Комплекс управления автоматической переездной сигнализацией, электропитающая установка этого комплекса и способ управления автоматической переездной сигнализацией Российский патент 2022 года по МПК B61L29/16 

Группа изобретений относится к средствам обеспечения безопасности движения на железнодорожных переездах и может быть применена в транспортной промышленности.

В качестве прототипа выбран комплекс управления автоматической переездной сигнализацией и способ управления автоматической переездной сигнализацией, при этом комплекс включает устройство связи с центральным устройством управления и подключенные к нему электропитающую установку, содержащую блок ввода фидеров и систему бесперебойного питания, обеспечивающую возможность изменения характеристик электрического тока, и средства контроля и управления, среди которых средство контроля и управления электрического привода переездного автоматического шлагбаума и устройств заграждения переезда с питанием трехфазным электрическим током, средства контроля и управления переездных светофоров с питанием однофазным переменным электрическим током и средство контроля и управления электрической муфты электрического привода переездного автоматического шлагбаума с питанием постоянным электрическим током, при этом система бесперебойного питания включает аккумуляторную батарею, инвертор и крупнотоннажную систему автономного электроснабжения, а способ управления автоматической переездной сигнализацией заключается в передаче электрической энергии от блока ввода фидеров к средствам контроля и управления с задействованием системы бесперебойного питания электропитающей установки для изменения характеристик электрического тока, а в случае прекращения передачи электрической энергии от блока ввода фидеров, передачу электрической энергии от крупнотоннажной системы автономного электроснабжения на средство контроля и управления электрического привода переездного автоматического шлагбаума и устройств заграждения переезда с питанием трехфазным электрическим током, средства контроля и управления переездных светофоров с питанием однофазным переменным электрическим током и средство контроля и управления электрической муфты электрического привода переездного автоматического шлагбаума с питанием постоянным электрическим током с сопутствующим понижением и выпрямлением электрического тока [CN204222890U, дата публикации: 25.03.2015 г., МПК: B61L 29/16, B61L 29/30, B61L 29/32].

Недостатком прототипа являются неудовлетворительные массогабаритные характеристики комплекса управления автоматической переездной сигнализацией, обусловленные использованием в конструкции электропитающей установки крупнотоннажной системы автономного электроснабжения, представляющей собой сложное и массивное оборудование, в основе которого обычно лежит дизельный двигатель, соединенный с электрическим генератором, что значительно увеличивает массу, размеры и существенным образом усложняет конструкцию и обслуживание электропитающей установки и комплекса управления автоматической переездной сигнализацией в целом. Применение крупнотоннажной системы автономного электроснабжения в конструкции установки необходимо для того, чтобы обеспечивать длительное электроснабжение оборудования автоматической переездной сигнализации, в том числе электрического привода переездного автоматического шлагбаума трехфазным электрическим током в случае прекращения подачи электрической энергии от блока ввода фидеров.

Однако существуют малодеятельные участки железной дороги, в том числе, находящиеся на большом удалении от муниципальных центров, которые могут не требовать постоянного автономного электроснабжения электрического привода переездного автоматического шлагбаума, а шлагбаум в таком случае при сопутствующем автоматическом размыкании его муфты может быть опущен под собственным весом, а поднят вручную при сопутствующем автоматическом замыкании его муфты в верхнем положении. При этом возможности электропитающей установки позволяют обеспечить работоспособность переездных светофоров с питанием однофазным переменным электрическим током только за счет преобразования электрического тока, поступающего от аккумуляторной батареи, а работоспособность электрической муфты электрического привода переездного автоматического шлагбаума с питанием постоянным электрическим током и вовсе, только за счет питания от аккумуляторной батареи.

Таким образом, при конструктивной доработке существующей электропитающей установки комплекса управления автоматической переездной сигнализацией возможно исключение из ее конструкции крупнотоннажной системы автономного электроснабжения, что позволит не только значительно снизить массу, размеры и существенным образом упростить конструкцию и обслуживание электропитающей установки, но и упростить транспортировку такого комплекса в отдаленные от муниципальных центров районы, что позволит улучшить эксплуатационные характеристики комплекса управления автоматической переездной сигнализацией.

Техническая проблема, на решение которой направлена группа изобретений, заключается в необходимости улучшения эксплуатационных характеристик комплекса управления автоматической переездной сигнализацией.

Технический результат, на достижение которого направлена группа изобретений, заключается в улучшении массогабаритных характеристик электропитающей установки комплекса управления автоматической переездной сигнализацией.

Дополнительный технический результат, на достижение которого направлена группа изобретений, заключается в упрощении конструкции электропитающей установки комплекса управления автоматической переездной сигнализацией.

