18;43 - the second subunit of sampling and data storage unit 18;
44 - третий субблок выборки и хранения данных блока 18;44 - the third subunit of sampling and data storage unit 18;
45 - четвертый субблок выборки и хранения данных блока 18;45 - the fourth subunit of sampling and data storage unit 18;
46 - первый одновибратор блока 18;46 - the first one-shot block 18;
47 - второй одновибратор блока 18;47 - the second one-shot unit 18;
48 - первый двухполупериодный прецизионный выпрямитель блока 18;48 - the first half-wave precision rectifier unit 18;
49 - второй двухполупериодный прецизионный выпрямитель блока 18;49 - the second half-wave precision rectifier unit 18;
50 - процессор блока 18;50 - block processor 18;
51 - тактовый генератор блока 18.51 - clock generator of block 18.
Устройство контроля параметров механического и электрического оборудования железнодорожного вагона содержит центральный контроллер 1, приемопередатчик радиосигнала 2, блок питания 3, датчики для измерения тока подвагонного генератора и аккумуляторной батареи (на Фиг. не представлены), соединенные между собой проводными линиями связи и расположенные в кузове вагона 4, вблизи электрошкафа 5. При этом первый входной зажим блока питания 3 подключен к плюсовой клемме сети питания 6, расположенной внутри электрошкафа 5. Второй входной зажим блока питания 3 подключен к минусовой клемме сети питания 7, расположенной внутри электрошкафа 5. На каждом буксовом узле 8 установлены радиодатчики температуры букс 9. На каждом подшипнике 11 подвагонного генератора 10 установлены радиодатчики температуры 12. На кузове вагона 4 с его наружной части установлен радиодатчик температуры окружающей среды 13. В корпусе редуктора привода 14 установлены радиодатчик температуры масла 15 и радиодатчик уровня масла 16 в редукторе привода. Устройство контроля содержит также блок контроля остаточной емкости 18 аккумуляторной батареи 17 и блок сопряжения 19, первый вход которого соединен с первым входом блока контроля остаточной емкости 18 аккумуляторной батареи 17 и клеммой 6 электрошкафа 5. Второй вход блока сопряжения 19 соединен с вторым входом блока контроля остаточной емкости 18 аккумуляторной батареи 17 и клеммой 7. Третий вход блока сопряжения 19 соединен с плюсовой клеммой 20 сети вагона, расположенной внутри электрошкафа 5, четвертый вход блока сопряжения 19 соединен с минусовой клеммой 21 сети вагона, расположенной внутри электрошкафа 5. Пятый вход блока сопряжения 19 соединен с клеммой 22 первого вывода датчика для измерения тока подвагонного генератора, расположенной внутри электрошкафа 5. Шестой вход блока сопряжения 19 соединен с клеммой 23 второго вывода датчика для измерения тока подвагонного генератора, расположенной внутри электрошкафа 5. Седьмой вход блока сопряжения 19 соединен с третьим входом блока контроля остаточной емкости 18 аккумуляторной батареи 17 и клеммой 24 первого вывода датчика для измерения тока аккумуляторной батареи. Восьмой вход блока сопряжения 19 соединен с четвертым входом блока контроля остаточной емкости 18 аккумуляторной батареи 17 и клеммой 25 второго вывода датчика для измерения тока аккумуляторной батареи. Девятый вход блока сопряжения 19 соединен с выходом блока контроля остаточной емкости 18 аккумуляторной батареи 17. При этом первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы блока сопряжения 19 подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому и пятому измерительным входам центрального контроллера 1. Входы блока контроля остаточной емкости 18 аккумуляторной батареи 17 подключены: первый вход к клемме 6, второй вход к клемме 7, третий вход к клемме 24, четвертый вход к клемме 25.The control device for the parameters of the mechanical and electrical equipment of the railway carriage contains a
Блок сопряжения 19 (Фиг.2) состоит из двух одинаковых субблоков 26 для измерения высоковольтного напряжения и двух одинаковых субблоков 27 для измерения низковольтного напряжения. Каждый субблок 26, в свою очередь, содержит резистивный делитель напряжения 28, дифференциальный усилитель 29, процессор 30, выходной каскад гальванической развязки 31, преобразователь с гальваническим разделением цепей 32. Вход резистивного делителя напряжения 28 является входом субблока 26. Вход дифференциального усилителя 29 подключен к выходу резистивного делителя напряжения 28. Вход процессора 30 подключен к выходу дифференциального усилителя 29. Выход выходного каскада гальванической развязки 31 является выходом субблока 26, а его вход соединен с выходом процессора 30. Вход преобразователя с гальваническим разделением цепей 32 является питающим входом субблока 26, а его выходы подключены к питающим входам дифференциального усилителя 29, резистивного делителя напряжения 28, процессора 30.The interface unit 19 (Figure 2) consists of two
Каждый субблок 27, в свою очередь, содержит дифференциальный усилитель 33, процессор 34, выходной каскад гальванической развязки 35, преобразователь с гальваническим разделением цепей 36. Вход дифференциального усилителя 33 является входом субблока 27. Вход процессора 34 подключен к выходу с дифференциального усилителя 33. Выход выходного каскада гальванической развязки 35 является выходом субблока 27, а его вход соединен с выходом процессора 34. Вход преобразователя с гальваническим разделением цепей 36 является питающим входом субблока 27, а его выходы подключены к питающим входам дифференциального усилителя 33 и процессора 34.Each
Для измерения остаточной емкости аккумуляторной батареи заявляемое устройство должно содержать соответствующий блок контроля ее остаточной емкости. Он может быть выполнен разным образом. В данной заявке представлен оригинальный и оптимальный вариант его конструкторской проработки для заявляемого устройства контроля параметров механического и электрического оборудования железнодорожного вагона.To measure the residual capacity of the battery, the claimed device must contain an appropriate unit for monitoring its residual capacity. It can be performed in various ways. This application presents an original and optimal version of its design study for the inventive device for monitoring the parameters of mechanical and electrical equipment of a railway carriage.
