Устройство для централизованной автоблокировки с бесстыковыми рельсовыми цепями тональной частоты Российский патент 2024 года по МПК B61L23/16 

Изобретение относится к устройствам сигнализации, централизации и блокировки на железнодорожном транспорте и может быть использовано в устройствах интервального регулирования движения поездов как на перегонах, так и на станциях, при маршрутах с включенным режимом автоматического пропуска поездов (режимом автоматического управления).

Известно устройство контроля проследования поездов по перегону, в котором напольное оборудование включает рельсовые цепи, состоящие из рельсовых нитей с подключенным к ним приемо-передающим оборудованием, реализованным на базе аппаратуры тональных рельсовых цепей, генераторы кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации (АЛС) и проходные светофоры с подключенными к ним объектными контроллерами, автоматическая локомотивная сигнализация содержит индуктивный приемник кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации, закрепленный снаружи локомотива, и локомотивный светофор, закрепленный в кабине машиниста, центральное устройство управления реализовано на базе системы микропроцессорной сигнализации МПЦ-ЭЛ, установленной на станции, и содержит центральный процессор с установленным в его внутренней памяти программным модулем, обеспечивающим возможность фиксации ложной занятости рельсовой цепи и определения вида занятости, центральное устройство управления подключено к объектным контроллерам и к приемо-передающему оборудованию, реализованному на базе аппаратуры тональных рельсовых цепей, в том числе к генераторам кодовых сигналов АЛС, которые подключены к рельсовым нитям, проходные светофоры подключены к объектным контроллерам, индуктивный приемник кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации подключен к локомотивному светофору (RU2775025, B61L 23/16, 27.06.22).

Известное устройство имеет ряд недостатков. В частности, фиксация ложной занятости на перегоне происходит при занятии перегонной рельсовой цепи (РЦ) без регистрации отправления поезда со станции на перегон, соответственно, отправка по приказу поезда со станции при неисправности станционных устройств приводит к появлению ложной занятости на перегоне, к отсутствию кодирования АЛС в ложно занятой РЦ, к появлению более разрешающего кодирования АЛС к занятой РЦ независимо от последующего движения по перегону подвижной единицы, отправленной по приказу. При ложно занятой первой перегонной РЦ, входящей в 1-й участок удаления, невозможно обеспечить сокращение интервалов попутного следования поездов, декларируемое в изобретении, так как для задания маршрута отправления требуется свободное состояние этого участка. Исключение защитного участка за ложно занятой РЦ сокращает интервал, однако, ложно занятая РЦ может быть занята поездом, отправленным по приказу или при неисправностях в МПЦ, соответственно кодирование АЛС может быть более разрешающим, чем по графику сигнализации для участка.

Известно устройство передачи управляющих команд автоматической локомотивной сигнализации в рельсовые цепи централизованной системы автоблокировки, содержащее управляющий блок сигналов взаимодействия компонентов системы интервального регулирования, первый выход-вход которого подключен через первый CAN-интерфейс к входу-выходу автоматизированного рабочего места дежурного по станции, а второй выход-вход подключен через второй CAN-интерфейс к блоку логической реконфигурации рельсовых цепей и к первому входу-выходу приемопередатчика сигналов контроля рельсовой линии и автоматической локомотивной сигнализации, второй вход-выход которого соединен с рельсовой линией, блок временного переключения устройства формирования кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации, вход-выход которого через второй CAN-интерфейс соединен с третьим выходом-выходом управляющего блока сигналов взаимодействия компонентов системы интервального регулирования (RU2644049, B61L 23/16, 07.02.18).

В известном устройстве кодирование рельсовой цепи до ложно занятой и самой ложно занятой РЦ кодами АЛС, соответствующими поездной обстановке впереди или поездной обстановке на момент возникновения неисправности может быть неэффективным при неисправностях связанных с обрывами в кабельных линиях, рельсовых нитях, коротких замыканиях цепей.

