СПОСОБ КОНТРОЛЯ СВОБОДНОСТИ ПУТЕВЫХ УЧАСТКОВ Российский патент 2004 года по МПК B61L23/16 

Изобретение относится к железнодорожной технике, а более конкретно к железнодорожной автоматике и сигнализации для регулирования движения поездов.

Известен способ контроля свободности путевых участков, заключающийся в том, что текущее значение напряжения на приемном конце сравнивают с пороговым значением. При превращении текущего значения над пороговым фиксируют как свободность путевого участка, в противном случае - занятость [1].

Известен способ контроля свободности путевых участков, заключающийся в том, что определяют количество свободных путевых участков на перегоне и сумму напряжений на этих же участках, а затем определяют среднее арифметическое значение напряжения. Текущее значение каждого из участков сравнивают со средним арифметическим значением. При существенном отличии текущего значения от среднего арифметического фиксируют занятость путевого участка, в противном случае - свободность [2].

Недостатком этого способа является то, что при наличии значительной продольной асимметрии возможен ложный контроль состояния путевых участков.

Данное техническое решение выбрано автором в качестве прототипа.

Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является повышение надежности контроля состояния путевых участков.

Технический результат достигается тем, что в способе определяют среднее арифметическое значение напряжения на входах путевых приемников свободных путевых участков, текущее напряжение которых не отличается более чем на 25% от среднего. Кроме того, при фиксации занятости предшествующего путевого участка текущее значение рассматриваемого участка фиксируют как спорное. При понижении текущего значения напряжения в 2 раза относительно опорного фиксируют занятие путевого участка.

Фиксация освобождения наступает при достижении текущим напряжением значения 75% от опорного.

Понижение значения текущего напряжения до величины, составляющей 25% от среднего арифметического, приводит к фиксации занятия участка, а в качестве опорного напряжения фиксируют среднее арифметическое значение. Изменение среднего арифметического значения приводит к пропорциональной коррекции опорного напряжения каждого из участков. Если в течение одного часа опорное напряжение не обновляется (не происходит новая запись), то участок фиксируют занятым из-за опасения ложного контроля свободности.

Определение из перечня аналогов и прототипа позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявляемом изобретении и изложенных в формуле изобретения “способ контроля свободности путевых участков” соответствует критерию “новизна” и “изобретательский уровень”.

На фиг.1 и 2 представлены значения напряжений путевых приемников.

На фиг.1 изображены графики зависимостей значений текущих напряжений U_1.1, U_2.1, U_3.1, U_4.1…; среднего арифметического U_cp, пороговых напряжений для фиксации занятости U_1.2, U_2.2, U_3.2, U_4.2…, пороговых напряжений для фиксации освобождения U_1.3, U_2.3, U_3.3, U_4.3…, для короткого отрезка времени (Т=1 с), Т - время опроса, т.е. время цикла поочередного считывания текущих значений. На фиг.1 путевой участок 0 (ст.) - станционный смежный с перегонным (границей является изолирующий стык). Все участки за исключением участка 4 свободны. Среднее арифметическое значение напряжения определяется уравнением:

где U_1.1, U_2.1, U_3.1, U_4.1… - текущие значения напряжений соответственно на концах первого, второго, третьего и четвертого путевых участков;

S₁, S₂, S₃, S_4…- коэффициенты, учитывающие состояние путевых участках;

K₁, K₂, К₃, K_4… - коэффициенты, учитывающие существенное отличие значение текущих напряжений от среднего арифметического.

Коэффициенты S₁, S₂, S₃, S_4… могут принимать значение 1, если участки свободны, и 0, если заняты.

Коэффициенты K₁, K₂, К₃, K_4… принимают значения 1, если значения текущих напряжений не отличаются от среднего арифметического более чем на 25%. При определении коэффициентов K₁, K₂, К₃, K_4… учитываются текущие значения напряжений цикла опроса со средним арифметическим значением, которое было определено в предыдущем цикле опроса.

На фиг. 1, 2 линии U_1.2, U_2.2, U_3.2, U_4.2… характеризуют пороговое напряжение ниже которого фиксируется занятость, а линии U_1.3, U_2.3, U_3.3…, U_4.3 - пороговое напряжение, выше которого фиксируется свободность путевых участков.