Блок контроля остаточной емкости 18 аккумуляторной батареи 17 (фиг. 3) содержит первый 37, второй 38 и третий 39 дифференциальные усилители, субблок индикации 40, резистивный делитель напряжения 41, первый 42, второй 43, третий 44 и четвертый 45 субблоки выборки и хранения данных, первый 46 и второй 47 одновибраторы, первый 48 и второй 49 двухполупериодные прецизионные выпрямители, процессор 50, тактовый генератор 51.The residual capacity control unit 18 of the battery 17 (Fig. 3) contains the first 37, second 38 and third 39 differential amplifiers, an
Нагрузкой аккумуляторной батареи является вся совокупность потребителей электроэнергии, находящихся в вагоне, а током нагрузки является суммарный ток, потребляемый всеми включенными в данный момент времени электропотребителями вагона. Во время поездки количество включенных электропотребителей меняется, что вызывает изменение тока нагрузки и напряжения на нагрузке.The load of the battery is the whole set of consumers of electricity in the car, and the load current is the total current consumed by all the current consumers of the car. During the trip, the number of powered consumers changes, which causes a change in the load current and voltage on the load.
Аккумуляторная батарея подключена к нагрузке через датчик для измерения тока аккумуляторной батареи, клемма первого вывода которого 24 (Фиг.1) подключена к неинвертирующему входу первого дифференциального усилителя 37 (Фиг.3), а клемма его второго вывода 25 (Фиг.1) подключена к инвертирующему входу первого дифференциального усилителя 37 (Фиг.3),The battery is connected to the load through a sensor for measuring the current of the battery, the terminal of the first output of which 24 (Figure 1) is connected to the non-inverting input of the first differential amplifier 37 (Figure 3), and the terminal of its second output 25 (Figure 1) is connected to the inverting input of the first differential amplifier 37 (Figure 3),
Первым условным выводом нагрузки аккумуляторной батареи является плюсовая клемма 6 (фиг.1) сети питания, расположенная внутри электрошкафа 5 (фиг.1). К данному выводу нагрузки подключен высоковольтный вход резистивного делителя напряжения 41 (фиг.3).The first conditional output of the battery load is the positive terminal 6 (Fig. 1) of the power supply located inside the control cabinet 5 (Fig. 1). A high voltage input of the
Вторым условным выводом нагрузки аккумуляторной батареи является минусовая клемма 7 (фиг.1) сети питания, расположенная внутри электрошкафа 5 (фиг.1). К данному выводу нагрузки подключен низковольтный вход резистивного делителя напряжения 41 (фиг.3).The second conditional output of the battery load is the negative terminal 7 (Fig. 1) of the power supply located inside the control cabinet 5 (Fig. 1). To this output terminal is connected to a low voltage input of the resistive voltage divider 41 (figure 3).
