Шафа розподільна процесорна пасажирського вагона

Реферат: Шафа розподільна процесорна пасажирського вагону містить процесор, блок перетворення та узгодження, вагонну магістраль, систему пожежно-охоронної сигналізації, блок керування, пульт ручного керування, блок відображення, блок наробітку, блок контролю електроенергії, блок діагностики, блок архівування, блок обліку пробігу. В шафу введені блок перетворення інтерфейсів, система контролю нагріву букс, перші вхід та вихід якої з'єднані з четвертими виходом і входом вагонної магістралі, відповідно, а другі вхід та вихід підключені до виходу та входу блока контролю температури букс. Восьмий вхід та вихід процесора підключені до виходу і входу інформаційного табло. П'ятий вхід блока перетворення та узгодження, який є п'ятим входом шафи розподільної, підключений до датчика рівня, другий вихід і шостий вхід блока перетворення та узгодження підключені до входу та виходу кондиціонера. Вхід та вихід блока керування з'єднані з третім виходом і сьомим входом блока перетворення та узгодження, відповідно, вхід і вихід пульта ручного керування з'єднані з четвертим виходом і восьмим входом блока перетворення та узгодження, відповідно. UA 78104 U (12) UA 78104 U UA 78104 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до електротехніки і може бути використана в системах автоматизованого керування, контролю і діагностики електрообладнання пасажирського вагона. Відома шафа розподільна пасажирського вагона (див. Комплект електрообладнання ЕВ 44.05.1 Технічний опис ОТР. 466.258.1 ТО, Рига, 2002, С. 9-24), що містить контролер, пульт ручного керування, блок відображення, регулятор збудження, обмежувач напруги освітлення. Недоліком цієї шафи є підвищені масогабаритні характеристики і вузькі функціональні можливості. Відома найближча по технічній суті шафа розподільна пасажирського вагона, взята як прототип (див патент UA N4301 МПК7 Н02В 15/00, опубліковано 17.01.2005, бюлетень №1), що містить процесор, блок перетворення й узгодження, вихід якого з'єднаний з першим входом процесора, вагонну магістраль, перший вихід якої з'єднаний із другим входом процесора, а її перший вхід з'єднаний з першим виходом процесора, систему пожежно-охоронної сигналізації, вхід і вихід якої з'єднані з другими виходом і входом вагонної магістралі, відповідно, блок управління, пульт ручного керування, вихід якого підключений до першого входу блока управління, регулятор збудження електрогенератора, вхід якого підключений до першого виходу блока управління, обмежник напруги освітлення, вхід якого підключений до другого виходу блока управління, а вихід - до третього входу блока управління, другий вхід і третій вихід блока управління підключені до другого виходу і третього входу процесора, відповідно, блок відображення, вхід якого підключений до третього виходу процесора, блок наробітку, вхід якого підключений до четвертого виходу процесора, а вихід - до четвертого входу процесора, перший, другий, третій входи блока перетворення й узгодження, що є першим, другим, третім входом шафи розподільної, підключені до виходів датчиків тиску, датчиків температур, датчиків струмів і напруг, відповідно, четвертий вхід шафи розподільної підключений до виходу вимірника швидкості, блок контролю електроенергії, вхід і вихід якого з'єднані з п'ятими виходом і входом процесора, блок діагностики, вхід і вихід якого з'єднані із шостими виходом і входом процесора, блок архівування, вхід і вихід якого з'єднані із сьомими виходом і входом процесора, синтезатор мови, вхід і вихід якого з'єднані з восьмими виходом і входом процесора, дев'ятий вхід і вихід процесора підключені до поїзної магістралі, блок обліку пробігу, вихід якого з'єднаний із третім входом вагонної магістралі, перший і другий входи блока обліку пробігу з'єднані відповідно з четвертим входом шафи розподільної і третім виходом вагонної магістралі. Недоліками цієї шафи є звужені функціональні можливості і складні умови обслуговування. В основу корисної моделі поставлена задача поліпшення шафи розподільної пасажирського вагона шляхом впровадження блока перетворення інтерфейсів і системи контролю нагріву букс і введенню зв'язків з блоком контролю температури