Устройство для оповещения о приближении поезда Советский патент 1993 года по МПК B61L23/06 

Устройство относится к области железнодорожного.транспорта и предназначено для автоматического оповещения работающих на передвижных рельсовых объектах.

Известно устройство о приближении поезда, содержащее передатчик, связанный с рельсами через соединительные элементы и с блоком контроля изменения сигнального тока, блок включения звуковой сигнализации, связанный со звуковым сиг- нализатором, и световой индикатор.

Задачей, на решение которой направлено изобретение,является расширение функциональных возможностей и повышение надежности оповещения за счет использо- вания его на электрифицированных участках и фиксирование подвижного состава на участке приближения.

Решение задачи достигается тем, что устройство для оповещения о приближении поезда, содержащее передатчик, связанный с рельсами через соединительные элементы и с блоком контроля изменения сигнального тока, блок включения звуковой сигнализации, и световой индикатор, -снаб- жено фильтрами низких частот, дополнительными световыми индикаторами, дискриминатором уровня сигнального тока и измерителем времени движения поезда, выход которого подключен к входу блока включения звуковой сигнализации, а входы - к одним из выходов дискриминатора уровня сигнального тока, другие выходы которого подключены к световым индтсаторам, а вход - к выходу блока контроля измерения сигнального тока, при этом вход и выход каждого фильтра низких частот подключены к рельсам на одну и другую стороны от соответствующего изолирующего стыка,

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого изобретения.

Устройство содержит установленный на передвижной рельсовом объекте, например лайтере, передатчик 1, который через соединительные элементы 2, 3, подключенные соответственно к кареткам 4,5 колесной пары и колеса 6,7 лайтера связан с рельсовой цепью 8, которая через замыкающие элементы 9, 10, фильтры низких частот 11, 12, подключенные в местах расположения изо- лирующих стыков 13, 14,связана с последующим блок-участками 15, 16. Выходы элементов 2,3 подключены к входам защитного фильтра 17, выход которого соединен с блоком 18 контроля измерения входных сопротивлений связан с блоком 19 контроля измерения сигнального тока. Выход последнего соединен с дискриминатором 20 уровней сигнального тока, три выхода которого связаны с дискретным световым сигнализатором 21, а другие три выхода подключены к блоку 22 измерения времени движения, выход которого через блок 23 управления включением оповещения связан с звуковым сигнализатором 24.

Передатчик 1 предназначен для передачи в рельсовую цепь через соединительные элементы 2, 3 сигнальных импульсов низкой частоты (1-3 Гц).

Элементы 2, 3 осуществляют электрическую связь передатчика 1 и защитного фильтра 17 низких частот устройства оповещения с каретками 4, 5 и через колеса 6, 7 с рельсовой цепью 8.

Защитные элементы 9,10 осуществляют подключенные через фильтры низких частот 11,12 к рельсовой цепи 8 двух последующих рельсовых цепей 15, 16. Такое соединение сделано для того, чтобы увеличить контролируемую зону участка приближения, перед лайтером.апример: так как при движении лайтера по блок участку 8 необходимо для безопасности работ участка приближения может быть недостаточно, т.к. лайтер движется навстречу поезду. Здесь необходимо также учитывать сложность при выносе лай- терз из габарита подвижного состава, что значительно увеличивает время выхода людей из опасной зоны.

Фильтры низких частот 11, 12 осущест вляют пропуск по рельсовым цепям только сигнальных токов устройства оповещения частотой 1-3 Гц и являются преградой для прохождения сигнальных токов автоблокировки. Защитный фильтр 17 исключает воздействие внешних ч.астот на работу устройства оповещения. Блок 18 контроля измерения входных сопротивлений осуществляет регулировку устройства за счет компенсации отклонений входного сопротивления при движении лайтера, вызванного различным сопротивлением рельс-земля на разных участках пути (см, прототип).

Блок 19 контроля изменения сигнального тока осуществляет контроль изменений сигнальных токов в рельсовых цепях, вызванного изменением входного сопротивления рельсового пути при движении по- езда( появляется возможность не только фиксировать свободность пути (сигнализатор не работает), но и проследить движение поезда по участку приближения.

Дискретный световой сигнализатор 21 представляет собой трехпозиционный световой индикатор, в котором зеленый сигнал соответствует вступлению поезда на участок приближения (точка в см. фиг.З) желтый - прохождение половины пути (точка б) и красный - выход поезда на величину тормозного пути (точка а).

, Блок 22 измерения времени движения осуществляет измерение времени движения за счет регистрации прохождения поез- дэм одинаковых участков пути, соответствующих на кривой изменения сигнального тока (см. фиг.З) отрезком в-б и о-а..