Сигнальные входы первого 42 и второго 43 субблоков выборки и хранения данных соединены между собой и подключены к выходу первого дифференциального усилителя 37.The signal inputs of the first 42 and second 43 subunits of data sampling and storage are interconnected and connected to the output of the first
Сигнальные входы третьего 44 и четвертого 45 субблоков выборки и хранения данных соединены между собой и подключены к выходу резистивного делителя напряжения 41. К выходу первого одновибратора 46 подключены входы стробирования первого 42 и третьего 44 субблоков выборки и хранения данных. К выходу второго одновибратора 47 подключены входы стробирования второго 43 и четвертого 45 субблоков выборки и хранения данных. Неинвертирующий вход второго дифференциального усилителя 38 соединен с выходом первого субблока выборки и хранения данных 42. Неинвертирующий вход третьего дифференциального усилителя 39 соединен с выходом третьего субблока выборки и хранения данных 44. Вход первого двухполупериодного прецизионного выпрямителя 48 подключен к выходу второго дифференциального усилителя 38. Вход второго двухполупериодного прецизионного выпрямителя 49 подключен к выходу третьего дифференциального усилителя 39. Выход процессора 17 подключен к входу блока индикации 5. Первый аналоговый вход процессора 17 соединен с выходом первого двухполупериодного прецизионного выпрямителя 15. Второй аналоговый вход процессора 17 соединен с выходом второго блока выборки и хранения данных 8 и с инвертирующим входом второго дифференциального усилителя 13. Третий аналоговый вход процессора 17 соединен с выходом второго двухполупериодного прецизионного выпрямителя 16. Четвертый аналоговый вход процессора 50 соединен с выходом четвертого субблока выборки и хранения данных 45 и с инвертирующим входом третьего дифференциального усилителя 39. Выход тактового генератора 51 подключен к импульсному входу процессора 50 и к входам первого 46 и второго 47 одновибраторов.The signal inputs of the third 44 and fourth 45 sub-blocks of data sampling and storage are interconnected and connected to the output of the
При первоначальном запуске в эксплуатацию заявляемого устройства контроля составляется таблица соответствия заводских номеров датчиков, установленных на данном железнодорожном вагоне, их местоположению на железнодорожном вагоне, которая загружается в память центрального контроллера 1. Исходя из условий эксплуатации, корректируются установленные при заводских испытаниях предварительные и аварийные пороги контролируемых параметров. В соответствующих зонах основного меню экрана центрального контроллера 1 заполняется серийный номер железнодорожного вагона, время и дата поездки. Центральный контроллер 1 имеет CD-держатель, в котором установлен переносной носитель информации в виде CD-карты (на Фиг. не обозначены). После названных действий устройство готово к работе.When the inventive control device is put into operation for the first time, a table of correspondence of the factory numbers of the sensors installed on this railway carriage to their location on the railway carriage, which is loaded into the memory of the
Работа устройстваDevice operation
В ходе поездки с радиодатчиков (9, 12, 13, 15, 16) по радиоканалу передают с заданной периодичностью, которая может задаваться в диапазоне от 10 сек. до 10 минут, текущее значение измеренного параметра (температуры букс, температуры подшипников подвагонного генератора, температуры окружающей среды, температуры масла в редукторе, уровня масла в редукторе) на приемопередатчик 2, который по проводному каналу связи RS485 передает полученную информацию в центральный контроллер 1. Последний, используя данные о температуре окружающей среды, поступающие от радиодатчика 13, вычисляет перегрев контролируемых узлов относительно температуры окружающего воздуха. Полученные значения перегрева сравниваются с пороговыми значениями, записанными в его память при подготовке к эксплуатации. При достижении перегрева любого из контролируемых узлов порогового значения вырабатывается звуковой и визуальный сигнал аварии, с отображением на дисплее условного обозначения контролируемого узла, на котором возникла аварийная ситуация. Наряду с вышеизложенным, с тем же временным интервалом, также измеряются и передаются в центральный контроллер 1 такие значения параметров электрооборудования железнодорожного вагона, как напряжение подвагонного генератора (обозначенное в тексте как напряжение сети питания), напряжение сети вагона, тока подвагонного генератора, тока аккумуляторной батареи. При достижении текущего значения любого из контролируемых параметров, установленного при настройке порогового значения, также формируется звуковое и визуальное аварийное сообщение.During the trip from the radio sensors (9, 12, 13, 15, 16), the radio channel is transmitted with a predetermined frequency, which can be set in the range of 10 seconds. up to 10 minutes, the current value of the measured parameter (axle box temperature, bearing temperature of the car generator, ambient temperature, oil temperature in the gearbox, oil level in the gearbox) to
В ходе поездки осуществляется определение остаточной емкости аккумуляторной батареи 17, основанное на измерении в процессе движения транспортного средства перепада тока в нагрузке ΔIнагр. и соответствующего ему перепада напряжения на нагрузке ΔUнагр., при скачкообразном изменении сопротивления нагрузки с последующим вычислением внутреннего сопротивления аккумуляторной батареи 17, ее ЭДС и определения по разрядной характеристике данной аккумуляторной батареи 17 ее остаточной емкости. Перепады напряжения и тока возникают при включении/отключении электропотребителей аккумуляторной батареи 17.During the trip, the residual capacity of the battery 17 is determined based on the measurement of the current difference in the load ΔI load during the movement of the vehicle . and the corresponding voltage drop across the load ΔU load . , with an abrupt change in the load resistance with the subsequent calculation of the internal resistance of the battery 17, its EMF and determine the discharge characteristic of the battery 17 of its residual capacity. Voltage and current fluctuations occur when the battery consumers are turned on / off 17.
