СПОСОБ КОНТРОЛЯ СВОБОДНОСТИ ПУТЕВЫХ УЧАСТКОВ Российский патент 2006 года по МПК B61L23/16 

Изобретение относится к железнодорожной технике, а именно к железнодорожной автоматике и телемеханике, и может быть использовано для регулирования движения поездов.

Известен способ контроля свободности путевых участков, заключающийся в том, что определяют количество свободных путевых участков на перегоне и сумму значений напряжений на этих же участках, а затем находят среднее арифметическое значение напряжений. 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 [Патент РФ № 2025358, МПК B 61 L 23/16. Способ контроля свободности путевых участков и устройство для его осуществления. Авторы: Полевой Ю.И., Стрельцов С.К., Мазалова И.В., Кравцова Н.А. БИ № 24, 1994 г.].

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

Известен способ контроля свободности путевых участков, заключающийся в том, что значение текущего напряжения на приемнике сравнивают с пороговыми значениями напряжений. Превышение текущего напряжения над пороговым значением фиксируют, как свободность путевого участка, в противном случае - занятость [Котляренко Н.Ф. Путевая блокировка и авторегулировка. - М.: Транспорт, 1983 г.].

Недостатком этого способа является то, что при пониженном сопротивлении изоляции возможен ложный контроль состояния путевых участков.

Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.

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

Контроль свободного состояния рельсовой линии, заключающийся в том, что в рельсовую линию на одном конце подают сигнал переменного тока (тональную частоту), а на другом конце текущее значение сигнала сравнивают с пороговыми значениями занятия и освобождения, в случае превышения порогового значения занятия над текущим фиксируют занятие участка, а в случае превышения текущего значения над пороговым значением освобождения фиксируют освобождение участка.

Пороговые напряжения занятия и освобождения определяют следующим образом: в момент вступления поезда на смежный путевой участок при свободном другом смежном путевом участке фиксируют опорное напряжение (текущее напряжение приемника рассматриваемого путевого участка) и токи каждого из концов рельсовой цепи (токи питающих концов при попеременном подключении источника питания к каждому из концов рельсовой линии), затем определяют значение порогового напряжения занятия путем умножения опорного напряжения на коэффициент снижения напряжения и значение порогового напряжения освобождения путем умножения порогового напряжения занятия на коэффициент запаса, далее пороговые напряжения занятия и освобождения до занятия рельсовой линии непрерывно корректируют с учетом изменения тока дальнего от шунта конца (пороговые напряжения изменяются пропорционально), а после ее освобождения пороговые напряжения корректируют с учетом изменения тока другого конца рельсовой линии для достоверного контроля состояния путевого участка при интервале попутного следования менее трех блок-участков, коррекцию пороговых напряжений производят пропорционально изменению токов питающих концов.

На фиг.1 приведена схема рельсовой цепи. На фиг.2 приведены графики зависимостей напряжений приемного конца и токов источников питания от координаты шунта при неизменном состоянии балласта. На фиг.3 и 4 приведены аналогичные зависимости соответственно при изменении состояния балласта и нахождении шунта на левом и правом смежном путевых участках. На фиг.5 приведены графики зависимостей напряжений на приемном конце от токов питающих концов при изменении сопротивления изоляции.

На фиг.1 представлены рельсовые линии 1, 2, 3 и 4, согласующие элементы (трансформаторы) 5, 6 и 7, ограничивающие резисторы 8, 9 и 10, переключающее устройство 11, путевой генератор 12, полосовой фильтр 12, путевой генератор 13, шунт 14, первый полосовой фильтр (ПФ1) 15, первый выпрямитель (В1) 16, первый сглаживающий фильтр (СФ1) 17, первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП1) 18, электронно-вычислительная машина (ЭВМ) 19, второй аналого-цифровой преобразователь (АЦП2) 20, второй сглаживающий фильтр (СФ2) 21, второй выпрямитель (В2) 22 и второй полосовой фильтр (ПФ2) 23. Приборы рельсовой цепи соединены следующим образом. Рельсовые линии 1, 2, 3 и 4 через согласующие элементы 5, 6 и 7 резисторы 8, 9 и 10 соединены с линейными выводами переключающего устройства 11, к первым местным выводами этого же устройства подсоединены путевой генератор 13 через полосовой фильтр 12 и шунт 14, а ко вторым - ЭВМ 19 через второе АЦП 20, второй сглаживающий фильтр 21, второй выпрямитель 22 и второй полосовой фильтр 23. С выводами шунта через первый полосовой фильтр (ПФ1) 15, первый выпрямитель (В1) 16 и первый сглаживающий фильтр (СФ1) 17 соединены аналоговые входы первого АЦП1 18, к цифровым выводам которого подсоединен второй вход ЭВМ 19. Переключающее устройство поочередно циклически подключает путевой генератор 13 и ЭВМ 19 к каждой рельсовой линии.