Сущность первого изобретения заключается в следующем.

Комплекс управления автоматической переездной сигнализацией включает устройство связи с центральным устройством управления и подключенные к нему электропитающую установку, содержащую блок ввода фидеров, изолирующий трансформатор, систему бесперебойного питания, обеспечивающую резервирование питания от аккумуляторных батарей, возможность изменения характеристик электрического тока и возможность подключения средств контроля и управления, среди которых средство контроля и управления электрического привода переездного автоматического шлагбаума и устройств заграждения переезда с питанием трехфазным электрическим током, средства контроля и управления переездных светофоров с питанием однофазным переменным электрическим током, средство контроля и управления электрической муфты электрического привода переездного автоматического шлагбаума с питанием постоянным электрическим током. В отличие от прототипа, электропитающая установка дополнительно содержит блок распределения гарантированных нагрузок, вход которого подключен к выходу блока ввода фидеров, при этом к выходу блока распределения гарантированных нагрузок подключен изолирующий трансформатор, к выходу которого подключено средство контроля и управления электрического привода переездного автоматического шлагбаума и устройств заграждения переезда с питанием трехфазным электрическим током, а также подключена система бесперебойного питания, обеспечивающая снабжение переменным однофазным и постоянным электрическим током с различными характеристиками напряжения, при этом к выходу системы бесперебойного питания с однофазным переменным электрическим током подключены средства контроля и управления переездных светофоров, а к выходу с постоянным электрическим током подключены средство контроля и управления электрической муфты электрического привода переездного автоматического шлагбаума, устройство связи с центральным процессором управления и входы питания средств контроля и управления автоматической переездной сигнализацией.

Сущность второго изобретения заключается в следующем.

Электропитающая установка комплекса управления автоматической переездной сигнализацией включает блок ввода фидеров, изолирующий трансформатор, систему бесперебойного питания, обеспечивающую резервирование питания от аккумуляторных батарей, возможность изменения характеристик электрического тока и возможность подключения средств контроля и управления, среди которых средство контроля и управления электрического привода переездного автоматического шлагбаума и устройств заграждения переезда с питанием трехфазным электрическим током, средства контроля и управления переездных светофоров с питанием однофазным переменным электрическим током, средство контроля и управления электрической муфты электрического привода переездного автоматического шлагбаума с питанием постоянным электрическим током. В отличие от прототипа электропитающая установка дополнительно содержит блок распределения гарантированных нагрузок, вход которого подключен к выходу блока ввода фидеров, при этом к выходу блока распределения гарантированных нагрузок подключен изолирующий трансформатор, выход которого выполнен с возможностью подключения средства контроля и управления электрического привода переездного автоматического шлагбаума и устройств заграждения переезда с питанием трехфазным электрическим током, а также подключена система бесперебойного питания, обеспечивающая снабжение однофазным переменным и постоянным электрическим током с различными характеристиками напряжения, при этом выход системы бесперебойного питания с однофазным переменным электрическим током выполнен с возможностью подключения средств контроля и управления переездных светофоров, а выход с постоянным электрическим током выполнен с возможностью подключения средства контроля и управления электрической муфты электрического привода переездного автоматического шлагбаума, устройства связи с центральным процессором управления и входов питания средств контроля и управления автоматической переездной сигнализацией.

Сущность третьего изобретения заключается в следующем.

Способ управления автоматической переездной сигнализацией включает передачу электрической энергии от блока ввода фидеров к средствам контроля и управления, среди которых средство контроля и управления электрического привода переездного автоматического шлагбаума и устройств заграждения переезда с питанием трехфазным электрическим током, средства контроля и управления переездных светофоров с питанием однофазным переменным электрическим током, средство контроля и управления электрической муфты электрического привода переездного автоматического шлагбаума с питанием постоянным электрическим током, с задействованием системы бесперебойного питания электропитающей установки для изменения характеристик электрического тока, а в случае прекращения передачи электрической энергии от блока ввода фидеров, передачу электрической энергии к вышеупомянутым средствам контроля и управления от системы бесперебойного питания электропитающей установки. В отличие от прототипа в случае прекращения передачи электрической энергии от блока ввода фидеров блоком распределения гарантированных нагрузок осуществляется отключение средства контроля и управления электрического привода переездного автоматического шлагбаума и устройств заграждения переезда с питанием трехфазным электрическим током, при этом системой бесперебойного питания осуществляется снабжение подключенных к системе бесперебойного питания средств контроля и управления переездных светофоров, имеющих питание однофазным переменным электрическим током, и имеющих питание постоянным электрическим током средство контроля и управления электрической муфты электрического привода переездного автоматического шлагбаума, устройства связи с центральным процессором управления и входов питания средств контроля и управления автоматической переездной сигнализацией.