букс, інформаційним табло, датчиком рівня, кондиціонером, що забезпечує розширення функціональних можливостей і поліпшення умов обслуговування. Поставлена задача вирішується тим, що в шафу розподільну процесорну пасажирського вагона, яка містить процесор, блок перетворення та узгодження, вагонну магістраль, перший вихід якої з'єднаний з першим входом процесора, а її перший вхід з'єднаний з першим виходом процесора, систему пожежно-охоронної сигналізації, вхід та вихід якої з'єднанні з другими виходом і входом вагонної магістралі, відповідно, блок керування, пульт ручного керування, блок відображення, вхід якого підключений до третього виходу процесора, блок наробітку, вхід якого підключений до четвертого виходу процесора, а вихід - до четвертого входу процесора, перший, другий, третій входи блока перетворення і узгодження, що є першим, другим, третім входом шафи розподільної, підключені до виходів датчиків тиску, датчиків температур, датчиків струмів і напруг, відповідно, перший вхід блока обліку пробігу, що є четвертим входом шафи розподільної, підключений до виходу вимірника швидкості, блок контролю електроенергії, вхід і вихід якого з'єднані з п'ятими виходом і входом процесора, блок діагностики, вхід і вихід якого з'єднані з шостими виходом і входом процесора, блок архівування, вхід та вихід якого з'єднані з сьомими виходом та входом процесора, блок обліку пробігу, вихід якого з'єднаний з третім входом вагонної магістралі, другий вхід блока обліку пробігу з'єднаний з третім виходом вагонної магістралі, третій вхід і дев'ятий вихід процесора підключені до виходу і входу поїзної магістралі, згідно з корисною моделлю, в неї введені блок перетворення інтерфейсів, перші вхід і вихід якого з'єднані з першим виходом і четвертим входом блока перетворення та узгодження і другий вхід і вихід - з другими виходом і входом процесора, система контролю нагріву букс, перші вхід та вихід якої з'єднані з четвертими виходом і входом вагонної магістралі, відповідно, а другі вхід та вихід підключені до виходу та входу блока контролю температури букс, восьмі вхід та вихід процесора підключені до виходу і входу інформаційного табло, п'ятий вхід блока перетворення та узгодження, який є п'ятим входом шафи розподільної, підключений до датчика рівня, другий вихід і шостий вхід блока перетворення та узгодження підключені до входу та 1 UA 78104 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 виходу кондиціонера, вхід та вихід блока керування з'єднані з входом і сьомим входом блока перетворення та узгодження, відповідно, вхід і вихід пульта ручного керування з'єднані з четвертим виходом і восьмим входом блока перетворення та узгодження, відповідно. Суть корисної моделі поясняється кресленням, де показана структурна схема пропонованої шафи розподільної процесорної пасажирського вагона. Пропонована шафа 1 розподільна процесорна пасажирського вагона, яка містить процесор 2, блок 3 перетворення та узгодження, вагонну магістраль 4, перший вихід якої з'єднаний з першим входом процесора 2, а її перший вхід з'єднаний з першим виходом процесора 2, систему пожежно-охоронної сигналізації 5, вхід та вихід якої з'єднанні з другими виходом і входом вагонної магістралі 4, відповідно, блок керування 6, пульт ручного керування 7, блок відображення 10, вхід якого підключений до третього виходу процесора 2, блок наробітку 11, вхід якого підключений до четвертого виходу процесора 2, а вихід - до четвертого входу процесора 2, перший, другий, третій входи блока 3 перетворення і узгодження, що є першим, другим, третім входом шафи розподільної 1 підключені до виходів датчиків тиску 12, датчиків температур 13, датчиків струмів і напруг 14, відповідно, перший вхід блока обліку пробігу 21, що є четвертим входом шафи розподільної 1, підключений до виходу вимірника швидкості 15, блок контролю електроенергії 16, вхід і вихід якого з'єднані з п'ятими виходом і входом процесора 2, блок діагностики 17, вхід і вихід якого з'єднані з шостими виходом і входом процесора 2, блок архівування 18, вхід та вихід якого з'єднані з сьомими виходом та входом процесора 2, блок обліку пробігу 21, вихід якого з'єднаний з третім входом вагонної магістралі 4, другий вхід