СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЙ СТАНЦИОННЫХ РЕЛЬСОВЫХ ЦЕПЕЙ Российский патент 2020 года по МПК B61L23/16 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и может быть использовано для регулирования движения поездов.

Уровень техники

Известен способ контроля состояний перегонных рельсовых цепей РЦ с электрическими стыками, заключающийся в том, что к рельсовой линии РЛ посредством линий связи подсоединяют путевой генератор ПГ сигнальной частоты и путевой приемник ПП, ПГ и ПП подсоединяют к двум двухпроводным линиям связи; время подключения путевых приборов определяют с помощью распределителей, установленных на посту электрической централизации ЭЦ и линейных установках, синхронизацию распределителей осуществляют сигналом цикловой синхронизации, для исключения влияния инерционности колебательных контуров путевого приемника и электрических стыков каждое последующее подключение приемника осуществляют так, чтобы сигнал поступал на вход приемника в противофазе относительно напряжения предыдущей рельсовой линии [Патент №2684162 РФ, Способ контроля состояний перегонных рельсовых цепей с электрическими стыками, Полевой Ю.И., Горелик А.В. Опубл. 04. 04. 2019. Бюл. №10].

Недостатком способа является то, что количество ПП в РЦ тональной рельсовой цепи не может быть больше четырех.

Известен способ контроля состояний перегонных рельсовых цепей с электрическими стыками, заключающийся в том, что к РЛ посредством линий связи подсоединяют ПГ тональной частоты и ПП, ПГ и ПП подсоединяют к двум линиям связи, причем, ПГ подключают на время контроля и время протекания переходных процессов к середине РЛ ограниченной электрическими стыками по концам, ПП подсоединяюют на время контроля РЦ, время подключения путевых приборов определяют распределители, установленные на посту ЭЦ и линейных установках, синхронизация распределителей осуществляют сигналом цикловой синхронизации, для исключения влияния инерционности колебательных контуров путевого приемника и электрических стыков, каждое последующее подключение приемника осуществляются так, чтобы сигнал поступал на вход приемника в противофазе с напряжением предыдущей рельсовой линии.

Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом, на достижение которого направлено техническое решение, является сокращение жильности кабеля, аппаратуры контроля состояний станционных рельсовых цепей и времени контроля.

Технический результат достигается тем, что способ контроля состояний станционных рельсовых цепей осуществляют с использованием принципа прямого доступа к рельсовой линии и четырехпроводной линии связи.

Способ контроля состояний станционных рельсовых цепей, заключающийся в том, что к середине рельсовой линии на время контроля посредством линии телеуправления подсоединяется путевой генератор тональной частоты, по линии телесигнализации к ответвлениям рельсовой линии - путевой приемник, время и длительность подключения путевых приборов задается станционной ЭВМ с участием приборов напольной точки (путевая коробка с микроэлектронными приборами и путевым трансформатором), отличающийся там, что

для сбора информации о состоянии рельсовых цепей, участвующих в маршруте, посылается приказ телеуправления, в избирательной части которого - информация о номере маршрута, а в исполнительной - токовые посылки (на фиг. 4 обозначена прямоугольная образующая, заполненная символами синусоидального тока тональной частоты) для питания рельсовых цепей, которые являются так же и тактовыми импульсами для управления работой приборов напольных точек;

на границах токовых посылок фаза сигнала меняется на противоположную фазу, в конце приказа создается интервал для фиксации окончания приказа, количество токовых посылок соответствует количеству коротких рельсовых линий между питающим и приемным путевым трансформаторами в маршруте;

в избирательной части приказа телеуправления передаются токовые посылки, длительность которых может быть короткой (пассивный импульс) или длинной (активный импульс), этими посылками передается информация о номере маршрута, с участием токовых посылок с помощью контроллера напольной точки осуществляется кратковременное открытие токового ключа для подсоединения линии телеуправления или телеконтроля к рельсовой линии в одном - двух тактах, номера тактов хранятся в памяти контроллера для каждого из маршрутов;