Формирование сигнала, соответствующего ΔIнагр., и выраженного косвенно в виде напряжения определенной величины, осуществляется следующими узлами, входящими в состав устройства: первым дифференциальным усилителем 37, первым субблоком выборки и хранения данных 42, вторым субблоком выборки и хранения данных 43, первым одновибратором 46, вторым одновибратором 47, тактовым генератором 51, вторым дифференциальным усилителем 38, первым двухполупериодным прецизионным выпрямителем 48.The formation of a signal corresponding to ΔI load. , and expressed indirectly in the form of a voltage of a certain magnitude, is carried out by the following nodes that are part of the device: the first
Формирование сигнала, соответствующего ΔUнагр., выраженного в виде напряжения определенной величины, осуществляется следующими узлами, входящими в состав устройства: резистивным делителем напряжения 41, третьим субблоком выборки и хранения данных 44, четвертым субблоком выборки и хранения данных 45, первым одновибратором 46, вторым одновибратором 47, тактовым генератором 51, третьим дифференциальным усилителем 39, вторым двухполупериодным прецизионным выпрямителем 49.The formation of the signal corresponding to ΔU heat. , expressed in the form of a voltage of a certain magnitude, is carried out by the following nodes that are part of the device: a
Ниже рассмотрена работа узлов, формирующих сигнал ΔUнагр. Below we consider the operation of the nodes that form the signal ΔU heat.
Работа устройства синхронизирована импульсами, вырабатываемыми тактовым генератором 51 (см. Фиг.2). Импульсы с выхода первого одновибратора 46 (эпюра 2) формируются по фронту импульса тактового генератора 51, а импульсы с выхода второго одновибратора 47 (эпюра 3) формируются по спаду импульса тактового генератора 51. Выходные импульсы первого одновибратора 46 инициируют в момент времени Т1 выборку текущего значения сигнала, пропорционального напряжению на выходе аккумуляторной батареи 17 и запоминание этого значения в памяти третьего субблока выборки и хранения данных 44, а также выборку текущего значения сигнала, пропорционального току разряда аккумуляторной батареи 17, в виде напряжения на датчике для измерения тока аккумуляторной батареи 17, и запоминание этого значения в памяти первого субблока выборки и хранения данных 42. Выходные импульсы второго одновибратора 47 инициируют в момент времени Т2 выборку текущего значения сигнала, пропорционального напряжению на выходе аккумуляторной батареи 17 и запоминание этого значения в памяти четвертого субблока выборки и хранения данных 45, а также выборку текущего значения сигнала, пропорционального току разряда аккумуляторной батареи 17, в виде напряжения на датчике для измерения тока аккумуляторной батареи 17, и запоминание этого значения в памяти второго субблока выборки и хранения данных 43.The operation of the device is synchronized by the pulses generated by the clock generator 51 (see Figure 2). The pulses from the output of the first one-shot 46 (plot 2) are generated along the front of the pulse of the
В результате этого после окончания выходного импульса второго одновибратора 47 на неинвертирующем входе третьего дифференциального усилителя 39 присутствует значение напряжения на выходе аккумуляторной батареи 17, соответствующее моменту времени Т1, а на инвертирующем входе третьего дифференциального усилителя 39 присутствует значение напряжения на выходе аккумуляторной батареи 17, соответствующее моменту времени Т2.As a result, after the end of the output pulse of the second one-
Аналогично на входах второго дифференциального усилителя 38 присутствуют значения напряжений, соответствующие токам нагрузки для моментов времени Т1 и Т2.Similarly, at the inputs of the second
На Фиг.4 показана ситуация, когда напряжение в момент времени Т1 не равно напряжению в момент времени Т2.Figure 4 shows the situation when the voltage at time T1 is not equal to the voltage at time T2.
В результате этого в момент времени Т2 на входе третьего дифференциального усилителя 39 формируется перепад напряжения. Аналогично происходит на его выходе (эпюра 7) и на выходе второго двухполупериодного прецизионного выпрямителя 49. Аналогичные процессы происходят на входах и выходе второго дифференциального усилителя 38, выходе первого двухполупериодного прецизионного выпрямителя 48.As a result of this, at time T2, a voltage drop is formed at the input of the third
С приходом следующего выходного импульса первого одновибратора 46 (момент времени Т3) в память третьего субблока выборки и хранения данных 44 записывается низкий уровень сигнала (эпюры 4 и 5).With the arrival of the next output pulse of the first one-shot 46 (time point T3), a low signal level is recorded in the memory of the third subunit for sampling and storing data 44 (diagrams 4 and 5).
Это приводит к равенству сигналов на входах третьего дифференциального усилителя 39 и, как следствие этого, к формированию нулевого сигнала на его выходе (эпюра 7).This leads to the equality of the signals at the inputs of the third
Далее показана ситуация, когда с приходом выходного импульса второго одновибратора 47 (момент времени Т4) уровни сигналов не меняются, т.к. в интервале времени Т3-Т4 не изменились уровни сигналов на выходе резистивного делителя напряжения 41 (эпюра 6).The situation below is shown when, with the arrival of the output pulse of the second one-shot 47 (time T4), the signal levels do not change, because in the time interval T3-T4 did not change the signal levels at the output of the resistive voltage divider 41 (plot 6).