блока обліку пробігу з'єднаний з третім виходом вагонної магістралі 4, третій вхід і дев'ятий вихід процесора 2 підключені до виходу і входу поїзної магістралі 20, відповідно, блок перетворення інтерфейсів 24, перші вхід і вихід якого з'єднані з першим виходом і четвертим входом блока 3 перетворення та узгодження і другий вхід і вихід - з другими виходом і входом процесора 2, система контролю нагріву букс 8, перші вхід та вихід якої з'єднані з четвертими виходом і входом вагонної магістралі 4, відповідно, а другі вхід та вихід підключені до виходу та входу блока контролю температури букс 9, восьмі вхід та вихід процесора 2 підключені до виходу і входу інформаційного табло 19, п'ятий вхід блока 3 перетворення та узгодження, який є п'ятим входом шафи розподільної 1, підключений до датчика рівня 22, другий вихід і шостий вхід блока перетворення та узгодження підключені до входу та виходу кондиціонера 23, вхід та вихід блока керування 6 з'єднані з третім виходом і сьомим входом блока 3 перетворення та узгодження, відповідно, вхід і вихід пульта ручного керування 7 з'єднані з четвертим виходом і восьмим входом блока 3 перетворення та узгодження, відповідно. Датчики 12, 13, 14, 22, вимірювач 15, інформаційне табло 19, поїзна магістраль 20 і кондиціонер 23 є не в шафі 1. Шафа розподільна процесорна пасажирського вагона працює наступним чином. Шафа розподільна 1 може працювати у двох штатних режимах: автоматичному і ручному і в технологічному режимі. У всіх режимах проводиться вимірювання напруги бортової мережі, струму електрогенератора, струму акумуляторної батареї, напруги і струму високовольтної магістралі, температури салону, температури припливного повітря, температури зовнішнього повітря, температури котла, тиску конденсації, тиску кипіння, швидкості руху вагона, рівня води в резервуарах, стан кондиціонера по інформації датчиків 12, 13, 14, 15, 22, 23. В блоці перетворення інтерфейсів введений внутрішній інтерфейс, тим самим вдалось значно зменшити кількість зв'язків між блоками та змінити конструкцію шафи із двосторонньої в односторонню, що у свою чергу, поліпшило умови обслуговування шафи. За результатами вимірювання напруги і струму високовольтної магістралі розраховується споживання електроенергії. Під час роботи з зовнішнього живлення змінного струму споживання електроенергії розраховується з зовнішньої мережі. Блок управління 16 веде такі типи обліку: щогодини, щодня, щомісяця, з початку року, з початку обліку. Аналогові виміряні значення через блок 3 поступають в блок перетворення інтерфейсів 24, а потім в процесор 2. Стан усіх датчиків і агрегатів вагона поставляється в процесор 2 у вигляді дискретних донесень. Ця інформація обробляється в процесорі 2, формуються діагностичні та інформаційні повідомлення, а також команди керування агрегатами вагона. При автоматичному режимі керування необхідна інформація надходить на блок відображення 10, блок наробітку 11, блок діагностики 17, блок архівування 18, кондиціонер 23. Блок наробітку 11 виконує облік часу і кількості включень від початку дня, з початку місяця, з початку обліку всіх споживачів вагона (кондиціонер повітря, електричний чайник, мікрохвильова піч, тощо.) У блоці архівування 18 на додаток до поточної інформації зберігаються паспортні дані шафи 1 і блоків, включених в цю шафу. При архівації повідомлень фіксується дата та час їх появи та зникнення. Діагностичні повідомлення відображаються в блоці 10. 2 UA 78104 U 5 10 15 20 25 30 З процесора 2 інформація про температуру салону, температуру зовнішнього повітря, поточного часу, пункти відправлення та прибуття відображається на інформаційному табло 19. Інформація з вимірювача 15 надходить до входу блока обліку пробігу 21, який визначає пробіг вагона. Значення швидкості руху і пробіг вагона через вагонну магістраль 4 RS485 поступають в процесор 2. В шафу розподільну входить автономна система пожежно-охоронної сигналізації 5, контроль стану пожежних сповіщувачів для своєчасного знаходження розташування та адресного сповіщення про появу ознак пожежі або несанкціонованого доступу, подачу звукової і світлової сигналізації у разі тривоги, автоматичну перевірку відсутності несправності складових частин