при передаче исполнительной части приказа телеуправления, которая осуществляется одновременно с передачей исполнительной частью приказа телеконтроля, создается цепь питания рельсовой цепи от путевого генератора до путевого приемника с участием линии телеуправления, настроечных перемычек питающего конца, электронного ключа питающего конца, путевого трансформатора питающего конца, рельсовой линии, путевого трансформатора приемного конца, электронного ключа приемного ключа, настроечных перемычек приемного конца, линии телеконтроля;

на входе путевого приемника во время контроля короткой рельсовой линии появляется аналоговый сигнал, амплитуда которого зависит, в основном, от состояния рельсовой линии (свободна/занята, исправна/неисправна), на выходе приемника появляется цифровой сигнал, соответствующий уровню аналогового сигнала;

поочередное циклическое подключение коротких рельсовых линий маршрутных участков осуществляет с участием станционной ЭВМ, которая воздействует на путевой генератор, изменяет фазу сигнала на противоположную и формирует интервал в конце приказа, затем электронно-вычислительная машина формирует новый приказ для проверки коротких рельсовых линий следующего маршрута;

после проверки коротких рельсовых линий в установленных маршрутов начинается проверка коротких рельсовых линий не участвующих в установленных маршрутах;

каждая разветвленная рельсовая цепь может иметь до десяти приемных концов потому, что к рельсовой линии одновременно подсоединяется только один путевой приемник, что способствует и снижению времени контроля рельсовых цепей;

схема напольной точки является универсальной, в зависимости от положения настроечных дужек она может выполнять функции напольной точки генераторного или приемного конца;

передача информации о состоянии рельсовых цепей с поста ЭЦ на локомотивы осуществляется с помощью радиопередатчика, а ее прием на локомотиве - с помощью радиоприемника.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлен фрагмент схематического плана горловины станции, на фиг. 2 - схема соединения узлов поста электрической централизации ЭЦ и напольных точек НТ генераторных концов (питающих) НТГ и приемных концов НТП; на фиг. 3 - схема соединения приборов напольной точки НТ; на фиг. 4 - временная диаграмма приказа телеуправления и телесигнализации.

Осуществление изобретения

Условные обозначения в тексте описания и на фиг. 1, 2, 3 и 4.

R - вход сброса счетчика;

ВИ - время передачи импульса (тактовый импульс);

ИЗ - избирательная часть приказа;

ИС - исполнительная часть приказа;

ИОП - интервал окончания приказа;

КН - контроллер;

КРЛ - короткая рельсовая линия - часть рельсовой линии между питающим и приемным концом;

Л - линии для соединения приборов электрических схем;

ЛТС - линия телесигнализации;

ЛТУ - линия телеуправления;

M1 и М2 - первый и второй маршруты;

НМ - номер маршрута;

НТ - напольная точка - путевая коробка с приборами;

ПТ - путевой трансформатор;

ПТГ - путевой трансформатор питающего (генераторного) конца рельсовой цепи;

ПТП - путевой трансформатор приемного конца рельсовой цепи;

РЛ - рельсовая линия;

РЦ - рельсовая цепь;

СФ (на фиг 4. СФ1, СФ2, …, СФ7) - смена фазы сигнала на противоположную, осуществляется на границах импульсов;

Т - тактовый вход счетчика;

ТИ - тактовые импульсы;

ЭК - электронный ключ;

ТРЦ - тональная рельсовая цепь;

ТС - приказ телесигнализации;

ТУ - приказ телеуправления;

ТЧ - тональная частота;

УКОП - устройство контроля окончания приказа;

УКСФ - устройство контроля смены фаз;

ЭЦ - пост электрической централизации;

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 и 11 - стрелочные переводы;

12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 и 25 - напольные точки приемных концов рельсовых цепей;

26, 27, 28, 29, 30 и 31 - напольные точки генераторных (питающих) концов рельсовых цепей;

32 - станционная электронно-вычислительная машина ЭВМС;

33 - путевой генератор ПГ;

34 - путевой приемник ПП;

35 - преобразователь напряжения ПН содержит линейный трансформатор и выпрямительный мост;

36 - аккумулятор Акк;

37 и 38 - плюсовой П и минусовой М полюса питания;