В момент времени Т5 показано увеличение напряжения на выходе резистивного делителя напряжения 41. В результате этого на входе третьего дифференциального усилителя 39 формируется перепад напряжения. То же происходит на его выходе (эпюра 7). Однако в отличие от момента времени Т2 на выходе третьего дифференциального усилителя 39 формируется сигнал отрицательной полярности. Поскольку процессор 50 может работать только с сигналами положительной полярности, необходим второй двухполупериодный прецизионный выпрямитель 49, на выходе которого формируется сигнал положительной полярности.At time T5, an increase in voltage at the output of the
В момент времени Т6 уровни сигналов на входах третьего дифференциального усилителя 39 выравниваются и на его выходе формируется нулевой уровень (эпюра 7).At time T6, the signal levels at the inputs of the third
Перепад напряжения ΔU и соответствующий ему перепад тока ΔI контролируются процессором 50 в интервал времени между выходным импульсом второго одновибратора 47 и выходным импульсом первого одновибратора 46, например между Т2 и Т3, а также между Т4 и Т5. Дальнейшие преобразования осуществляются аппаратными и программными средствами процессора 50, который преобразует входные аналоговые сигналы в цифровую форму и выполняет с ними математические операции в соответствии с приведенными ниже выражениями:The voltage drop ΔU and the corresponding voltage drop ΔI are controlled by the
- деление ΔUнагр./ΔIнагр. (в результате чего вычисляется внутреннее сопротивление Rвнутр. аккумуляторной батареи 17);- division ΔU heat. / ΔI load (resulting in a calculated internal resistance R of the battery 17 Int.);
- вычисление падения напряжения на внутреннем сопротивлении аккумуляторной батареи 17 по формуле: Uвнутр=I2×Rвнутр, где I2 - ток на втором аналоговом входе процессора 50;- calculation of the voltage drop at the internal resistance of the battery 17 according to the formula: U int = I 2 × R int , where I 2 is the current at the second analog input of the
- вычисление ЭДС аккумуляторной батареи 17 по формуле ЭДС=Uвнутр+U2, где U2 - напряжение на четвертом аналоговом входе процессора 50.- calculation of the EMF of the battery 17 by the formula EMF = U int + U 2 , where U 2 is the voltage at the fourth analog input of the
По разрядной кривой для аккумуляторной батареи 17 данной модели, которая хранится в памяти процессора 50, определяют остаточную емкость аккумуляторной батареи 17.The discharge curve for the battery 17 of this model, which is stored in the memory of the
После окончания вычисления процессор передает цифровой эквивалент вычисленного значения по интерфейсу UART на субблок индикации 40.After the calculation is completed, the processor transmits the digital equivalent of the calculated value via the UART interface to the
Все измеряемые параметры заносятся в энергонезависимую память центрального контроллера 1 и могут быть перенесены на стационарный компьютер после окончания поездки.All measured parameters are recorded in non-volatile memory of the
Пример реализации устройстваDevice implementation example
Центральный контроллер 1 может быть выполнен на базе PIC-процессора модели PIC32MX795F512L (в приложении 1 приведено схематичное изображение корпуса с функциональными характеристиками выводов). В составе данного процессора присутствуют порты обмена с внешними устройствами по интерфейсу RS485, по интерфейсу UART, а также порт обмена с дисплеем, в качестве которого может быть использован дисплей с сенсорной клавиатурой MTF-TQ57SP41-AV (см. приложение 2).The
По интерфейсу RS485 центральный контроллер 1 соединен с приемопередатчиком 2, для чего используется микросхема интерфейса ADM3485 (например, см. приложение 3) протокол обмена Modbus.On the RS485 interface, the
По интерфейсу UART центральный контроллер 1 соединен с блоком контроля остаточной емкости 18 аккумуляторной батареи 17 по одному каналу и с блоком сопряжения 19 по четырем проводным каналам.On the UART interface, the
Указанный процессор имеет двенадцать встроенных десятиразрядных аналого-цифровых преобразователей и может измерять аналоговые сигналы в диапазоне их изменения от 0 до 2,5 В. Однако диапазон изменения контролируемых параметров электрооборудования железнодорожного вагона существенно отличается от указанного.The specified processor has twelve built-in ten-digit analog-to-digital converters and can measure analog signals in the range of their change from 0 to 2.5 V. However, the range of change of the controlled parameters of the electrical equipment of the railway carriage is significantly different from the specified one.