Средства контроля и управления обеспечивают управление и контроль состояния оборудования автоматической переездной сигнализацией за счет получения управляющих сигналов от устройства связи с центральным устройством управления и преобразования его в сигналы для управления оборудованием переездной сигнализацией. Подобным образом, средство контроля принимает сигналы от оборудования автоматической переездной сигнализации и превращает их в сигналы о состоянии и неисправностях, передаваемые в устройство связи с центральным устройством управления. Критические ошибки в средстве контроля изолируют соответствующее ему оборудование и переводят его в предопределенное безопасное состояние.

Средства контроля и управления включают средство контроля электрического привода переездного автоматического шлагбаума и устройств заграждения переезда с питанием трехфазным электрическим током (с напряжением 220 В), средства контроля и управления переездных светофоров с питанием однофазным переменным электрическим током (напряжением 220 В), средство контроля и управления электрической муфты электрического привода переездного автоматического шлагбаума с питанием постоянным электрическим током (напряжением от 12 до 16 В). Собственное электропитания средств контроля и управления обеспечивается питанием постоянным электрическим током (напряжением 24 В). Средства контроля могут быть выполнены в виде промышленных компьютеров, блоков управления или объектных контроллеров. Вход каждого средства контроля подключен к выходу устройства связи с центральным устройством управления и выходу электропитающей установки. Выход каждого средства контроля выполнен с возможностью подключения к соответствующему его назначению оборудованию автоматической переездной сигнализации.

Устройство связи с центральным устройством управления обеспечивает обмен данными между средствами контроля и центральным устройством управления. Передача данных может обеспечиваться проводными и беспроводными средствами связи, однако наиболее предпочтительным является использование в качестве средства связи оптоволоконного кабеля. Вход устройства связи с центральным устройством управления может быть подключен к средствам контроля, а выход может быть подключен к центральному устройству управления. Электропитание устройство связи с центральным устройством управления обеспечивается питанием постоянным электрическим током (напряжением 24 В).

Электропитающая установка обеспечивает электрической энергией средства контроля и устройство связи с центральным устройством управления и содержит блок ввода фидеров, блок распределения гарантированных нагрузок, изолирующий трансформатор и систему бесперебойного питания.

Блок ввода фидеров предназначен для подачи электрической энергии в электропитающую установку от электрической сети. Блок ввода фидеров может содержать два ввода фидера, по одному из которых осуществляется подача электрической энергии, при этом при пропадании напряжения на одном фидере произойдет автоматическое переключение на другой ввод фидера.

Блок распределения гарантированных нагрузок обеспечивает возможность отключения изолирующего трансформатора и соответственно средства контроля и управления электрического привода железнодорожного шлагбаума и устройств заграждения переезда, имеющего питание трехфазным электрическим током, что позволяет исключить его из электрической цепи комплекса при его работе в автономном режиме. Система распределения гарантированных нагрузок может быть выполнена в виде автоматических выключателей, предохранительных устройств защиты или пускорегулирующей аппаратуры на основе контакторов с тепловыми реле. Наиболее предпочтительным вариантом реализации является его выполнение в виде автоматических выключателей, что упрощает конструкцию и обслуживание электропитающей установки комплекса управления автоматической переездной сигнализацией за счет возможности их оперативной замены или ремонта. При помощи средств электрического соединения вход блока распределения гарантированных нагрузок подключен к выходу блока ввода фидеров, а выход подключен к изолирующему трансформатору.

Изолирующий трансформатор обеспечивает гальваническую развязку средств контроля и управления комплекса управления автоматической переездной сигнализацией от электрической сети и преобразование напряжения трехфазного переменного тока с линейным значением 380 В, поступающего от системы распределения гарантированных нагрузок, в напряжение трехфазного переменного тока со значением 220 В, которым обеспечивается электрическое снабжение средств контроля и управления электрического привода переездного автоматического шлагбаума и устройств заграждения с питанием трехфазным электрическим током и электрическое снабжение системы бесперебойного питания от электрической сети. При помощи средств электрического соединения вход изолирующего трансформатора подключен к выходу блока распределения гарантированных нагрузок, а выход подключен ко входу системы бесперебойного питания и входу средства контроля и управления электрического привода переездного автоматического шлагбаума и устройств заграждения переезда.

Система бесперебойного питания обеспечивает возможность изменения характеристик электрического тока и предназначена для обеспечения электрической энергией электропитающей установки в случае прекращения подачи питания от электрической сети и функционировании комплекса в автономном режиме.