В качестве прототипа принято устройство для централизованной автоблокировки с бесстыковыми рельсовыми цепями тональной частоты, содержащее в каждом полукомплекте постовой аппаратуры автоблокировки блок генераторов сигналов рельсовых цепей тональной частоты, подключенных через передающие жилы кабельной линии к передающим концам рельсовых цепей рельсовой линии своего блок-участка, и блок приемников сигналов рельсовых цепей тональной частоты, подключенных через приемные жилы кабельной линии к приемным концам рельсовых цепей рельсовой линии своего блок-участка, выходы блока приемников сигналов рельсовых цепей тональной частоты соединены с входами блока контроля последовательного занятия рельсовых цепей блок-участка, блока контроля последовательного освобождения рельсовых цепей блок-участка, блока блокирующих реле и блока сигнальных реле, выход которого подключен к первому входу блока выбора сигналов кодирования, второй вход которого соединен с выходом блока формирователя сигналов кодирования, а выход соединен с входом блока включения кодовых сигналов, выходы которого соединены с передающими и приемными жилами кабельной линии, выход блока контроля последовательного освобождения рельсовых цепей соединен со вторым входом блока блокирующих реле, выход которого подключен ко второму входу блока сигнальных реле, приемопередатчик дальней радиосвязи и подключенный к нему блок координатной разблокировки и реконфигурации, дополнительный выход которого соединен с входом управления конфигурацией блока блокирующих реле, при этом приемопередатчик по радиоканалу дальней радиосвязи связан с установленным в головной части состава электропоезда блоком формирования радиосообщений, к которому подключен спутниковый навигационный блок, обеспечивающий определение текущей координаты при движении электропоезда по блок-участкам рельсовой линии с заблокированными или ложно занятыми рельсовыми цепями (RU2693992, B61L 23/16, 08.07.19).

Недостатком известного устройства является ограниченность области применения, обусловленная тем, что информация о разрешении проследования поездом ложно занятой или заблокированной рельсовой цепи может быть передана только по радиоканалу. Поэтому поездам, не оборудованным радиоканалом, эта информация не доставляется.

Технический результат изобретения заключается в расширении области применения устройства.

Технический результат достигается тем, что устройство для централизованной автоблокировки с бесстыковыми рельсовыми цепями тональной частоты, содержащее в каждом полукомплекте постовой аппаратуры автоблокировки блок генераторов сигналов рельсовых цепей тональной частоты, подключенных через передающие жилы кабельной линии к передающим концам рельсовых цепей рельсовой линии своего блок-участка, и блок приемников сигналов рельсовых цепей тональной частоты, подключенных через приемные жилы кабельной линии к приемным концам рельсовых цепей рельсовой линии своего блок-участка, выходы блока приемников сигналов рельсовых цепей тональной частоты соединены с входами блока контроля последовательного занятия рельсовых цепей блок-участка, блока контроля последовательного освобождения рельсовых цепей блок-участка, блока блокирующих реле и блока сигнальных реле, выход которого подключен к первому входу блока выбора сигналов кодирования, второй вход которого соединен с выходом блока формирователя сигналов кодирования, а выход соединен с первым входом блока включения кодовых сигналов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с передающими и приемными жилами кабельной линии, выход блока контроля последовательного освобождения рельсовых цепей соединен со вторым входом блока блокирующих реле, первый выход которого подключен ко второму входу блока сигнальных реле, приемопередатчик дальней радиосвязи с подключенным к нему блоком координатной разблокировки и реконфигурации, дополнительный выход которого соединен с входом управления конфигурацией блока блокирующих реле, при этом приемопередатчик по радиоканалу дальней радиосвязи связан с установленным в головной части состава электропоезда блоком формирования радиосообщений, к которому подключен спутниковый навигационный блок, обеспечивающий определение текущей координаты при движении электропоезда по блок-участкам рельсовой линии с заблокированными или ложно занятыми рельсовыми цепями, согласно изобретению снабжено блоком цифрового моделирования правильной занятости рельсовых цепей и блоком формирования пригласительного сигнала, вход которого соединен с первым выходом блока цифрового моделирования правильной занятости рельсовых цепей, второй выход которого подключен к второму входу блока включения кодовых сигналов, третий вход которого соединен с выходом блока формирования пригласительного сигнала, при этом первый вход блока цифрового моделирования правильной занятости рельсовых цепей соединен с вторым выходом блока блокирующих реле, а его второй вход соединен с выходом блока приемников сигналов рельсовых цепей тональной частоты.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для централизованной автоблокировки с бесстыковыми рельсовыми цепями тональной частоты.