На фиг.2, 3 и 4 показаны кривые: U - напряжение на левом конце рельсовой линии путевого участка ПУ3 при подключении источника питания на правом конце, I - ток питающего конца при его включении на правом конце путевого участка ПУ3, J - ток питающего конца при его включении на левом конце путевого участка ПУЗ.

На фиг.5 изображены две кривые. Одна кривая является зависимостью напряжения приемного конца рельсовой линии третьего путевого участка ПУ3 (приемник на левом конце рельсовой линии) от тока питающего конца (источник питания на правом конце рельсовой линии) U=(I) при изменении сопротивления изоляции от 0 до ∞. Другая кривая является зависимостью напряжения приемного конца рельсовой линии третьего путевого участка ПУЗ (приемник на правом конце рельсовой линии) от тока питающего конца (источник питания на левом конце рельсовой линии) U=(J), включенные в разное время, при изменении сопротивления изоляции от 0 до ∞.

Сопротивление балласта, которое требуется для определения коэффициентов занятия и запаса, однозначно связано с опорным напряжением. Поэтому опорное напряжение является эквивалентом значения сопротивления балласта. Токи питающих концов также характеризуют состояние балласта. Опорное напряжение, которое записывают в память в момент занятия смежного участка (ПУ₂) при свободном состоянии рассматриваемого (ПУ₃) и другого смежного участка (ПУ₄), сохраняется в памяти и характеризует сопротивление изоляции до момента освобождения всех упомянутых участков. При малой скорости движения или малом попутном интервале попутного следования опорное напряжение может долго сохраняться неизменным и не отражать реального состояния балласта. Поэтому при занятом участке ПУ₂, когда влияние шунта возможно на ток источника питания, включенного на левом конце участке ПУ₃, коррекцию пороговых напряжений осуществляют по току правого питающего конца, если участок свободен от впередиидущего поезда. При занятом участке ПУ₄ такую коррекцию осуществляют по току источника левого конца, если участок ПУ₂ свободен от шунта следующего поезда.

На фиг.2 изображены кривые напряжения приемника и токов источников при стабильном состоянии балласта. По мере перемещения шунта напряжение приемника участка ПУ₃ (слева от рельсовой линии) при включенном источнике питания на другом конце этого же участка изменяется в соответствии с кривой U (точки U₀, U₁, U₂, U₃, U₄, U₅). Ток источника питания правого конца по мере перемещения шунта изменяется в соответствии с кривой I (точки I₀, I₁, I₂, I₃, I₄), а ток источника питания левого конца - в соответствии с кривой J (точки J₀, J₁, J₂, J₃, J₄). При этом пороговые напряжения занятия и освобождения представлены значениями U_Z, U_S соответственно. Эти значения определяют через коэффициенты снижения напряжения и запаса. Коррекции этих напряжений за время перемещения шунта не происходит, т.к. ток I на отрезке I₀I₁ и ток J на отрезке J₃J₄ остаются неизменными.

На фиг.3 изображены кривые напряжения приемника и токов источников при намокании балласта когда шунт находился на участке ПУ₂. По мере перемещения шунта напряжение приемника участка ПУ₃ изменяется в соответствии с кривой U (точки U₀, U_A, U_B, U₁, U₂, U₃, U₄, U₅). Ток источника питания правого конца по мере перемещения шунта изменяется в соответствии с кривой I (точки I₀, I_A, I_B, I₁, I₂, I₃, I₄), а ток источника питания левого конца - в соответствии с кривой J (точки J₀, J_A, J_B, J₁, J₂, J₃, J₄). При этом пороговые напряжения занятия и освобождения представлены значениями U_Z1, U_S1 соответственно и подвергались коррекции (U_Z>U_Z1, U_S>U_S1).

