Специальные измерения / литература / Бойник - Диагн устр жд автомат и
.pdfВ последовательности данных, определенных ISO 10374, предусмотрены резервные позиции, одна из которых по определению заказчика (железные дороги) может быть использована под нумерацию (идентификацию) пункта кодирования.
14.3.3 Состав САИ “Транстелекарт”
1 Кодовый бортовой датчик
КБД представляет собой электронный блок со встроенной антенной, который монтируется в герметичный ударопрочный корпус (рис. 81) и является пассивным УВЧ устройством.
Рисунок 81 - Внешний вид КБД
Принцип действия КБД основан на модуляции отраженного УВЧ сигнала (модулированное обратное рассеяние), который генерируется УВЧ приемопередатчиком ПСИ. Информационный обмен между датчиком и ПСИ осуществляется по радиоканалу в течение времени нахождения КБД в зоне излучаемой антенны ПСИ.
КБД предназначен для установки на борту крупнотоннажных контейнеров (20 т и больше), вагонов, локомотивов и других подвижных средств и специальной подвижной железнодорожной техники с целью записи, хранения и передачи в САИПС информации, которая идентифицирует объект, на котором установлен датчик.
Место установки КБД (рис. 82, 83):
•на контейнерах - на боковой внешней поверхности на расстоянии не более 6 м от середины контейнера, но не ближе 0,3 м от его глухого торца и на расстоянии 0,3 м от линии кровли контейнера (при облучении КБД электромагнитным полем с вертикальной поляризацией);
281
|
КБД левый |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Направление |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
движения |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КБД правый |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
До 6 м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПСИ |
|
|
|||||
Зона рельсовой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
цепи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,45 м |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,6 м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 м |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
0,6 м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 82 – Размещение КБД на подвижной единице
Вид сбоку
Вид сверху
Рисунок 83 - Зоны свободных углов КБД на объекте идентификации
282
•на вагонах, платформах и локомотивах - на обеих боковых поверхностях, между ребрами жесткости, на высоте не менее 0,6 м и не больше 1,5 м от головки рельса; по горизонтали, в зоне над правой тележкой подвижного средства - не ближе 0,6 м от внутренней оси тележки к середине подвижного средства и не дальше 0,45 м от середины тележки к правому краю подвижного средства (при облучении КБД электромагнитным полем
с горизонтальной поляризацией).
КБД состоит из полосовой антенны (симметричный линейный вибратор), четвертьволнового согласующего трансформатора волнового сопротивления, выпрямителя с удвоителемнапряженияиИМСфункциональногопреобразователя кода со встроенным устройством ЭППЗУ последовательного доступа и RC - генератором (рис. 84).
|
М |
|
З У П Д |
|
П П А |
|
В У Н |
|
|
|
|
Прямая радиоволна |
Отраженная радиоволна |
||
(несущая волна) |
(модулированная несущая волна) |
||
ППА |
– приемопередающая антенна; |
||
М |
– модулятор; |
|
|
ЗУ ПД |
– запоминающее |
устройство |
последовательного |
|
доступа со встроенным генератором тактовых |
||
|
импульсов; |
|
|
ВУН |
– выпрямитель с удвоением напряжения |
Рисунок 84 - Структурная схема КБД
Возможна запись, хранение неизменяемой постоянной информации емкостью 64 или 128 бит и сменной перезаписываемой информации емкостью 128 бит.
283
Запись информации в ПЗУ датчика осуществляется с использованием помехоустойчивого кодирования с целью обнаружения и исправления ошибок при декодировании считанной информации.
Информационная емкость ПЗУ позволяет занести в КБД:
•номер транспортного средства (контейнера);
•индекс и код владельца (место приписки);
•дополнительную информацию, которая характеризует эксплуатационные и технические характеристики подвижной единицы (контейнера);
•другую информацию по согласованию с заказчиком.
КБД обеспечивает возможность перезаписи информации с защитой ее от несанкционированного изменения:
•неизменной - в стационарных условиях пунктов кодирования КБД;
•изменяемой - в условиях текущей эксплуатации подвижного состава.
Информационная память КБД состоит из двух секций. Первая секция – это область памяти, которая зарезервирована для технологических функций (служебные поля), вторая секция
– область памяти общего назначения (информационные поля пользователя).
Значения, которые записываются в служебные поля, программируются автоматически аппаратными средствами программатора во время кодирования КБД.
Формат данных памяти КБД для железнодорожной подвижной единицы приведен в табл. 18 и 19.
Таблица 18. Описание служебных полей области памяти КБД
Назначение поля |
Позиция бита |
|
Адрес кадра |
0 - 4 |
|
Первая контрольная сумма |
60, |
61 |
Резервный маркер кадра |
62, |
63 |
Защита |
106 – 117 |
|
Код формату данных |
118 – 123 |
|
Вторая контрольная сумма |
124, |
125 |
Маркер информационного кадра |
126, |
127 |
284
Таблица 19. Описание информационных полей области памяти КБД
Данные датчика |
Разрядн., |
Зона |
Значения |
||
размещения |
мин. |
макс. |
|||
бит |
|||||
|
|
данных |
|
|
|
Тип КБД |
3 |
5-7 |
0 |
7 |
|
Условный режим |
8 |
8-15 |
1 |
99 |
|
обмена |
|||||
|
|
|
|
||
Код страны– |
8 |
16-23 |
1 |
99 |
|
собственника |
|||||
|
|
|
|
||
8–значный номер |
|
|
|
|
|
единицы подвижного |
32 |
24-55 |
1 |
99999999 |
|
состава |
|
|
|
|
|
Признак работы в |
2 |
56-57 |
0 |
3 |
|
секционном составе |
|||||
|
|
|
|
||
Номер КБД на |
|
|
|
|
|
единице подвижного |
1 |
58 |
0 |
1 |
|
состава |
|
|
|
|
|
Резерв |
1 |
59 |
|
|
|
Резерв |
8 |
64-71 |
|
|
|
Резерв |
20 |
72-91 |
|
|
|
Резерв |
14 |
92-105 |
|
|
2 Аппаратура пункта считывания информации
Аппаратура ПСИ вместе с КБД составляет базовый уровень САИПС. В состав комплекта ПСИ входят (рис. 85):
•модуль считывающего устройства;
•модуль радиостанции с приемо-передающей антенной;
•модуль сопряжения с точечными путевыми датчиками
(ТПД);
•контроллер обработки данных
•каналообразующая аппаратура последовательного коммуникационного порта.