Устройство для централизованной автоблокировки с бесстыковыми рельсовыми цепями тональной частоты содержит в каждом полукомплекте постовой аппаратуры автоблокировки блок 1 генераторов сигналов рельсовых цепей тональной частоты, подключенных через передающие жилы кабельной линии 2 к передающим концам рельсовых цепей рельсовой линии 3 своего блок-участка, и блок 4 приемников сигналов рельсовых цепей тональной частоты, подключенных через приемные жилы кабельной линии 2 к приемным концам рельсовых цепей рельсовой линии 3 своего блок-участка, выходы блока 4 приемников сигналов рельсовых цепей тональной частоты соединены с входами блока 5 контроля последовательного занятия рельсовых цепей блок-участка, блока 6 контроля последовательного освобождения рельсовых цепей блок-участка, блока 7 блокирующих реле и блока 8 сигнальных реле, выход которого подключен к первому входу блока 9 выбора сигналов кодирования, второй вход которого соединен с выходом блока 10 формирователя сигналов кодирования, а выход соединен с первым входом блока 11 включения кодовых сигналов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с передающими и приемными жилами кабельной линии 2, выход блока 6 контроля последовательного освобождения рельсовых цепей соединен со вторым входом блока 7 блокирующих реле, первый выход которого подключен ко второму входу блока 8 сигнальных реле, приемопередатчик 12 дальней радиосвязи с подключенным к нему блоком 13 координатной разблокировки и реконфигурации, дополнительный выход которого соединен с входом управления конфигурацией блока 7 блокирующих реле, при этом приемопередатчик 12 по радиоканалу дальней радиосвязи связан с установленным в головной части состава электропоезда 14 блоком 15 формирования радиосообщений, к которому подключен спутниковый навигационный блок 16, обеспечивающий определение текущей координаты при движении электропоезда по блок-участкам рельсовой линии с заблокированными или ложно занятыми рельсовыми цепями, устройство снабжено блоком 17 цифрового моделирования правильной занятости рельсовых цепей и блоком 18 формирования пригласительного сигнала, вход которого соединен с первым выходом блока 17 цифрового моделирования правильной занятости рельсовых цепей, второй выход которого подключен к второму входу блока 11 включения кодовых сигналов, третий вход которого соединен с выходом блока 18 формирования пригласительного сигнала, при этом первый вход блока 17 цифрового моделирования правильной занятости рельсовых цепей соединен с вторым выходом блока 7 блокирующих реле, а его второй вход соединен с выходом блока 4 приемников сигналов рельсовых цепей тональной частоты.

Устройство для централизованной автоблокировки с бесстыковыми рельсовыми цепями тональной частоты работает следующим образом.

Блок 4 приемников контролирует состояние рельсовых цепей той части перегона, которая отнесена к данной станции. Блок 4 приемников сигналов этих рельсовых цепей тональной частоты воздействует на соответствующий блок 8 сигнальных реле, который обеспечивает выбор требуемых показаний проходного светофора и кодовых сигналов АЛС. Кроме того, блок 4 приемников воздействует на блок 7 блокирующих реле, блок 5 контроля последовательного занятия рельсовых цепей и блок 6 контроля последовательного освобождения рельсовых цепей блок-участка соответствующей части перегона.

