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 на перегонах.

Известно устройство для централизованной автоблокировки с бесстыковыми рельсовыми цепями тональной частоты, содержащее в каждом полукомплекте постовой аппаратуры автоблокировки каждого блок-участка перегона 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 блок-участка, выходы которых соединены с первыми входами блока контроля последовательного занятия рельсовых цепей блок-участка, блока контроля последовательного освобождения рельсовых цепей блок-участка, блока блокирующих реле, блока сигнальных реле и блока включения кодовых сигналов в рельсовые цепи, выходы которого соединены с передающими и приемными жилами кабельной линии, а второй вход подключен к выходу блока контроля последовательного занятия рельсовых цепей блок-участка, причем второй вход блока блокирующих реле соединен с выходом блока контроля последовательного освобождения рельсовых цепей блок-участка, его первый выход соединен с вторым входом блока сигнальных реле, а его второй выход соединен с третьим входом блока включения кодирования рельсовых цепей, блок тестирования, первый выход которого соединен через передающую жилу кабельной линии с рельсовой линией в начале блок-участка, первый вход соединен через приемную жилу кабельной линии с рельсовой линией в конце блок-участка, второй вход подключен к выходу генератора сигналов рельсовой цепи низкой частоты, а второй выход подключен к входу приемника сигналов рельсовой цепи низкой частоты, выход которого соединен с первым входом блока формирования сигналов сброса и реконфигурации, второй вход которого соединен с входом управления блока тестирования и с цепью сигнала искусственной разделки маршрута, при этом выход блока формирования сигналов сброса и реконфигурации соединен с входами сброса и реконфигурации блока контроля последовательного занятия рельсовых цепей блок-участка, блока контроля последовательного освобождения рельсовых цепей блок-участка, блока блокирующих реле, блока сигнальных реле и блока включения кодирования рельсовых цепей (RU2562027, B61L 23/16,10.09.2015).

Недостатком известного устройства является техническая сложность, обусловленная наличием вспомогательной низкочастотной рельсовой цепи и схем ее сопряжения с остальными блоками устройства. Устройство также имеет низкое быстродействие из-за обязательного перехода в тестовый режим с использованием низкочастотной рельсовой цепи в целях проверки отсутствия излома рельсов перед формированием сигнала разблокирования ложно занятых рельсовых цепей перегона.

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 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 (RU 2693992, B61L 23/16, 08.07.2019).

Известное устройство не обеспечивает достаточную безопасность движения и пропускную способность за счет того, что в нем отсутствует автоматическая логическая реконфигурация при проследовании поезда по участкам на которых происходит не размыкание секций маршрута или блокировка рельсовых цепей.

Технический результат заключается в повышении пропускной способности и безопасности движения поездов.

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 формирования 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 с подключенным к нему блоком координатной разблокировки и реконфигурации, дополнительный выход которого соединен с третьим входом блока блокирующих реле, согласно изобретению снабжено блоком контроля последовательного занятия и освобождения граничных рельсовых цепей участка с реконфигурированной ложно занятой рельсовой цепью, входы которого соединены с дополнительными выходами блока приемников сигналов рельсовых цепей тональной частоты, а выход подключен через блок выдержки времени для последовательного логического занятия рельсовых цепей реконфигурированного участка к четвертому входу блока блокирующих реле.

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 формирования сигналов кодирования, а выход соединен с входом блока 11 включения кодовых сигналов, выходы которого соединены с передающими и приемными жилами кабельной линии 2, выход блока 6 контроля последовательного освобождения рельсовых цепей соединен со вторым входом блока 7 блокирующих реле, 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 третьим входом блока 7 блокирующих реле, блок 14 контроля последовательного занятия и освобождения граничных рельсовых цепей участка с реконфигурированной ложно занятой рельсовой цепью, входы которого соединены с дополнительными выходами блока 4 приемников сигналов рельсовых цепей тональной частоты, а выход подключен через блок 15 выдержки времени для последовательного логического занятия рельсовых цепей реконфигурированного участка к четвертому входу блока 7 блокирующих реле.

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

Путевые приемники контролируют 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 4 приемников сигналов 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, тем самым 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 с 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.

Путевые приемники контролируют 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 4 приемников сигналов 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, тем самым 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.

