Модуль внешнего устройства БВУ

Модуль внешнего устройства предназначен для выполнения следующих функций:

- прием амплитудно – манипулированных сигналов от локомотивных катушек, их фильтрация и выделение кодовых циклов;

- декодирования принятой информации, согласно «Инструкции по сигнализации на железных дорогах России», и формирование информации о целевой и допустимой скоростях, несущей частоте канала АЛСН, о сигнальном показании по АЛСН (код «КЖ», «Ж», «З»), типе кодового трансмиттера (КПТ-5, КПТ-7, КПТ-11);

- формирование сигнала «Белый» при отсутствии информации из канала АЛСН. Модуль внешнего устройства БВУ состоит из ячеек ВУ-1 и ВУ-2. Функционально в состав БВУ входят приемник каналов АЛС, независимый вторичный источник питания, элементы индикации, программируемые контроллеры CAN – интерфейса и гальванической развязки с внешними устройствами, а также вспомогательные элементы, необходимые при настройке и проверке устройства.

На вход БВУ поступают сигналы от приемных катушек ПК, введенные локомотивные характеристики и сигнал переключения частоты каналов (25, 75 или 50 Гц). Переключение каналов приемника сигналов АЛСН осуществляется по сигналам от центрального процессора, поступающим по CAN – интерфейсу.

Время задержки на анализ при смене кода АЛСН не превышает 7 сек. относительно смены кода в рельсовой цепи. Приемники содержат средства оперативной смены программ и вывода внутренних сигналов при их настройке и проверке.

Программное и аппаратное обеспечение для приема от ячейки ВУ-1 демодулированных сигналов АЛСН, их декодирования и передачи результатов обработки по CAN – интерфейсу другим устройствам КЛУБ-УП.

Конструктивно ячейка ВУ-2 представляет собой два одинаковых микропроцессорных канала обработки информации. В каждом канале имеется микропроцессорное ядро, содержащее интерфейсы SPI и CAN. Через интерфейс SPI проводится запись программы в память микроконтроллера, а интерфейс CAN служит для связи с другими устройствами КЛУБ-УП по системной магистрали.

-34-

Модуль измерения параметров движения (ИПД)

В состав модуля входят следующие ячейки ЭК-УП (электронная карта), СНС-УП (приемное устройство с модулями питания), ВДП-УП (вычислитель параметров движения). Схема реализации CAN – интерфейса располагается на ячейках ЭК-УП и ВПД-УП. Модуль ИПД принимает и обрабатывает сигналы, получаемые от датчиков пути и скорости и от спутниковой навигационной системы GPS или комбинированной группы Глонасс/ GPS.

 Модуль ИПД определяет скорость движения локомотива, пройденный путь и расстояние до находящегося впереди объекта (препятствия) с точностью до 30 м.

Модуль ИПД определяет текущее время в часах, минутах и секундах. Корректировка хода часов осуществляется с помощью информации от приемного устройства СНС. В модуле предусмотрена возможность для подключения в дальнейшем датчиков для измерения других параметров.

Модуль ИПД по электронной карте пути определяет блок – участок, на котором находится локомотив, направление движения и профиль пути. Электронная карта является важным элементом в модуле, так как в ней хранится информация о маршруте движения поезда. Эта информация заносится в карту перед первой поездкой и сохраняется даже при выключении питания в течение 87000 час. Память электронной карты позволяет выполнять многократную перезапись информации (не менее 1000 циклов).

В качестве элементов памяти в электронных картах используются полупроводниковые перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства ППЗУ на интегральных микросхемах. Данные в ППЗУ электронной карты заносятся поблочно (в микросхему ППЗУ). Каждый блок ППЗУ имеет объем 64 кбайт. Для того чтобы поменять информацию, необходимо стереть всю ранее записанную информацию в блоке. Информация представляет собой описание характерных точек пути: географические значения координаты точки пути, значение координаты точки в пикетах и метрах, тип точки (станция, нейтральная вставка, токораздел, опасное место, мост, платформа, переход, путепровод, газопровод, ПОНАБ, тоннель, стрелка, точечный датчик ТКС или ТКС-САУТ, километровый знак, светофор), тип стрелки, номер стрелки, название станции, номер светофора, номер перегона. Максимальный объем информации характерной точки равен 30 байтам. Каждая точка имеет свой адрес в ППЗУ электронной карты.

Перед поездкой необходимо сформировать и ввести электронную карту в блок БЭЛ-УП для выбранного участка пути. Формирование базы данных участка с линейными координатами (километры, пикеты) объектов осуществляется при помощи специальных устройств подготовки данных (УПД-ПК-ЭК) и идентификации координат электронной карты. Во время поездки на локомотиве фиксируются соответствующие объектам географические координаты, полученные от СНС. Линейные координаты данных ЭК должны быть «привязаны» к географическим координатам СНС. Разница между показаниями линейной координаты КЛУБ-УП и километровыми знаками не должна превышать 100 м. После окончательной программной обработки ЭК загружается в блок БЭЛ-УП через блок ввода данных и диагностики БВД-У.

Приемное устройство СНС (УПСН) предназначено для приема информации, декодирования и обработки сигналов, полученных от всех видимых спутников Глонасс/GPS. УПСН принимает значения географической широты и долготы, скорости (км/час), текущего времени по Гринвичу и показателей качества принятой информации и сохраняет значения скорости за 25 циклов приема информации. УПСН обеспечивает прием информации единого времени, географической долготы и широты, скорости и сведений о достоверности информации. УПСН обеспечивает быстрое обновление и передачу информации блоку ИПД со скоростью не реже одного раза в секунду, а передачу данных после включения питания не позднее 5 мин. Связь УПСН с блоками ИПД осуществляется через стандартизованный порт RS-232 в двоичном формате NMEA. Сообщения могут быть разной длины.

-35-

Длина сообщения включает начало сообщения, источник информации, идентификатор сообщения (содержание, количество и порядок данных), контрольную сумму и окончание сообщения. Символы сообщений передаются в коде ASC11.

Ячейка ВПД-УП предназначена для обработки данных, полученных от датчика пути и скорости ДПС и УПСН, вычисления по предварительной информации результирующего значения пройденного пути и скорости движения. Вычислитель параметров движения контролирует входящую в него информацию путем сопоставления однородных данных различной природы.

В состав ВПД входит устройство предварительного вычисления скорости по сигналам от ДПС, устройство вычисления окончательного значения скорости, пройденного пути и погрешности этих значений, учитывая данные СНС, а также устройство обмена с другими модулями системы. Устройство вычисления окончательного значения скорости и пройденного пути имеет двухканальную структуру.