39 - устройство контроля смены фазы УКСФ;

40 - контроллер КН (миниЭВМ) осуществляет прием приказа телеуправления (распознает номер маршрута (НМ), фиксирует смену фазы сигнала тональной частоты (УКСФ), окончание приказа (УКОП), качество импульсов избирательной части, выдает импульсы для открытия электронного ключа (ЭК) в соответствии с номером маршрута НМ);

41 - устройство контроля окончания приказа УКОП;

42 и 43 - настроечные дужки Д1 и Д2 позволяют настроить напольную точку НТ на выполнение функции приемного НПП или передающего (генераторного) конца НПГ;

44 - электронный ключ ЭК;

45 - путевой трансформатор ПТ, может быть трансформатором питающего ПТГ или приемного ПТП конца;

Л1, Л2, … Л23 - линии для соединения приборов электрических схем;

ЛТС - двухпроводная линия телесигнализации;

ЛТУ - двухпроводная линия телеуправления.

Основными отличиями представленного способа контроля станционных РЦ от известных являются: увеличение количества путевых приемных трансформаторов ПТП в РЦ, маршрутный выбор коротких контролируемых рельсовых линий КРЦ, поочередный циклический контроль маршрутных КРЦ, в-четвертых, контроль остальных КРЛ в течение 10 с.

Станционные РЦ питаются от путевых питающих (генераторных) трансформаторов ПТГ подсоединенных, к середине РЦ, ПТП подсоединяются к ответвлениям. КРЛ - короткая рельсовая линия между ПТГ и ПТП. При осуществлении контроля КРЦ к линии телесигнализации ЛТС подсоединяется только один ПТП, остальные ПТП отсоединены. Это позволяет увеличить количества ПТП до 10.

На фиг. 1 представлен фрагмент схематического плана горловины станции, где изображены стрелочные переводы 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 и 11; стрелочно-путевые секции - СП1-8, СП9, СП10, СПИ; секции участков пути УП6, УП7 и УП8; напольные точки приемных концов НТП рельсовых - 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 и 25; напольные точки генераторных (питающих) концов НПГ рельсовых цепей - 26, 27, 28, 29, 30 и 31; маршруты Ml и М2, устанавливаемые в разное время. СП1-8 имеет одну НТП 26 и десять НТГ 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 22 и 24; остальные стрелочно-путевые СП и путевые участки УП имеют один, два или три HI 111.

При установке маршрута с участием линии телеуправления ЛТУ на НТГ и НТП в избирательной части ИЧ приказа телеуправления ТУ передается номер маршрута (M1, М2, …) с учетом которого определяются НТГ и НТП, участвующие в контроле коротких маршрутных рельсовых цепей КРЦ, и время передачи импульса ВИ (тактовый импульс ТИ), в течение которых контролируется состояние маршрутных КРЦ. На основании полученной информации приборами НТГ и НТП определяется причастность напольной точки к контролируемому маршруту и ВИ контроля КРЦ.

На фиг. 2 приведена схема соединения узлов поста ЭЦ, напольных точек НТГ и НТП. Путевой генератор ПГ и путевой приемник ПП по линии телеуправления ЛТУ и линии телесигнализации ЛТС подсоединены к входам (1, 2) напольных точек НТГ 26, 27 и входам (1, 2, 3 и 4) напольных точек НТП 12, 13, 14 и 15, выходы которых (5 и 6) подсоединены к рельсам Р1 и Р2 по линиям Л5, Л6, Л7, Л8, Л9, Л10, Л11, Л12, Л13, Л14, Л15 и Л14. Работой ПГ управляет станционная электронно-вычислительная машина ЭВМС с участием линий Л1 и Л2, на выходе ПГ на границах импульсов фаза сигнала изменяется на противоположную, а в конце приказа создается интервал, который отделяет один приказ от другого. Полученная информация с НТП по линиям Л3 и Л4 последовательным кодом поступает на ЭВМС, которая расшифровывает информацию о состоянии КРЦ горловины станции. Эта информация используется для формировании единого приказа, передаваемого с поста ЭЦ на локомотивы, находящиеся в зоне связи (от середины нечетного перегона до середины четного, если к станции примыкают по одному пути с каждой стороны). Приказ на локомотивы передается с помощью радиопередатчика поста ЭЦ, а на локомотивах принимается радиоприемниками. В приказе указываются номера установленных маршрутов на станции, а также номера свободных блок-участков на перегоне. С помощью локомотивной ГЛОНАСС локомотивная ЭВМ выделяет необходимую информацию для поезда (устройства радиосвязи на фиг. 1, 2, 3 и 4 не представлены).