Блок 11 включения кодовых сигналов в рельсовые цепи, по команде блока 9 выбора сигналов кодирования рельсовых цепей тональной частоты, подает сигналы кодирования АЛСН и/или АЛС-ЕН в рельсы занятой рельсовой цепи. Кодовые сигналы АЛСН и/или АЛС-ЕН подаются в рельсы по существующим передающим и приемным жилам кабельной линии 2.

В замыкании и размыкании перегонных устройств участвуют блок 7 блокирующих реле и блок 6 контроля последовательного освобождения рельсовых цепей блок-участка.

При вступлении поезда, на какой-либо блок-участок, блок 7 блокирующих реле воздействует на блок 8 сигнальных реле этого блок-участка, исключая открытие светофора, ограждающего данный блок-участок, и обеспечивая выбор разрешающего кодового сигнала для предыдущего блок-участка (замыкание блок-участка).

Размыкание блок-участка проводится автоматически с участием блока 6 контроля последовательного освобождения рельсовых цепей этого блок-участка и защитного участка. Дополнительным условием размыкания блок-участка, проверяемым блоком 7 блокирующих реле, является проверка того, что следующий по ходу движения блок-участок огражден светофором с красным огнем, а рельсовые цепи защитного участка за светофором свободны от подвижного состава. Нарушение последовательности освобождения рельсовых цепей блок-участка, которое может быть, например, следствием потери шунта при фактически занятом блок-участке или защитном участке, может вызвать состояние блокировки рельсовой цепи блок-участка. При этом размыкание блок-участка не происходит и разрешающий сигнал на светофоре не включается. Состояние блокировки рельсовой цепи блок-участка может также возникать при сбоях в работе аппаратуры, при выключении и последующем включении питания, влиянии других электромагнитных помех или при возникновении в устройстве неисправностей.

Для размыкания блок-участка и снятия состояния блокировки рельсовой цепи блок-участка в устройстве предусмотрена процедура искусственного размыкания блок-участков. Искусственное размыкание блок-участков в инструктивном порядке проводит дежурный по станции отправления или автоматически блок 13 координатной разблокировки и реконфигурации.

Ложная занятость рельсовой цепи может произойти в отсутствии поездов при неисправности постовой или напольной аппаратуры рельсовой цепи. В этом случае проезд по ложно занятой рельсовой цепи выполняется первым электропоездом, согласно инструкций, со скоростью 20 км/ч. После проследования электропоездом участка, данные от блока 6 контроля последовательного освобождения рельсовых цепей этого блок-участка и защитного участка и от блока 4 приемников поступают в блок 13 координатной разблокировки и реконфигурации.

Блок 13 координатной разблокировки и реконфигурации реализует ряд логических функций, заключающихся в анализе выходных данных от блока 7 блокирующих реле, блока 5 контроля последовательности занятия рельсовых цепей и приемопередатчика 12 дальней радиосвязи.

При возникновении блокировки рельсовой цепи под электропоездом, на выходе блока 13 координатной разблокировки и реконфигурации, после освобождения блок - участка по данным о координатах поезда от приемопередатчика 12, формируется сигнал о разблокировании блок-участка.

При приближении электропоезда к заблокированной или ложно занятой рельсовой цепи блок-участка, допускается его вступление на этот блок-участок со скоростью 20 км/ч и готовностью остановиться. После освобождения блок-участка по данным о координатах поезда от приемопередатчика 12, на выходе блока 13 координатной разблокировки и реконфигурации формируется сигнал о разблокировании блок-участка, если он был заблокирован, или сигнал о реконфигурации рельсовой цепи, если она была и остается ложно занята по данным от блока 5 контроля последовательности занятия рельсовых цепей. Реконфигурированная рельсовая цепь освобождается при наличии сигнала о ее реконфигурации от блока 13. Занятие и освобождение этой рельсовой цепи происходит в дальнейшем по данным от приемопередатчика 12 и по данным о соседних рельсовых цепях от блоков 5 и 6, вплоть до выключения реконфигурации, после освобождения рельсовой цепи по данным от блока 5.