Рассмотрим пример блокировки/разблокировки рельсовых цепей среди последовательно расположенных рельсовых цепей участка рельсовой линии 3 (в частности, три последовательно расположенные рельсовые цепи - i-1 , i и i+1). На станции рельсовые цепи блокируются при задании маршрута. Признаком блокировки служит замыкающее реле, обесточиваемое при задании маршрута. На перегоне блокировка возникает при занятии рельсовой цепи головой поезда.

Для разблокировки рельсовой цепи i требуется успешное выполнение двух проверок:

Проверка 1: Занятие i произошло при занятой i-1.

Проверка 2: Освобождение i произошло при занятой i +1 и свободной i -1.

Результатом проверки 1 является наличие или отсутствие первой команды на разблокировку i.

Результатом проверки 2 является наличие или отсутствие второй команды на разблокировку i. Только если обе 1 и 2 команды сформированы, то i разблокируется, иначе i остаётся заблокированной. Если i остаётся заблокированной, участок пути с рельсовой цепью i считается постоянно занятым.

В предлагаемом устройстве измененная логика разблокировки рельсовой цепи действует так, что для системы электрической централизации или для автоблокировки реконфигурированная рельсовая цепь функционирует как нормальная исправная рельсовая цепь за счёт включения в схему двух блоков:

Блок 14 контроля последовательного занятия и освобождения граничных рельсовых цепей участка с реконфигурированной ложно занятой рельсовой цепью i.

Блок 15 выдержки времени для последовательного логического занятия рельсовой цепи реконфигурированного участка.

В исходном состоянии при фактически свободных i-1, i+1 и при логически свободной i блок 15 формирует состояние «Свободность» всех трёх рельсовых цепей для схемы разблокировки i.

При занятии i -1 блок 14 фиксирует это состояние и подает на блок 15 сигнал «Запуск для занятия рельсовой цепи», i-1 которая на выходе блока 15 занимается сразу, а занятие i на выходе блока 15 производится с выдержкой времени в несколько секунд, так что выполнится проверка 1 для разблокировки рельсовой цепи и появится команда 1 разблокировки i.

Освобождение i-1 движущимся поездом происходит в обычном режиме без выдержки времени.

Занятие i+1 движущимся поездом происходит в обычном режиме без выдержки времени.

При освобождении i+1 блок 14 фиксирует это состояние и подает на блок 15 сигнал «Запуск для освобождения рельсовой цепи». При наличии такого сигнала блоком 15 проверяется свободное состояние i-1, при успешной проверке логически освобождается реконфигурированная i, при этом выполнится проверка 2 для разблокировки рельсовой цепи и появится команда 2 разблокировки i. При этом i разблокируется.

Освобождение i+1 на выходе блока 15 произведётся с выдержкой времени в несколько секунд.

Проверки 1 и 2 для разблокировки i+1 выполняются благодаря алгоритму имитации, моделирования правильного проследования поезда.

При нарушении в логике проследования граничных рельсовых цепей к реконфигурированному участку, i останется заблокированной в электрической централизации или в автоблокировке и занятой в соответствии с логикой блока 14 и блока 15.

Таким образом предлагаемое устройство повышает безопасность движения и пропускную способность за счет того, что в нем логическая реконфигурация выполняется за счет имитации в аппаратуре центрального поста последовательного освобождения рельсовых цепей при проследовании поезда по реконфигурированному участку для исключения не размыкания секций маршрута или блокировки рельсовых цепей перегона.

Изобретение относится к средствам централизованной автоблокировки с бесстыковыми рельсовыми цепями тональной частоты. Устройство содержит 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, 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 формирования сигналов кодирования, блок 11 включения кодовых сигналов, приемопередатчик 12 дальней радиосвязи с подключенным к нему блоком 13 координатной разблокировки и реконфигурации, блок 14 контроля последовательного занятия и освобождения граничных рельсовых цепей участка с реконфигурированной ложно занятой рельсовой цепью, блок 15 выдержки времени для последовательного логического занятия рельсовых цепей реконфигурированного участка. Достигается повышение пропускной способности и безопасности движения. 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 формирования 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 с подключенным к нему блоком координатной разблокировки и реконфигурации, дополнительный выход которого соединен с третьим входом блока блокирующих реле, отличающееся тем, что оно снабжено блоком контроля последовательного занятия и освобождения граничных рельсовых цепей участка с реконфигурированной ложно занятой рельсовой цепью, входы которого соединены с дополнительными выходами блока приемников сигналов рельсовых цепей тональной частоты, а выход подключен через блок выдержки времени для последовательного логического занятия рельсовых цепей реконфигурированного участка к четвертому входу блока блокирующих реле.