Для возможности изменения характеристик электрического тока система бесперебойного питания может включать, блок выпрямителей, блок преобразователей напряжения, блок управления системы бесперебойного питания, аккумуляторную батарею и блок инверторов.

Блок выпрямителей обеспечивает преобразование переменного электрического тока, поступающего с изолирующего трансформатора, в постоянный электрический ток, которым обеспечивается электрическое снабжение аккумуляторной батареи, блока преобразователей напряжения и блока инверторов. При помощи средств электрического соединения вход блока выпрямителей может быть подключен к выходу изолирующего трансформатора, а выходы могут быть подключены ко входу блоков преобразователей напряжения, аккумуляторной батареи и входу блока инверторов. Блок выпрямителей выполнен с резервированием силовых выпрямителей, что обеспечивает надежность системы бесперебойного питания, таким образом при отключении одного из выпрямителей функционирование системы бесперебойного питания останется неизменным. При пропадании напряжения от изолирующего трансформатора на входе блока выпрямителей электрическая энергия на блоки преобразователей напряжения и блок инверторов поступает через блок выпрямителей.

Блок преобразователей напряжения постоянного электрического тока обеспечивает понижение или повышение значения напряжения постоянного электрического тока, поступающего с блока выпрямителей или аккумуляторных батарей до того значения, которое необходимо для питания. В системе бесперебойного электропитания блок преобразователей напряжения постоянного электрического тока может быть представлен в виде двух модулей, при этом один из модулей преобразования напряжения применяется для подключения средства контроля и управления электрической муфты электрического привода переездного автоматического шлагбаума (12–16 В), а второй модуль преобразования напряжения 24 В постоянного тока применяется для питания устройств связи с центральным процессором управления и собственного электропитания средств контроля и управления автоматической переездной сигнализацией.

Блок преобразователей напряжения может быть выполнен в виде нескольких импульсных, мультиплексорных или бестрансформаторных конденсаторных преобразователей напряжения, включенных с резервированием для повышения надежности функционирования системы бесперебойного питания. При помощи средств электрического соединения вход модуля преобразования напряжения переменного тока 12 В – 16 В подключен к выходу блока выпрямителей или аккумуляторной батареи, а его выход подключен ко входу средства контроля и управления электрической муфты электрического привода переездного автоматического шлагбаума. Модуль преобразования напряжения 24 В постоянного тока подключен к выходу блока выпрямителей, а его выход подключен ко входу устройства связи с центральным процессором управления и входам питания средств контроля и управления автоматической переездной сигнализацией.

Блок управления системы бесперебойного питания обеспечивает регистрацию потери электроснабжения от электрической сети и перевод комплекса в автономный режим работы, а также контролирует функционирование блоков системы бесперебойного питания. Для обмена данными с устройством связи с центральным устройством управления блок управления может быть подключен к нему средствами проводной или беспроводной передачи данных. При помощи средств электрического соединения блок управления подключается к блоку выпрямителей и управляет каналами питания блоков преобразователей напряжения и блока инверторов. В случае прекращения передачи электрической энергии от вводов фидера блок управления системой бесперебойного питания производит смену канала передачи электрической энергии от электрической сети на канал передачи электрической энергии от аккумуляторной батареи. Также блок управления может обеспечивать возможность перенаправления части электрической энергии от выпрямителя в режиме работы от электрической сети на аккумуляторные батареи для их зарядки, для чего он также может содержать дополнительный канал.

Аккумуляторная батарея обеспечивает электрической энергией компоненты комплекса управления автоматической переездной сигнализацией в автономном режиме работы. Аккумуляторная батарея может быть реализована в виде одного или нескольких свинцово-кислотных, щелочных или литий-ионных аккумуляторов. Выход аккумуляторной батареи при помощи средств электрического соединения подключена к блоку выпрямителей и/или блоку управления системой бесперебойного питания, что обеспечивает возможность зарядки аккумуляторной батареи при питании от электрической сети без применения дополнительного оборудования, упрощает конструкцию и улучшает массогабаритные характеристики электропитающей установки комплекса управления автоматической переездной сигнализацией.

Инвертор обеспечивает возможность преобразования постоянного электрического тока в переменный однофазный электрический ток для питания средства контроля переездных светофоров. Вход инвертора при помощи средств электрического соединения может быть подключен к выходу блока выпрямителей и/или выходу блока управления. Выход инвертора может быть подключен к одному или нескольким средствам контроля переездных светофоров с питанием однофазным электрическим током.

В качестве средств электрического соединения для соединения вышеперечисленных компонентов могут быть использованы провода, кабели или жесткие контактные пластины.

Группа изобретений может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».