Диапазон изменения напряжения сети питания, снимаемого с клемм 6 и 8, составляет от 0 до 170 В. Диапазон изменения напряжения вагонной сети, снимаемого с клемм 20 и 21, составляет от 0 до 115 В. Диапазон изменения напряжения на датчике для измерения тока подвагонного генератора, снимаемого с клемм 22 и 23, составляет от 0 до 75 мВ. Диапазон изменения напряжения на датчике для измерения тока аккумуляторной батареи 17, снимаемого с клемм 24 и 25, составляет от 0 до 75 мВ. Кроме этого цепи питания центрального контроллера 1 должны быть изолированы от цепей питания электрооборудования железнодорожного вагона. В связи с вышеизложенным для измерения контролируемых параметров электрооборудования вагона, преобразования их в цифровой код и передачи по интерфейсу UART с гальваническим разделением цепей на центральный контроллер 1 используется блок сопряжения 19.The voltage range of the power supply taken from terminals 6 and 8 is from 0 to 170 V. The voltage range of the car network taken from terminals 20 and 21 is from 0 to 115 V. The voltage range of the sensor for measuring the current of the car generator , removed from terminals 22 and 23, is from 0 to 75 mV. The voltage range across the sensor for measuring the current of the battery 17, taken from the terminals 24 and 25, is from 0 to 75 mV. In addition, the power supply circuits of the
Блок сопряжения 19 (Фиг.2) состоит из двух одинаковых субблоков 26 для измерения высоковольтного напряжения подвагонного генератора и вагонной сети (от 0 до 200 В) и двух одинаковых субблоков 27 для измерения низковольтного напряжения с датчиков для измерения тока подвагонного генератора и аккумуляторной батареи (от 0 до 75 мВ). Субблок 26 измерения высоковольтного напряжения имеет резистивный делитель напряжения 28 с коэффициентом 1/100, дифференциальный усилитель 29 на микросхеме ОР177, процессор 30 на PIC-процессоре PIC12F683-I/SN (например, см. приложение 4) и выходной каскад гальванической развязки 31 на оптронах ILD213T. Питание каждого канала обеспечивается преобразователем 32 с гальваническим разделением цепей на микросхеме ТМА 1512D.The interface unit 19 (Figure 2) consists of two
Субблок 26 измерения низковольтного напряжения отличается тем, что входной сигнал не ослабляется, а усиливается с уровня 75 мВ до 2.0 В.
Субблок 27 измерения низковольтного напряжения имеет дифференциальный усилитель 33 на микросхеме ОР177, процессор 34 на PIC-процессоре PIC12F683-I/SN и выходной каскад гальванической развязки 35 на оптронах ILD213T. Питание каждого субблока 27 обеспечивается преобразователем 36 с гальваническим разделением цепей на микросхеме ТМА 1512D.The low-voltage
Во всех каналах осуществляется измерение контролируемого параметра, преобразование его в цифровой код и передача по интерфейсу UART с гальваническим разделением цепей на центральный контроллер 1.In all channels, the controlled parameter is measured, converted into a digital code and transmitted via the UART interface with galvanic separation of circuits to the
Приемопередатчик 2 содержит микросхему интерфейса ADM3485, процессор на базе PIC-процессора PIC24FJ64GA004-I/PT (например, см. приложение 5) и специализированную микросхему приемопередатчика MRF49XA (например, см. приложение 6).
В качестве излучателя использована J-образная антенна, изготовленная для частоты 868,97 МГц (Ротхаммель. Антенны. М.: Энергия. 1979 г.).As the emitter used a J-shaped antenna, made for a frequency of 868.97 MHz (Rothammel. Antennas. M .: Energy. 1979).
Информация, полученная по радиоканалу от радиодатчиков (9, 11, 13, 14, 15) микросхемой приемопередатчика, преобразуется PIC-процессором в цифровую форму и передается микросхемой интерфейса на центральный контроллер 1.The information received via the radio channel from the radio sensors (9, 11, 13, 14, 15) by the transceiver chip is converted by the PIC processor into digital form and transmitted by the interface chip to the
Радиодатчики температур: букс 9, подшипников подвагонного генератора 12, окружающей среды 13 выполнены идентично. На латунной подложке внутри герметичного корпуса из радиопрозрачного изоляционного материала расположены автономный элемент питания типа ER14250-1/2АА-3,6 и печатная плата с размещенными на ней специализированной микросхемой измерения температуры ТС1047 (например, см. приложение 7), PIC-процессором типа PIC16F1827-I/SO (например, см. приложение 8), специализированной микросхемой приемопередатчика MRF49XA, антенной типа ANT-868-JJB-RA (например, см. приложение 9). По программе в памяти PIC-процессора осуществляется периодический опрос датчика температуры ТС1047 и передача считанного значения приемопередатчику MRF49XA, который передает полученное значение температуры по радиоканалу на приемопередатчик 2. Интервал опроса установлен 10 сек. В пакете передаваемых данных содержится также индивидуальная метка данного датчика.Temperature sensors: axle boxes 9, bearings of the
Радиодатчики температуры 15 и уровня 16 масла редуктора привода объединены в один конструктивный узел.Radio sensors for temperature 15 and level 16 of the oil of the drive gearbox are integrated into one structural unit.