На фиг.4 изображены кривые напряжения приемника и токов источников при намокании балласта когда шунт находился на участке ПУ₂. По мере перемещения шунта напряжение приемника участка ПУ₃ изменяется в соответствии с кривой U (точки U₀, U₁, U₃, U₃, U₄, U_C, U_D, U₅). Ток источника питания правого конца по мере перемещения шунта изменяется в соответствии с кривой I (точки I₀, I₁, I₂, I₃, I_C, I_D, I₄), а ток источника питания левого конца - в соответствии с кривой J (точки J₀, J₁, J₂, J₃, J_C, J_D, J₄). При этом пороговые напряжения занятия и освобождения представлены значениями U_Z2, U_S2 соответственно и подвергались коррекции (U_Z<U_Z2, U_S<U_S2).

Предложенный способ позволяет существенно повысить достоверность контроля состояния путевых участков. Найденные таким образом пороговые значения позволяют наилучшим образом реализовать преимущества относительной рельсовой цепи.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и предназначено для использования при осуществлении регулирования движения поездов. В рельсовую линию на одном конце подают сигнал переменного тока тональной частоты, а на другом конце текущее значение сигнала сравнивают с пороговыми значениями занятия и освобождения. В случае превышения порогового значения занятия над текущим фиксируют занятие участка, а в случае превышения текущего значения над пороговым значением освобождения фиксируют освобождение участка. В данном способе, в отличие от известных, в момент вступления поезда на смежный путевой участок при свободном другом смежном путевом участке фиксируют текущее напряжение приемника рассматриваемого путевого участка, являющееся опорным напряжением, и токи питающих концов при попеременном подключении источника питания к каждому из концов рельсовой линии. Затем определяют значение порогового напряжения занятия путем умножения опорного напряжения на коэффициент снижения напряжения и значение порогового напряжения освобождения путем умножения порогового напряжения занятия на коэффициент запаса. Далее пороговые напряжения занятия и освобождения до занятия рельсовой линии непрерывно корректируют с учетом изменения тока дальнего от шунта питающего конца. При этом пороговые напряжения изменяют пропорционально. После освобождения рельсовой линии пороговые напряжения корректируют с учетом изменения тока другого конца рельсовой линии для достоверного контроля состояния путевого участка при интервале попутного следования менее трех блок-участков. При этом коррекцию пороговых напряжений производят пропорционально изменению токов питающих концов. Изобретение позволяет повысить надежность и достоверность контроля состояния путевых участков. 5 ил.

Способ контроля состояния путевых участков, заключающийся в том, что в рельсовую линию на одном конце подают сигнал переменного тока тональной частоты, а на другом конце текущее значение сигнала сравнивают с пороговыми значениями занятия и освобождения, в случае превышения порогового значения занятия над текущим фиксируют занятие участка, а в случае превышения текущего значения над пороговым значением освобождения фиксируют освобождение участка, отличающийся тем, что в момент вступления поезда на смежный путевой участок при свободном другом смежном путевом участке фиксируют текущее напряжение приемника рассматриваемого путевого участка, являющееся опорным напряжением, и токи питающих концов при попеременном подключении источника питания к каждому из концов рельсовой линии, затем определяют значение порогового напряжения занятия путем умножения опорного напряжения на коэффициент снижения напряжения и значение порогового напряжения освобождения путем умножения порогового напряжения занятия на коэффициент запаса, далее пороговые напряжения занятия и освобождения до занятия рельсовой линии непрерывно корректируют с учетом изменения тока дальнего от шунта питающего конца, при этом пороговые напряжения изменяют пропорционально, а после освобождения рельсовой линии пороговые напряжения корректируют с учетом изменения тока другого конца рельсовой линии для достоверного контроля состояния путевого участка при интервале попутного следования менее трех блок-участков, при этом коррекцию пороговых напряжений производят пропорционально изменению токов питающих концов.