Группа изобретений характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что в случае прекращения передачи электрической энергии от блока ввода фидеров блок распределения гарантированных нагрузок осуществляет отключение средства контроля и управления электрического привода переездного автоматического шлагбаума и устройств заграждения переезда, имеющего питание трехфазным электрическим током, при этом системой бесперебойного питания осуществляется снабжение подключенных к ней средств контроля и управления переездных светофоров, имеющих питание однофазным переменным электрическим током, средства контроля и управления электрической муфты электрического привода переездного автоматического шлагбаума, устройства связи с центральным процессором управления и входов питания средств контроля и управления автоматической переездной сигнализацией, имеющих питание постоянным электрическим током, что позволяет исключить из электрической цепи комплекса средство контроля и управления электрического привода железнодорожного шлагбаума и устройств заграждения переезда, имеющего питание трехфазным электрическим током при его работе в автономном режиме, сохранив при этом основной функционал комплекса управления автоматической переездной сигнализацией. Этот функционал будет обеспечиваться за счет возможности изменения системой бесперебойного питания характеристик электрического тока, находящегося во внутреннем ее резерве, необходимых для функционирования средства контроля и управления электрической муфты электрического привода переездного автоматического шлагбаума, устройства связи с центральным процессором управления и входов питания средств контроля и управления автоматической переездной сигнализацией с питанием постоянным электрическим током и средства контроля переездных светофоров с питанием переменным однофазным электрическим током. Вследствие этого обеспечивается возможность размыкания и замыкания муфты железнодорожного шлагбаума, за счет чего он может быть опущен под собственным весом, а поднят вручную при сопутствующем автоматическом замыкании его муфты в верхнем положении, а также обеспечивается временная работоспособность переездных светофоров до момента возобновления передачи электрической энергии от сети.

Благодаря этому обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в улучшении массогабаритных характеристик электропитающей установки комплекса управления автоматической переездной сигнализацией, тем самым улучшаются ее эксплуатационные характеристики.

Группа изобретений обладает ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «новизна».

Из уровня техники известен комплекс управления автоматической переездной сигнализацией, содержащий электропитающую установку с системой бесперебойного питания и крупнотоннажной системы автономного электроснабжения для питания средства контроля и управления электрического привода переездного автоматического шлагбаума и устройств заграждения переезда трехфазным электрическим током в автономном режиме работы комплекса. Однако из уровня техники не известен комплекс управления автоматической переездной сигнализацией, в котором электропитающая установка содержит блок распределения гарантированных нагрузок осуществляющий отключение средства контроля и управления электрического привода переездного автоматического шлагбаума и устройств заграждения переезда, имеющего питание трехфазным электрическим током, в случае прекращения питания от электрической сети, а именно от блока ввода фидеров, а также не известен способ, по которому в автономном режиме возможно функционирование комплекса без крупнотоннажной системы автономного электроснабжения в ее конструкции.

Также из уровня техники не известен эффект, заключающийся в улучшении массогабаритных характеристик электропитающей установки комплекса за счет исключения одного из потребителей электроэнергии из состава электропитающей установки, при сопутствующем сохранении основного функционала комплекса управления автоматической переездной сигнализацией при работе в автономном режиме. Ввиду этого группа изобретений соответствует критерию патентоспособности «изобретательский уровень».

Изобретения из группы изобретений связаны между собой и образуют единый изобретательский замысел, который заключается в том, комплекс управления автоматической переездной сигнализацией обеспечивает реализацию способа управления автоматической переездной сигнализацией, а электропитающая установка является частью этого комплекса, что свидетельствует о соответствии группы изобретений критерию патентоспособности «единство изобретения».

Группа изобретений поясняется следующими фигурами.

Фиг. 1 – Функциональная схема комплекса управления автоматической переездной сигнализацией.

Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания сути группы изобретений ниже представлен вариант ее осуществления, который может быть любым образом изменен или дополнен, при этом настоящая группа изобретений ни в коем случае не ограничивается представленным вариантом.

Комплекс управления автоматической переездной сигнализацией включает устройство 1 связи с центральным устройством управления, подключенную к нему электропитающую установку и средства контроля и управления, среди которых средство контроля и управления 2 электрического привода переездного автоматического шлагбаума и устройств заграждения переезда с питанием трехфазным электрическим током напряжением 220 В, средства контроля и управления 3 переездных светофоров с питанием переменным однофазным электрическим током напряжением 220 В, средство контроля и управления 4 электрической муфты электрического привода переездного автоматического шлагбаума с питанием постоянным электрическим током напряжением 12 В.