Блок 23 управления включением оповещения осуществляет включение звукового сигнала оповещения с учетом сравнения скорости движения на участке приближения. Сравнение производится на двух оди- н зковых участках пути, соответствующих точкам в-б, и б-а (см. фиг.З). В зависимости от уменьшения или увеличения скорости движения на пути к месту работ осуществляется включение звукового сиг- н элизатора либо сразу при прохождении п ездом условной точки а, если поезд движется со скоростью в пределах допуска, определяемого в сравнении с требуемым (t 50 с до места работ), либо с задержкой на н которое время г , если поезд движется медленно и появляется лишнее время про- с оя, когда рабочим в безопасной зоне необходимо дожидаться появления поезда.

Звуковой сигнализатор 24 обеспечива- е подачу звукового сигнала оповещения, с м эмента включения которого рабочим необходимо остановить работу и выйти из опасной зоны.

Устройство работает следующим образом. При отсутствии поезда на участке приближения к месту работ передатчик 1 генерирует импульсы через элемент 3 в рильсовую цепь 8 и через элементы 9, 10 и фильтры 11, 12 в рельсовые цепи 15, 16. Ооганами регулировки (не показаны) устанавливают условную точку в (см. фиг.З), соответствующую минимальному уровню входного сопротивления и определяющую отсутствие поезда на участке приближения.

При вступлении поезда на участок приближения происходит шунтирование рельсовой цепи 16 и резкое уменьшение входного сопротивления со стороны при- б/1ижения поезда. Блок 19 контроля измерения сигнального тока осуществляет подачу изменяющего сигнала на дискриминатор 20 уровней сигнального тока, который фиксирует прохождение поездом условных точек в, б, а (см. фиг.З), соответствующих трем пороговым уровням сравнивающих э/ементов дискриминатора. При последо- Вс тельном срабатывании каждого из них на В) оде дискретного светового сигнализатора 21 появляется соответственно зеленый, желтый и красный сигналы. Одновременно сигналы от дискриминатора 20 поступают

на блок 22 измерения времени движения. В этом блоке происходит сравнение времени движения поезда по участкам пути, соответствующих точкам в-б и б-а (фиг.З), 5Разностный сигнал управления поступает на блок 23 управления включением оповещения. В этом блоке происходит определение разностной величины в сторону уменьшения или увеличения. Если разность

0 больше нуля, скорость уменьшается, если меньше, - увеличивается. В зависимости от этого происходит коммутация сигнала включения звукового сигнализатора 24 путем сравнения разностного сигнала с эталон5 ным, соответствующим необходимому времени выхода из опасной зоны.

Более подробно процесс управления и включения устройства оповещения с использованием блоков представлен ниже.

0 Пример реализации электрической схемы дискриминатора 20, дискретного светового сигнализатора 21, блока 22 измерения времени движения и блока 23 управления включением оповещения представлен на

5 фиг.4. Схема выполнена на аналоговых микросхемах серии УТ 401 Б,

Схема работает следующим образом. С выхода блока 19 контроля накопителя 20.2 дискриминатора 20. В зависимости отуров0 ня заряда конденсатора-накопителя 20.2 от- крываются компараторы 30,3, 20,4, 20.5, уровни срабатывания которых определяются пороговыми элементами 20.6,20.7,20,8 и соответствуют уровням в, б, в на кри5 вой изменения сигнального тока (см. фиг.З). Как только уровень входного сигнала на положительном входе компаратора превышает соответствующее пороговое значение на элементах 20.6-20,8 срабатывает опреде0 ленный компаратор 20.3-20.5. Срабатывание происходит последовательно от компаратора 20.3 с минимальным уровнем порогового значения, соответствующего максимальному удалению (точка в), затем

5 компаратор 20.4 соответствующий точке б и компаратор 20.5 - соответствующий точке а (максимальный уровень).

С выходов компараторов(20.3-20.5) сигнал поступает на соответствующие положи0 тельные входы усилителей (20.9-20.11), нагрузкой которого является реле (20.12- 20.14) контроля движения. В зависимости от срабатывания определенного компаратора (20.3-20.5) срабатывает соответствую5 щее реле (20.12-10.14), которое замыкает свои фронтовые контакты (20.12.1-20.14.1), создавая цепь питания для дискретного светового сигнализатора (21.1-21.3). Сигнал 21.1 горит зеленым огнем, определяя максимальное удаление (т. в см. фиг.З), сигнал

21.2 -желтым(т. 6й см. фиг.З) и сигнал 21.3 - красным (т, а - фиг.З).