Контроль занятия путевых участков осуществляется следующим образом. Занятие смежного с перегоном станционного участка 0 приводит к тому, что текущее значение напряжения участка 1 фиксируется в памяти, т.е. становится опорным U_1oп=U_1.1. Занятие путевого участка 1 скачком снижает напряжение U_1.1 ниже U_1.2, т.к. между путевыми участками предусмотрен изостык. Фиксация занятия участка 1 приводит к тому, что текущее напряжение U_2.1 заносится в память, т.е. становится опорным для этого участка U_2.1=U_2oп. Дальнейшее движение поезда по участку 1 приводит к постепенному снижению текущего напряжения на приемном конце путевого участка 2.

При понижении напряжения U_2.1 ниже U_2.2 фиксируют занятие участка 2 и производят фиксацию опорного напряжения на участке 3. Дальнейшее продвижение поезда приводит к аналогичным результатам по следующим участкам.

При освобождении хвостом поезда участка 1 текущее значение напряжения приемного конца растет. После превышение этого значения величины U_1.3 фиксируют освобождение путевого участка. Значение опорного напряжения обнуляется (U_oп=0). Такое обнуление сделано для того, чтобы контролировать время, через которое обновляется значение опорного напряжения. Длительное сохранение этой величины в памяти может привести к тому, что оно может значительно отличатся от фактического при существенном изменении сопротивления балласта несмотря на коррекцию опорного напряжения.

Обновление значения опорного напряжения будет происходить в ситуации, когда занятие путевого участка происходит при условии, что два впереди лежащих участка свободны, в противном случае в памяти сохраняется прежнее значение опорного напряжения.

При изменении сопротивления балласта предусматривают и коррекцию опорного напряжения пропорционально среднему арифметическому напряжению.

На фиг.2 представлена ситуация, когда при свободных 2 и 4 путевых участках текущее напряжение путевого участка 3 стало ниже порогового U_3.2. При этом опорное напряжение U_3oп=U_cp. Стирание значения опорного напряжения происходит при свободном рассматриваемом и двух смежных путевых участках.

Анализ работы РЦ на ЭВМ показал, что предлагаемый способ позволит контролировать состояние путевых участков даже при снижении сопротивления изоляции ниже 0,06 Ом·км, что значительно повышает безопасность движения поездов.

Источники информации

1. Котляренко Н.Ф. Путевая блокировка и авторегулировка. М.: Транспорт, 1983 (аналог на с.37-38).

2. Патент РФ № 202535, МПК В 61 L 23/16. Способ контроля свободных путевых участков и устройство для его осуществления. Авторы: Полевой Ю.И., Стрельцов С.К., Мазалова И.В., Кравцева И.Л. БИ № 24, 1994 г.

Изобретение относится к железнодорожной технике, а более конкретно к железнодорожной автоматике и сигнализации для регулирования движения поездов. В основу способа положен контроль соответствия текущего напряжения конца путевого участка его опорному напряжению, которое корректируют в соответствии с состоянием балласта. В качестве опорного напряжения берут среднее арифметическое значение напряжений на путевых приемниках свободных путевых участков. Технический результат - повышение надежности контроля состояния путевых участков. 2 ил.

Способ контроля свободности путевых участков, заключающийся в том, что текущие напряжения путевых приемников сравнивают с пороговыми значениями и в случае их превышения фиксируют свободность, в противном случае - занятость путевых участков и фиксируют среднее арифметическое значение напряжений на путевых приемниках свободных путевых участков, отличающийся тем, что пороговое значение для каждого из путевых участков определяют с учетом опорного напряжения, которое соответствует текущему значению напряжения путевого приемника при занятии одного из смежных путевых участков при условии, что второй смежный участок свободен, при изменении текущего напряжения в два раза относительно опорного напряжения фиксируют занятость, или, если текущее напряжение снижается до уровня 25% от среднего значения, то участок при свободном состоянии смежных фиксируют занятым, а в качестве опорного напряжения берут среднее арифметическое значение, а при сокращении разницы между текущим и опорным напряжениями до 25% фиксируют свободность путевых участков и, если опорное напряжение не обновлялось в течение часа, то путевой участок фиксируют занятым, при изменении среднего арифметического значения пропорционально изменяют и опорное напряжение, причем для определения среднего арифметического значения используют только те путевые участки, значения напряжений на путевых приемниках которых отличаются от среднего арифметического значения не более чем на 25%.