Электропитающая установка содержит блок 5 ввода фидеров, систему бесперебойного питания, блок 6 распределения гарантированных нагрузок, выполненный в виде автоматических выключателей, и изолирующего трансформатора 7. Система бесперебойного питания включает аккумуляторные батареи 8 напряжением 48 В постоянного тока, блок 9 выпрямителей, блок 10 инверторов, модуль 11 преобразования напряжения 12 В, модуль 12 преобразования напряжения 24 В, блок 13 управления системой бесперебойного питания.

Выход устройства 1 связи с центральным устройством управления подключен к процессору центрального устройства управления (не показан на чертежах) при помощи оптоволоконного кабеля. Средство контроля и управления 2 подключено к электрическому приводу переездного автоматического шлагбаума и устройствам заграждения переезда (не показан на рисунках), средства контроля и управления 3 подключены к переездным, маневровым и заградительным светофорам (не показаны на рисунках), а средство контроля и управления 4 подключено к муфте электрического привода переездного автоматического шлагбаума (не показан на рисунках).

Вход блока 6 распределения гарантированных нагрузок подключен к выходу блока 5 ввода фидеров, а выходы подключены ко входу изолирующего трансформатора 7. Выход изолирующего трансформатора 7 подключен к входу блока 9 выпрямителей, средству контроля и управления 2 электрического привода переездного автоматического шлагбаума и устройств заграждения переезда с питанием трехфазным электрическим током напряжением 220 В. Блок 9 выпрямителей подключен к блоку 13 управления системой бесперебойного питания, аккумуляторным батареям 8 напряжением 48 В постоянного тока, модулю 11 преобразования напряжения 12 В, модулю 12 преобразования напряжения 24 В, блоку 10 инверторов. Блок 13 управления системой бесперебойного питания подключен к входу устройства 1 связи с центральным устройством управления с возможностью передачи и получения данных. Модуль 11 преобразования напряжения 12 В подключен к средству контроля и управления 4 электрической муфты электрического привода переездного автоматического шлагбаума с питанием постоянным электрическим током напряжением 12 В. Блок 10 инверторов подключен к средствам контроля и управления 3 переездных светофоров с питанием однофазным электрическим током напряжением 220 В. Модуль 12 преобразования напряжения 24 В подключен к средству контроля и управления 4 электрической муфты электрического привода переездного автоматического шлагбаума, средствам контроля и управления 3 переездных светофоров, средству контроля и управления 2 электрических приводов переездного автоматического шлагбаума и устройств заграждения переезда и устройству 1 связи с центральным устройством управления.

Группа изобретений работает следующим образом.

Трехфазный электрический ток от электросети напряжением 380 В через блок 5 ввода фидеров поступает через блок 6 распределения гарантированных нагрузок и изолирующий трансформатор 7 к средству контроля и управления 2 электрическим приводом переездного автоматического шлагбаума и устройств заграждения переезда, и через последовательное соединение блока 5 ввода фидеров, блока 6 распределения гарантированных нагрузок, изолирующего трансформатора 7 и элементов системы бесперебойного питания поступает к устройствам 1 связи с центральным устройством управления и средствам контроля и управления 3 и 4. При этом питание переездных светофоров с помощью средств контроля и управления 3 осуществляется за счет преобразования трехфазного электрического тока в двухфазный электрический ток напряжением 220 В изолирующим трансформатором 7, последующего преобразования в постоянный электрический ток напряжением 48 В блоком 9 выпрямителей и последующего преобразования постоянного электрического тока напряжением 48 В в однофазный переменный электрический ток напряжением 220 В блоком 10 инверторов. Питание электрической муфты электрического привода переездного автоматического шлагбаума с помощью средства контроля и управления 4 постоянным электрических током напряжением 12 В обеспечивается за счет преобразования трехфазного электрического тока в двухфазный электрический ток напряжением 220 В изолирующим трансформатором 7, последующего преобразования в постоянный электрический ток напряжением 48 В блоком 9 выпрямителей и последующего преобразования напряжения 48 В постоянного электрического тока в напряжение электрического тока 12 В модулем 11 преобразования напряжения. Питание устройства связи 1 и средств контроля и управления 2, 3, 4 обеспечивается за счет преобразования трехфазного электрического тока в двухфазный электрический ток напряжением 220 В изолирующим трансформатором 7, последующего преобразования в постоянный электрический ток напряжением 48 В блоком 9 выпрямителей и последующего преобразования напряжения 48 В постоянного электрического тока в напряжение электрического тока 24 В модулем 12 преобразования напряжения. Кроме того, при работе комплекса от электросети блок 9 выпрямителей осуществляет зарядку аккумуляторных батарей 8 напряжением 48 В.