Блок 17 цифрового моделирования правильной занятости рельсовых цепей для определения правильной занятости рельсовых цепей имеет на своем входе от блока 4 приемников данные о состоянии рельсовых цепей всего перегона и станции. Блок 17 дополнительно к блоку 7 блокирующих реле анализирует для каждой рельсовой цепи состояние ближайших соседних рельсовых цепей и при обнаружении последовательного занятия рельсовых цепей, в сторону установленного направления движения на перегоне или на станции в маршруте в режиме автоматического управления, формирует признак правильной занятости рельсовой цепи. Так, при занятости последней станционной рельсовой цепи, независимо от наличия маршрута отправления на станции, при занятии первой перегонной рельсовой цепи, блоком 17 определяется ее занятие как правильное, а не ложное. При этом, за счёт включения кодирования АЛС, повышается безопасность движения поездов. Если станционная рельсовая цепь была свободна, при занятии перегонной рельсовой цепи, то её состояние остаётся ложным. При обнаружении блоком 17 определения правильной занятости рельсовой цепи, движения подвижной единицы в неустановленном направлении движения, при её приближении к светофору с запрещающим показанием или к встречному поезду, блок 17 передает в блок включения кодовых сигналов 11 коды АЛСН КЖ и АЛС-ЕН номер 10. Коды подаются от генератора блока 1 генераторов перед предполагаемой головой поезда, с последующим выключением через 10 секунд для автоматического торможения поезда.

При наличии ложно занятой рельсовой цепи на перегоне или на станции в маршруте, в режиме автоматического управления на этой рельсовой цепи включается код АЛС-ЕН пригласительного сигнала и код АЛСН КЖ. При занятии рельсовой цепи, перед ложно занятой рельсовой цепью, кодирование АЛС-ЕН пригласительного сигнала и АЛСН КЖ включается дополнительно и на рельсовой цепи перед ложно занятой рельсовой цепью.

Сигналы АЛС разных генераторов синхронизируются между собой с использованием специальной скоростной шины данных. За счёт включения пригласительного сигнала АЛС-ЕН и АЛСН КЖ, в рельсовой цепи до ложно занятой и на самой ложно занятой рельсовой цепи достигаются следующие цели: сокращение межпоездного интервала, увеличение скорости проследования участка. Пригласительный сигнал АЛС-ЕН, не перед пригласительным светофором, сигнализирует машинисту о приближении к ложно занятой рельсовой цепи и о проследовании самого этого участка и является сигналом к проявлению особой бдительности и готовности остановиться, а также сигналом к готовности доложить о целостности рельсового пути, для последующего включения реконфигурации.

Эти функции выполняют взаимодействующие между собой блок 18 формирования пригласительного сигнала и блок 9 выбора сигнала кодирования.

При маршруте отправления в режиме автоматического управления ложная занятость на первом участке удаления будет кодироваться также, как ложно занятая рельсовая цепь в середине перегона.

При отсутствии маршрута отправления, допускается задание маршрута отправления на перегон в автоматическом режиме управления, при занятом первом участке удаления, при свободном состоянии первого и второго участков приближения к выходному светофору или после полной остановки поезда, перед выходным светофором. Это делается для исключения случаев экстренного торможения, при резком изменении поездной обстановки впереди при занятом участке “х1зу”, то есть участке удаления для штатного открытия светофора с красного сигнального показания на сигнальное показание типа крест.

Вышеизложенное описание работы устройства показывает, что по сравнению с прототипом обеспечивается повышение безопасности движения для поездов, не оборудованным радиоканалом, что в конечном итоге расширяет область применения устройства.