На фиг. 3 представлена схема соединения приборов напольной точки НТ. При вертикальном положении дужек Д1 42 и Д2 43 напольная точка выполняет функции НТГ, при наклонном - функции НТП. Преобразователь напряжения ПН 35 совместно с аккумулятором Акк 36 выполняет функцию источника питания, у которого имеются полюса питания П 37 и М 38. ПН содержит линейный трансформатор и выпрямительный мост (на фиг. 3 не представлены).Устройства контроля смены фазы УКСФ на выходе (клемма 3) выдает импульс при изменении фазы сигнала на его входе (клеммы 1, 2) и воздействует на вход (клемма 1) контроллера КН 40 по линии Л17. Устройство контроля окончания приказа УКОП на выходе (клемма 3) выдает импульс при появлении интервала на его входе (клеммы 1, 2) или при прекращении приема информации и воздействует на вход (клемма 2) контроллера КН 40 по линии Л18. КН 40 по входу (клемма 1) получает информацию о длительности импульсов ИЗ части приказа ТУ. Таким образом, КН 40 определяет принадлежность НТ к контролируемому (устанавливаемому) маршруту, и с учетом информации, хранящейся в памяти КН 40, открывает электронный ключ ЭК 44 с использованием линии Л19 на одном или двух тактах исполнительной ИС части приказа телесигнализации ТС. Длительность импульсов исполнительной ИС части приказа телеуправления ТУ может быть длинной (активный импульс) и короткой (пассивный импульс), т.е. используется временной импульсный признак, однако он является неперекрывающимся, т.к. на границах импульсов изменяется фаза. Такое изменение фазы за счет помех осуществить достаточно сложно. Рельсы Р1 и Р2 линиями Л9 и Л10 соединены с путевым трансформатором ПТ 45. При закрытом ключе ЭК 45 входное сопротивление ПТ 45 со стороны рельсовой линии достаточно большое (режим XX). С открытием ЭК 44 ПТ 45 через вертикально расположенные дужки Д1 42 и Д2 43 соединены с ЛТУ, НТ выполняет функции НТГ. При переключении дужек Д1 42 и Д2 43 в наклонное положение ПТ 45 соединяется с ЛТС, НТ выполняет функции НТП.

На фиг. 4 представлены временные диаграммы приказов ТУ и ТС. В верхней части изображен приказ ТУ, в нижней - ТС. Первая посылка (импульс) ТУ обведена прямоугольником, который является образующим этой посылки. Первые импульсы (например, 1, 2, 3) являются ИЗ частью приказа (выбирают, например, один из восьми маршрутов), остальные являются ИС частью. ИС полезной информации не несет, она предназначена для определения момента времени (один или два импульса), в который(е) передается(ются) информация приказа ТС. Посылки приказа ТС по времени совпадают с посылками приказа ТУ. Амплитуда посылок сигнала ТС зависит от состояния КРЦ. Если КРЦ занята или повреждена то амплитуда низкая, если свободна и исправна, то - высокая.

Выбор КРЦ, участвующих в маршруте определяется номером маршрута (M1, М2, …), который передается в ИЗ приказа ТУ. В приказе ТС присутствует только ИС часть. В табл. 1 для маршрута M1 приведена ИЗ часть приказа ТУ, код приказа (адрес 001), участвующие НТ 14, 26, 17 и 27, номера посылок (импульсов) 1 для НТ 14, 1 и 2 для НТ 26, 2 и 3 для НТ 17, 3 для НТ 27. Аналогичная информация в табл. 2 для М2.