С момента появления поезда на участке приближения с тыловых контактов 20.12.1 - 20.14.1 реле 20.12.-20.14 дискриминатора 20 происходит подзаряд конденсаторов 22.1-22.3 через ограничивающие сопротивления 22.4-22.6 блока 22 измерения времени движения. Измерение времени движения происходит на двух участках соответствующих точкам в-б и б-а (см. фиг.З). Время заряда конденсаторов 22.1- 22.3 определяется скоростью движения поезда, временем прохождения им фиксированных точек в, б, а (см. фиг.З) и. следовательно, срабатыванием реле 20.12-12.14 контроля движения, через тыловые контакты которых создается цепь под- заряда.

Последовательно прохождению поездом фиксированных точек в, б, а (см. фиг.З) обрывается цепь заряда конденсаторов 22.1; 22.3 за счет срабатывания реле 20.12-20.14 и размыкания ими своих тыловых контактов 20.12.1, 20.13.1, 20.14.1. Полученные на конденсаторах 22.1-22.3 значения потенциалов поступают на входы усилителей разности 22,7, 22.8. Причем потенциал Vi на конденсатора 22.1 соответствует максимальному удалению поезда - точка в (см. фиг.З) потенциал V2 на конденсаторе 22.2 - точке б и потенциал /з на конденсаторе 22,3 - точке а. С выхода усилителя разности 22.7 получаем А V1 V 2 - V 1 с выхода усилителя разности 22.8 получаем Л V2 V3-Va. Полученные значения A Vi и Д V2 через фронтовые контакты 20.14.2:20.14.3 реле 20.14 контроля движения одновременно поступают в блок 23 управления включением оповещения еще на один усилитель разности 23.1, на котором сравниваются между собой. С выхода усилителя 23.1 полученное значение А V Va - Vi поступает на положительный вход компаратора 23,2, на отрицательный вход которого через фронтовой контакт реле 20.14.4 и сопротивления смещения 23.3 и 23,4, определяющие порог срабатывания компаратора 23.2, подается опорное напряжение V0n. Если AV 0, т.е.A Vj A Vi, что соответствует

повышению скорости движения поезда на участке б-а (см. фиг.З) по сравнению с

участком в-б, тогда на выходе компаратора 23.2 появляется отрицательный уровень, который создаст разность потенциалов на

динамике 24.2. Если же A V 0, т.е. AV2 Д Vi, скорость уменьшается на участке б- а, на выходе компаратора 23.2 - положительный уровень. В этом случае динамик 24 не включается до тех пор, пока положительный потенциал на выходе компаратора 23.2 не разрядится через корректирующую цепочку из сопротивления 24.1 и конденсатора 24.2. За счет корректирующей цепочки 24.1,24.2 появляется возможность включать

звуковой сигнал оповещения с учетом скорости движения поезда.

Таким образом, .предложенное устройство оповещения о приближении поезда позволяет достаточно четко и надежно

осуществлять процесс оповещения за счет введения дискретного светового сигнализатора, позволяющего фиксировать не только вступление подвижного состава на участок приближения, но и движения по нему с соответствующей индикацией (зеленый, желтый, красный сигналы) в зависимости от места работ. Устройство особенно важно для использования его в передвижных рельсовых объектах, движущихся в сторону поезда и создающих трудности для выноса его из опасной зоны. Для этого в устройстве предусмотрено увеличение участка приближения за счет объединения через защитные фильтры нескольких рельсовых цепей, атакже постепенное увеличение значимости световых сигналов (от зеленого к красному) по мере приближения поезда к месту работ. Кроме того, устройство предусматривает включение звукового сигнала оповещения с

учетом скорости движения поезда. Звуковой сигнал является основным сигналом оповещения.

Формул а изобретен и я Устройство для оповещения о приближении поезда, содержащее передатчик, связанный с рельсами через соединительные элементы и с блоком контроля изменения сигнального тока, блок включения звуковой сигнализации, связанный со звуковым сигнализатором ,и световой индикатор, отличающееся тем, что, с целью

повышения надежности, оно снабжено фильтрами низких частот, дополнительными световыми индикаторами, дискриминатором уровня сигнального тока и измерителем времени движения поезда, выход которого подключен к входу блока включения звуковой сигнализации, а входы - к одним из выходов дискриминатора уровня сигнального тока, другие выходы которо

го подключены к световым индикаторам, акаждого фильтра низких частот подключевход - к выходу блока контроля измененияны к рельсам по одну и другую стороны от

си гнального тока, при этом вход и выходсоответствующего изолирующего стыка.