Изобретение относится к средствам централизованной автоблокировки с бесстыковыми рельсовыми цепями тональной частоты для интервального регулирования движения поездов как на перегонах, так и на станциях, при маршрутах с включенным режимом автоматического пропуска поездов. Устройство содержит в каждом полукомплекте постовой аппаратуры автоблокировки блок (1) генераторов сигналов рельсовых цепей, подключенных через передающие жилы кабельной линии (2) к передающим концам рельсовых цепей рельсовой линии (3) своего блок-участка, и блок (4) приемников сигналов рельсовых цепей, блок (5) контроля последовательного занятия рельсовых цепей блок-участка, блок (6) контроля последовательного освобождения рельсовых цепей блок-участка, блок (7) блокирующих реле, блок (8) сигнальных реле, блок (9) выбора сигналов кодирования, блок (10) формирователя сигналов кодирования, блок (11) включения кодовых сигналов, приемопередатчик (12) дальней радиосвязи с подключенным к нему блоком (13) координатной разблокировки и реконфигурации, установленный в головной части состава электропоезда (14) блок (15) формирования радиосообщений, к которому подключен спутниковый навигационный блок (16), обеспечивающий определение текущей координаты при движении электропоезда по блок-участкам рельсовой линии с заблокированными или ложно занятыми рельсовыми цепями. Причем устройство также снабжено блоком (17) цифрового моделирования правильной занятости рельсовых цепей и блоком (18) формирования пригласительного сигнала. Достигается расширение области применения устройства. 1 ил.

Устройство для централизованной автоблокировки с бесстыковыми рельсовыми цепями тональной частоты, содержащее в каждом полукомплекте постовой аппаратуры автоблокировки блок генераторов сигналов рельсовых цепей тональной частоты, подключенных через передающие жилы кабельной линии к передающим концам рельсовых цепей рельсовой линии своего блок-участка, и блок приемников сигналов рельсовых цепей тональной частоты, подключенных через приемные жилы кабельной линии к приемным концам рельсовых цепей рельсовой линии своего блок-участка, выходы блока приемников сигналов рельсовых цепей тональной частоты соединены с входами блока контроля последовательного занятия рельсовых цепей блок-участка, блока контроля последовательного освобождения рельсовых цепей блок-участка, блока блокирующих реле и блока сигнальных реле, выход которого подключен к первому входу блока выбора сигналов кодирования, второй вход которого соединен с выходом блока формирователя сигналов кодирования, а выход соединен с первым входом блока включения кодовых сигналов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с передающими и приемными жилами кабельной линии, выход блока контроля последовательного освобождения рельсовых цепей соединен со вторым входом блока блокирующих реле, первый выход которого подключен ко второму входу блока сигнальных реле, приемопередатчик дальней радиосвязи с подключенным к нему блоком координатной разблокировки и реконфигурации, дополнительный выход которого соединен с входом управления конфигурацией блока блокирующих реле, при этом приемопередатчик по радиоканалу дальней радиосвязи связан с установленным в головной части состава электропоезда блоком формирования радиосообщений, к которому подключен спутниковый навигационный блок, обеспечивающий определение текущей координаты при движении электропоезда по блок-участкам рельсовой линии с заблокированными или ложно занятыми рельсовыми цепями, отличающееся тем, что оно снабжено блоком цифрового моделирования правильной занятости рельсовых цепей и блоком формирования пригласительного сигнала, вход которого соединен с первым выходом блока цифрового моделирования правильной занятости рельсовых цепей, второй выход которого подключен к второму входу блока включения кодовых сигналов, третий вход которого соединен с выходом блока формирования пригласительного сигнала, при этом первый вход блока цифрового моделирования правильной занятости рельсовых цепей соединен с вторым выходом блока блокирующих реле, а его второй вход соединен с выходом блока приемников сигналов рельсовых цепей тональной частоты.