Электронный узел, включающий радиодатчики уровня 16 и температуры 15 масла редуктора привода, процессор, приемопередатчик и антенну, размещен внутри корпуса радиодатчика.An electronic unit including radio sensors of level 16 and temperature 15 of the oil of the drive gearbox, a processor, a transceiver and an antenna is located inside the housing of the radio sensor.
В качестве радиодатчика уровня масла редуктора привода 16 использован емкостной измеритель уровня, основанный на изменении частоты подвагонного генератора, выполненный на микросхеме TS555 (например, см. приложение 10). В качестве радиодатчика температуры масла 15 редуктора привода 14 использована специализированная микросхема ТС1047. В качестве процессора использован PIC-процессор PIC24F16KA102-I/SO (например, см. приложение 11), в качестве приемопередатчика использована микросхема MRF49XA, в качестве антенны использована антенна типа ANT-868-JJB-RA, которая закрыта радиопрозрачным корпусом из изоляционного ударопрочного материала, например капролона.A capacitive level meter based on a change in the frequency of a subcar generator made on a TS555 microcircuit is used as a radio oil level sensor for the gear reducer of drive 16 (for example, see Appendix 10). As a radio temperature sensor for oil 15 of the
Порядок передачи информации на центральный контроллер 1 идентичен вышеописанному.The procedure for transmitting information to the
В качестве блока питания 3 может быть использован источник питания любой модели и производителя с выходным стабилизированным напряжением 15 В/1 А, работоспособный при изменении входного напряжения в диапазоне от 90 до 170 В постоянного тока.As a power supply 3, a power source of any model and manufacturer with a stabilized output voltage of 15 V / 1 A, operable when the input voltage changes in the range from 90 to 170 V DC, can be used.
Контроллер остаточной емкости 18 аккумуляторной батареи 17 может быть выполнен по схеме, приведенной на Фиг.3.The controller of the residual capacity 18 of the battery 17 can be performed according to the scheme shown in Fig.3.
Резистивный делитель напряжения 41 предназначен для уменьшения максимального уровня измеряемого напряжения, которое может достигать значения 140-130 В, до значений 2-3 В, которые являются приемлемыми для входящих в контроллер электронных компонентов. Мощность резисторов должна быть не менее 2 Вт, номинал верхнего плеча 1 Мом +/-0.5%, нижнего плеча 10 кОм +/-0,5%.The
Первый дифференциальный усилитель 37 должен усилить сигнал с датчика для измерения тока аккумуляторной батареи (0-75 мВ) до значений 2-3 В. Для этих целей может быть применена микросхема ОР177.The first
Второй дифференциальный усилитель 38 и третий дифференциальный усилитель 39 также могут быть построены на микросхемах ОР177 (например, см. Волович Г.И. Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств. - М.: Додэка-ХХI. 2007 г. С.116).The second
В качестве субблоков выборки и хранения данных 42-45 могут быть применены микросхемы LF398 (российский аналог 1100СК2) или SHC5320 в режиме неинвертирующего повторителя (см. Волович Г.И. Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств. - М.: Додэка-XXI. 2007 г. С.374).As subunits of sampling and storing data 42-45, microcircuits LF398 (Russian analog 1100СК2) or SHC5320 in non-inverting repeater mode can be used (see Volovich GI Circuitry of analog and analog-to-digital electronic devices. - M.: Dodeka-XXI 2007, p. 374).
Точный выпрямитель может быть построен на операционных усилителях ОР177 и диодах Шоттки 1N5819. При этом должна быть использована схема неинвертирующего двухполупериодного выпрямителя (см. там же Волович Г.И. Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств. - М.: Додэка-XXI. 2007 г. С.129).An accurate rectifier can be built on operational amplifiers OP177 and Schottky diodes 1N5819. In this case, a non-inverting half-wave rectifier circuit should be used (see Volovich GI there. Circuitry of analog and analog-to-digital electronic devices. - M .: Dodeka-XXI. 2007. P.129).