После проверки состояний КРЦ для M1 и М2 (в примере использованы только два маршрута, которые задаются поочередно) ЭВМС выбирает номера таких маршрутов, чтобы были проверены остальные КРЦ горловины. Если не требуется установка маршрутов, то ЭВМС последовательно задает номера маршрутов, чтобы проверить все КРТ горловины. Контроль КРТ другой горловины (других горловин) осуществляется аналогично.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики для контроля станционных рельсовых цепей. В способе к середине рельсовой линии на время контроля посредством линии телеуправления подсоединяется путевой генератор тональной частоты, по линии телесигнализации к ответвлениям рельсовой линии - путевой приемник, поочередное циклическое подключение коротких рельсовых линий маршрутных участков осуществляется с участием станционной ЭВМ, которая воздействует на путевой генератор, изменяет фазу сигнала на противоположную и формирует интервал в конце приказа, затем электронно-вычислительная машина формирует новый приказ для проверки коротких рельсовых линий следующего маршрута. Достигается возможность сокращения жил кабеля и аппаратуры контроля состояний станционных рельсовых цепей. 4 ил.

Способ контроля состояний станционных рельсовых цепей, заключающийся в том, что к середине рельсовой линии на время контроля посредством линии телеуправления подсоединяется путевой генератор тональной частоты, по линии телесигнализации к ответвлениям рельсовой линии - путевой приемник, время и длительность подключения путевых приборов задается станционной ЭВМ с участием приборов напольной точки, отличающийся там, что для сбора информации о состоянии рельсовых цепей, участвующих в маршруте, посылается приказ телеуправления, в избирательной части которого - информация о номере маршрута, а в исполнительной - токовые посылки для питания рельсовых цепей, которые являются также и тактовыми импульсами для управления работой приборов напольных точек; на границах токовых посылок фаза сигнала меняется на противоположную фазу, в конце приказа создается интервал для фиксации окончания приказа, количество токовых посылок соответствует количеству коротких рельсовых линий между питающим и приемным путевым трансформаторами в маршруте; в избирательной части приказа телеуправления передаются токовые посылки, длительность которых может быть короткой или длинной, этими посылками передается информация о номере маршрута, с участием токовых посылок с помощью контроллера напольной точки осуществляется кратковременное открытие токового ключа для подсоединения линии телеуправления или телеконтроля к рельсовой линии в одном-двух тактах, номера тактов хранятся в памяти контроллера для каждого из маршрутов; при передаче исполнительной части приказа телеуправления, которая осуществляется одновременно с передачей исполнительной частью приказа телеконтроля, создается цепь питания рельсовой цепи от путевого генератора до путевого приемника с участием линии телеуправления, настроечных перемычек питающего конца, электронного ключа питающего конца, путевого трансформатора питающего конца, рельсовой линии, путевого трансформатора приемного конца, электронного ключа приемного ключа, настроечных перемычек приемного конца, линии телеконтроля; на входе путевого приемника во время контроля короткой рельсовой линии появляется аналоговый сигнал, амплитуда которого зависит, в основном, от состояния рельсовой линии, на выходе приемника появляется цифровой сигнал, соответствующий уровню аналогового сигнала; поочередное циклическое подключение коротких рельсовых линий маршрутных участков осуществляется с участием станционной ЭВМ, которая воздействует на путевой генератор, изменяет фазу сигнала на противоположную и формирует интервал в конце приказа, затем электронно-вычислительная машина формирует новый приказ для проверки коротких рельсовых линий следующего маршрута; после проверки коротких рельсовых линий в установленных маршрутах начинается проверка коротких рельсовых линий, не участвующих в установленных маршрутах; каждая разветвленная рельсовая цепь может иметь до десяти приемных концов потому, что к рельсовой линии одновременно подсоединяется только один путевой приемник, что способствует и снижению времени контроля рельсовых цепей; схема напольной точки является универсальной, в зависимости от положения настроечных дужек она может выполнять функции напольной точки генераторного или приемного конца; передача информации о состоянии рельсовых цепей с поста ЭЦ на локомотивы осуществляется с помощью радиопередатчика, а ее прием на локомотиве - с помощью радиоприемника.