Для синхронизации работы ПСИ по считыванию информации с КБД проходящих вдоль считывателя подвижных единиц поезда и выделения по отдельному алгоритму работы порядкового номера подвижных единиц относительно головы поезда используются ТПД (рис. 86). При выделении в поезде отдельных подвижных единиц в формируемом ПСИ массиве
285
данных считанные с КБД данные закрепляются за порядковым номером подвижной единицы. В случае отсутствия на подвижной единице КБД она также вносится в массив данных как физическая подвижная единица без инвентарного номера в соответствии с ее порядковым номером относительно головы поезда.
|
Антенна |
|
|
Усилитель |
Антенные фильтры |
Приемное |
|
устройство |
|||
СВЧ |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Формирователь |
|
|
Устройство |
|
|
|
Устройство |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
СВЧ |
|
|
включения СВЧ |
|
|
|
диагностики |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задающий |
|
|
|
|
|
|
Контроллер |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
генератор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. . . |
|
|
К внешним |
К серверу САИ, |
|
модему |
||
датчикам |
||
|
Формирователь
Блок
питания
~ 1 8 В 5 0 Гц
Рисунок 85 - Структурная схема аппаратуры ПСИ
Рисунок 86 – Точечный путевой датчик САИ "Транстелекарт" – ДПД-01
286
После прохода поездом зоны считывания ПСИ добавляет к считанным с КБД данным свой собственный идентификационный номер, дату, время, и передает информацию подсистеме САИПС верхнего уровня (станционный КИ или сервер регионального ИСЦ).
ПСИ имеет два режима работы: штатный и режим контроля. Режим контроля может быть включен по команде от сервера САИ или от встроенного в ПСИ устройства диагностирования.
Режим контроля обеспечивает:
•контроль работоспособности всех блоков подсистемы САИПС нижнего уровня и индикацию повреждений;
•анализ технических характеристик подсистемы с контролем их изменений и уходов от заданных уставок;
•правильность функционирования коммуникационных каналов связи.
Конструктивно комплект ПСИ (рис. 87) состоит из считывающего устройства с контроллером обработки сигналов (рис. 88а) и приемо-передающей антенны (рис. 88б), установленных на металлической опоре.
Приемно-передающая антенна применяется для облучения УВЧ энергией КБД, расположенных на объектах идентификации проходящего поезда, и приема отраженных от этих датчиков модулированных УВЧ сигналов.
Считывающее устройство предназначено для генерации УВЧ сигнала, выделения информационной составляющей отраженного сигнала и ее цифрового декодирования, накопления и передачи выделенной информации к станционному (линейному) КИ или серверу регионального ИСЦ.
Схема размещения ПСИ у железнодорожного пути в зоне контроля приведена на рис. 89.
287
Рисунок 87 – Пункт считывания информации с подвижного состава САИ “Транстелекарт”
а) б) Рисунок 88 – Электронные компоненты считывающего устройства (а) и приемо-передающая антенна (б) САИ
«Транстелекарт»
288
Рисунок 89 – Размещение ПСИ у железнодорожного пути
3 Устройство считывания переносное (терминал)
Терминал (рис. 90) предназначен для ручного оперативного считывания техническим персоналом станции или депо информации, записанной в КБД, установленных на контейнерах, вагонах, локомотивах, которые медленно двигаются или стоят на путях. Терминал обеспечивает надежное считывание информации с КБД в непосредственной близости от подвижных средств (не более 5 м). В процессе работы терминал сохраняет информацию не менее чем на 1000 последних считываний КБД с возможностью ее дальнейшей передачи к КИ линейного уровня (станция, депо).
Считывание с КБД информации осуществляется по радиоканалу на время нахождения КБД в зоне облучения антенны терминала.
Дискретность установки частот терминала - не более 0,5 МГц. Разнос частот терминалов, которые работают в пределах одного объекта (депо, станция и т.п.), составляет
289
2 МГц. Мощность, излучаемая антенной терминала во всем диапазоне частот, не превышает 1 Вт. Терминал исключает прием отраженных сигналов от КБД, установленных на подвижных средствах, которые находятся на соседних путях. За время нахождения подвижного средства в зоне действия терминала проводится многократное считывание информации. Достоверность ошибочного считывания информации с КБД не более 10-6.
Рисунок 90 – Устройство считывания переносное (терминал)
Чувствительность терминала по модулированной составляющей УВЧ сигнала, отраженного от КБД - не менее 60 дБ. Электропитание терминала осуществляется от встроенной аккумуляторной батареи. Мощность, потребляемая терминалом в режиме облучения/считывания данных с КБД, не превышает 10 Вт.
4 Пункт программирования КБД
Пункт располагается на предприятиях железнодорожного транспорта, которые осуществляют обработку подвижного состава (вагоны, локомотивы) и контейнеров в больших объемах (локомотивные депо, вагоноремонтные и вагоностроительные
290