Тактовый генератор 51 может быть построен на микросхеме МЕ555 (российский аналог 1006ВИ1) по схеме автоколебательного режима с независимой установкой длительности и частоты импульсов (см. Волович Г.И. Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств. - М.: Додэка-XXI. 2007 г. С.214).The
Период следования импульсов следует выбрать в десять раз меньше интервала опроса параметров центральным контроллером 1 (при интервале опроса 10 сек., период частоты генератора 51 выбирается равным 1 сек.).The pulse repetition period should be selected ten times less than the interval of parameter polling by the central controller 1 (with a polling interval of 10 seconds, the frequency period of the
Первый одновибратор 46 и второй одновибратор 47 могут быть построены также на микросхеме NE555 по схеме ждущего режима (см. Волович Г.И. Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств. - М.: Додэка-XXI. 2007 г. С.212).The first one-
Процессор 50 может быть построен на PIC-процессоре PIC24FJ64GA004-I/PT (см. приложение 5), обмен которого с центральным контроллером 1 осуществляется по интерфейсу UART.The
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011126934/11A RU2474506C1 (en) | 2011-07-01 | 2011-07-01 | Device to control railway car mechanical and electrical hardware parameters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011126934/11A RU2474506C1 (en) | 2011-07-01 | 2011-07-01 | Device to control railway car mechanical and electrical hardware parameters |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011126934A RU2011126934A (en) | 2013-01-10 |
| RU2474506C1 true RU2474506C1 (en) | 2013-02-10 |
Family
ID=48795236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011126934/11A RU2474506C1 (en) | 2011-07-01 | 2011-07-01 | Device to control railway car mechanical and electrical hardware parameters |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2474506C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2616165C2 (en) * | 2013-10-01 | 2017-04-12 | Владимир Филиппович Ермаков | Transformer resource counter at two-transformer substation (versions) |
| RU231103U1 (en) * | 2024-10-04 | 2025-01-10 | Акционерное общество "Федеральная пассажирская компания" | Device for testing clutches on a car with an undercar generator |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117382699B (en) * | 2023-12-13 | 2024-02-27 | 黑龙江瑞兴科技股份有限公司 | Signal acquisition and transmission system and method for interval track equipment |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050020719A1 (en) * | 2000-03-15 | 2005-01-27 | Yu-Ling Cheng | Environment responsive gelling copolymer |
| RU2359857C2 (en) * | 2003-12-15 | 2009-06-27 | Дженерал Электрик Компани | Multi-level system and method for optimisation of railway transport operation |
| US20090173839A1 (en) * | 2008-01-03 | 2009-07-09 | Iwapi Inc. | Integrated rail efficiency and safety support system |
| RU2365518C1 (en) * | 2007-12-26 | 2009-08-27 | Юрий Михайлович Финк | System of passenger car axle box heating wireless control |
-
2011
- 2011-07-01 RU RU2011126934/11A patent/RU2474506C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050020719A1 (en) * | 2000-03-15 | 2005-01-27 | Yu-Ling Cheng | Environment responsive gelling copolymer |
| RU2359857C2 (en) * | 2003-12-15 | 2009-06-27 | Дженерал Электрик Компани | Multi-level system and method for optimisation of railway transport operation |
| RU2365518C1 (en) * | 2007-12-26 | 2009-08-27 | Юрий Михайлович Финк | System of passenger car axle box heating wireless control |
| US20090173839A1 (en) * | 2008-01-03 | 2009-07-09 | Iwapi Inc. | Integrated rail efficiency and safety support system |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2616165C2 (en) * | 2013-10-01 | 2017-04-12 | Владимир Филиппович Ермаков | Transformer resource counter at two-transformer substation (versions) |
| RU231103U1 (en) * | 2024-10-04 | 2025-01-10 | Акционерное общество "Федеральная пассажирская компания" | Device for testing clutches on a car with an undercar generator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011126934A (en) | 2013-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7484987B2 (en) | Battery Monitoring System | |
| US8768341B2 (en) | Wireless current sensor | |
| JP6632918B2 (en) | Deterioration determination device for secondary battery | |
| WO2003047064A2 (en) | Remote battery monitoring systems and sensors | |
| JP2017215276A (en) | Secondary battery deterioration judgment device | |
| JP2012065477A (en) | Wireless electric power transmission device | |
| CN105675061A (en) | Wireless power supply-based strain shaft power telemetering device | |
| CN202018479U (en) | High-precision testing device for portable-type loop resistor | |
| RU2474506C1 (en) | Device to control railway car mechanical and electrical hardware parameters | |
| CN103442113A (en) | Mobile terminal with body temperature measurement function and realizing method thereof | |
| EP2255179B1 (en) | Device for monitoring the structure of a vehicle | |
| CN209979021U (en) | Liquid level sensor and electric appliance with same | |
| CN117110815A (en) | Partial discharge detection system, method, equipment and medium for electric power equipment | |
| RU2365518C1 (en) | System of passenger car axle box heating wireless control | |
| CN106370921A (en) | Wireless transmission-based bidirectional display electroscope | |
| CN214748300U (en) | Integrated liquid level meter | |
| TW201310841A (en) | Intelligence power management system, device and module | |
| Pandey et al. | Distributed transformer monitoring system based on ZigBee technology | |
| RU109718U1 (en) | SYSTEM OF CONTROL OF PARAMETERS OF MECHANICAL AND ELECTRICAL EQUIPMENT OF RAILWAY CAR | |
| CN201355390Y (en) | Electric vehicle power battery capacity detection device | |
| CN202274908U (en) | Oil level meter with high accuracy | |
| WO2022263248A1 (en) | Digital freight car - automatic wagon list | |
| Kothari et al. | A Real Time Wireless Multi–Parameter monitoring System with ZigBee and LabVIEW | |
| RU148119U1 (en) | DEVICE FOR MONITORING CRACKS AND JOINTS OF BUILDINGS AND STRUCTURES (OPTIONS) | |
| CN203299366U (en) | Current transformer measurement error online monitoring device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140702 |