цієї системи. Необхідні відомості з системи 5 через вагонну магістраль поступають в процесор 2. Система контролю нагріву букс 8 отримує інформацію від блока контролю температури букс 9 і через вагонну магістраль 4 входить в процесор 2. Керування агрегатами вагона відбувається через блок управління 6 від процесора 2 через блок перетворення інтерфейсів 24, блок перетворення і узгодження 3 в автоматичному режимі і від пульта ручного управління 7 через блок перетворення і узгодження 3 в режимі ручного управління. В автоматичному режимі процесор 2 вибирає режим роботи і керування для підтримки мікроклімату в вагоні, аналізує загрузку силової установки і формує дозвіл на включення споживачів. В процесі налагодження і тестування шафа розподільна 1 може працювати в технологічному режимі, що дозволяє спостерігати всі аналогові й дискретні повідомлення і вибірково видавати команди на виконавчі механізми. Цей режим дає змогу перевірити як тракти вимірювання, так і тракти видачі команд. Шафа розподільна 1 забезпечує обмін інформацією з верхнім рівнем через поїзну магістраль 20 RS485. На верхній рівень може передаватися поточний стан всіх відстежуваних систем, архівні дані, дискретна і аналогова вхідна інформація. Шафа розподільна по інформації від верхнього рівня виконує команди на прийом і запис паспортних даних, очищення архівів на виправлення показання годинників і дати, по отриманню та запису нової версії програмного забезпечення. Таким чином, запропонована шафа розподільна процесорна пасажирського вагона забезпечує значне розширення функціональних можливостей і удосконалення умов обслуговування. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 45 50 55 Шафа розподільна процесорна пасажирського вагона, яка містить процесор, блок перетворення та узгодження, вагонну магістраль, перший вихід якої з'єднаний з першим входом процесора, а її перший вхід з'єднаний з першим виходом процесора, систему пожежно-охоронної сигналізації, вхід та вихід якої з'єднані з другими виходом і входом вагонної магістралі, відповідно, блок керування, пульт ручного керування, блок відображення, вхід якого підключений до третього виходу процесора, блок наробітку, вхід якого підключений до четвертого виходу процесора, а вихід - до четвертого входу процесора, перший, другий, третій входи блока перетворення і узгодження, що є першим, другим, третім входом шафи розподільної, підключені до виходів датчиків тиску, датчиків температур, датчиків струмів і напруг, відповідно, перший вхід блока обліку пробігу, що є четвертим входом шафи розподільної, підключений до виходу вимірника швидкості, блок контролю електроенергії, вхід і вихід якого з'єднані з п'ятими виходом і входом процесора, блок діагностики, вхід і вихід якого з'єднані з шостими виходом і входом процесора, блок архівування, вхід та вихід якого з'єднані з сьомими виходом та входом процесора, блок обліку пробігу, вихід якого з'єднаний з третім входом вагонної магістралі, другий вхід блока обліку пробігу з'єднаний з третім виходом вагонної магістралі, третій вхід і дев'ятий вихід процесора підключені до виходу і входу поїзної магістралі, яка відрізняється тим, що в неї введені блок перетворення інтерфейсів, перші вхід і вихід якого з'єднані з першим виходом і четвертим входом блока перетворення та узгодження, а другий вхід і вихід - з другими виходом і входом процесора, система контролю нагріву букс, перші вхід та вихід якої з'єднані з четвертими виходом і входом вагонної магістралі, відповідно, а другі вхід та вихід підключені до виходу та входу блока контролю температури букс, восьмі вхід та вихід процесора підключені до виходу і входу інформаційного табло, п'ятий вхід блока перетворення та узгодження, який є п'ятим входом шафи розподільної, підключений до датчика рівня, другий вихід і шостий вхід блока перетворення та узгодження підключені до входу та виходу кондиціонера, вхід та вихід блока керування з'єднані з третім виходом і сьомим входом блока перетворення та узгодження, 3 UA 78104 U відповідно, вхід і вихід пульта ручного керування з'єднані з четвертим виходом і восьмим входом блока перетворення та узгодження, відповідно. Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4