Центральное устройство управления, представленное микропроцессорной централизацией МПЦ (не показано на фигурах) через устройство 1 связи передает управляющий сигнал на средства контроля и управления 2, 3 и 4, которые в свою очередь управляют объектами автоматической переездной сигнализации, в том числе переездными светофорами, а также электроприводами и электрическими муфтами шлагбаумов.

В случае прекращения подачи электрического тока от электрической сети через блок 5 ввода фидеров блок 6 распределения гарантированных нагрузок осуществляет отключение изолирующего трансформатора 7 и соответственно средства контроля и управления 2 и систему бесперебойного питания, что фиксируется блоком 12 управления системой бесперебойного питания, вследствие чего происходит переключение электропитающей установки в режим работы от аккумуляторных батарей 8 напряжением 48 В. Питание переездных светофоров с помощью средств контроля и управления 3 в этом случае осуществляется от аккумуляторной батареи 8, электрический ток от которой через блок 9 выпрямителей преобразуется блоком 10 инверторов из постоянного в однофазный переменный электрический ток, временно обеспечивая работоспособность средств контроля и управления 3 переездных светофоров однофазным электрическим током напряжением 220 В. Питание электрической муфты электрического привода переездного автоматического шлагбаума с помощью средства контроля и управления 4 также осуществляется от аккумуляторной батареи 8 напряжением 48 В, электрический ток от которой через блок 9 выпрямителей преобразуется модулем 11 преобразования напряжения, снижая его напряжение с 48 до 12 В. Питание устройства связи 1 и средств контроля и управления 3, 4 также будет осуществляется от аккумуляторной батареи 8 напряжением 48 В, электрический ток от которой через блок 9 выпрямителей преобразуется модулем 12 преобразования напряжения, снижая его напряжение с 48 до 24 В.

Такое исполнение позволяет улучшить массогабаритные характеристики электропитающей установки и комплекса управления автоматической переездной сигнализацией в целом, а также дополнительно упростить конструкцию комплекса за счет исключения крупнотоннажной системы автономного электроснабжения из состава электропитающей установки, сохранив при этом возможность зарядки аккумуляторных батарей 8, работоспособность средств контроля и управления 3 и 4, что в свою очередь обеспечивает возможность размыкания электромагнитной муфты шлагбаума для его опускания под собственным весом и замыкания электромагнитной муфты шлагбаума для фиксации его открытого (поднятого) положения.

Таким образом, достигается технический результат, заключающийся в улучшении массогабаритных характеристик электропитающей установки комплекса управления автоматической переездной сигнализацией, тем самым улучшаются ее эксплуатационные характеристики.

Группа изобретений относится к комплексу средств автоматической переездной сигнализации. Электропитающая установка комплекса управления автоматической переездной сигнализацией состоит из блока ввода фидеров, изолирующего трансформатора и системы бесперебойного питания, которая дополнительно содержит блок распределения гарантированных нагрузок, вход которого подключен к изолирующему трансформатору и выходу блока ввода фидеров, а выход к средству контроля и управления электрического привода переездного автоматического шлагбаума с питанием трехфазным электрическим током, а система бесперебойного питания обеспечивает снабжение средств контроля и управления. Достигается улучшение эксплуатационных характеристик комплекса управления автоматической переездной сигнализацией. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Комплекс управления автоматической переездной сигнализацией, включающий устройство связи с центральным устройством управления, подключенную к нему электропитающую установку, содержащую блок ввода фидеров, изолирующий трансформатор, систему бесперебойного питания, обеспечивающую резервирование питания от аккумуляторных батарей, возможность изменения характеристик электрического тока и возможность подключения средств контроля и управления, среди которых средство контроля и управления электрического привода переездного автоматического шлагбаума и устройств заграждения переезда с питанием трехфазным электрическим током, средство контроля и управления переездных светофоров с питанием однофазным переменным электрическим током, средство контроля и управления электрической муфты электрического привода переездного автоматического шлагбаума с питанием постоянным электрическим током, отличающийся тем, что электропитающая установка дополнительно содержит блок распределения гарантированных нагрузок, вход которого подключен к выходу блока ввода фидеров, при этом к выходу блока распределения гарантированных нагрузок подключен изолирующий трансформатор, к выходу которого подключено средство контроля и управления электрического привода переездного автоматического шлагбаума и устройств заграждения переезда с питанием трехфазным электрическим током, а также подключена система бесперебойного питания, обеспечивающая снабжение переменным однофазным и постоянным электрическим током с различными характеристиками напряжения, при этом к выходу системы бесперебойного питания с однофазным переменным электрическим током подключено средство контроля и управления переездных светофоров, а к выходу с постоянным электрическим током подключены средство контроля и управления электрической муфты электрического привода переездного автоматического шлагбаума, устройство связи с центральным процессором управления и входы питания средств контроля и управления автоматической переездной сигнализацией.

2. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что система бесперебойного питания включает блок выпрямителей и аккумуляторную батарею, при этом выход блока распределения гарантированных нагрузок подключен ко входу изолирующего трансформатора, а выход изолирующего трансформатора подключен к входу блока выпрямителей, а выход блока выпрямителей подключен к входу аккумуляторной батареи.

3. Электропитающая установка комплекса управления автоматической переездной сигнализацией, включающая блок ввода фидеров, изолирующий трансформатор, систему бесперебойного питания, обеспечивающую резервирование питания от аккумуляторных батарей, возможность изменения характеристик электрического тока и возможность подключения средств контроля и управления, среди которых средство контроля и управления электрического привода переездного автоматического шлагбаума и устройств заграждения переезда с питанием трехфазным электрическим током, средство контроля и управления переездных светофоров с питанием однофазным переменным электрическим током, средство контроля и управления электрической муфты электрического привода переездного автоматического шлагбаума с питанием постоянным электрическим током, отличающаяся тем, что дополнительно содержит блок распределения гарантированных нагрузок, вход которого подключен к выходу блока ввода фидеров, при этом к выходу блока распределения гарантированных нагрузок подключен изолирующий трансформатор, выход которого выполнен с возможностью подключения средства контроля и управления электрического привода переездного автоматического шлагбаума и устройств заграждения переезда с питанием трехфазным электрическим током, а также подключена система бесперебойного питания, обеспечивающая снабжение однофазным переменным и постоянным электрическим током с различными характеристиками напряжения, при этом выход системы бесперебойного питания с однофазным переменным электрическим током выполнен с возможностью подключения средств контроля и управления переездных светофоров, а выход с постоянным электрическим током выполнен с возможностью подключения средства контроля и управления электрической муфты электрического привода переездного автоматического шлагбаума, устройства связи с центральным процессором управления и входов питания средств контроля и управления автоматической переездной сигнализацией.

4. Электропитающая установка по п. 3, отличающаяся тем, что система бесперебойного питания содержит блок управления системы бесперебойного питания, блок выпрямителей, блок преобразователей напряжения, блок инверторов и аккумуляторную батарею, при этом выход изолирующего трансформатора подключен к входу блока выпрямителей, а выход блока выпрямителей подключен ко входу аккумуляторной батареи, входу блока управления системы бесперебойного питания, входу блока инверторов, выход которого обеспечивает возможность подключения входа средства контроля переездных светофоров с питанием однофазным переменным электрическим током, и входу блока преобразователей напряжения, выход которого обеспечивает возможность подключения входа средства контроля электрической муфты электрического привода переездного автоматического шлагбаума с питанием постоянным электрическим током, и устройства связи с центральным процессором управления и входами питания средств контроля и управления автоматической переездной сигнализацией.

5. Способ управления автоматической переездной сигнализацией, включающий передачу электрической энергии от блока ввода фидеров к средствам контроля и управления, среди которых средство контроля и управления электрического привода переездного автоматического шлагбаума и устройств заграждения переезда с питанием трехфазным электрическим током, средства контроля и управления переездных светофоров с питанием однофазным переменным электрическим током, средство контроля и управления электрической муфты электрического привода переездного автоматического шлагбаума с питанием постоянным электрическим током, с задействованием системы бесперебойного питания электропитающей установки для изменения характеристик электрического тока, а в случае прекращения передачи электрической энергии от блока ввода фидеров передачу электрической энергии к вышеупомянутым средствам контроля и управления от системы бесперебойного питания электропитающей установки, отличающийся тем, что в случае прекращения передачи электрической энергии от блока ввода фидеров блоком распределения гарантированных нагрузок осуществляется отключение средства контроля и управления электрического привода переездного автоматического шлагбаума и устройств заграждения переезда с питанием трехфазным электрическим током, при этом системой бесперебойного питания осуществляется снабжение подключенных к системе бесперебойного питания средств контроля и управления переездных светофоров, имеющих питание однофазным переменным электрическим током, и имеющих питание постоянным электрическим током средств контроля и управления электрической муфты электрического привода переездного автоматического шлагбаума, устройства связи с центральным процессором управления и входами питания средств контроля и управления автоматической переездной сигнализацией.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что система бесперебойного питания содержит блок выпрямителей и аккумуляторную батарею, при этом выход изолирующего трансформатора подключен ко входу блока выпрямителей, а выход блока выпрямителей подключен ко входу аккумуляторной батареи, при этом при питании от электрической сети осуществляется передача электрической энергии от блока ввода фидеров на аккумуляторную батарею для ее зарядки.