Щиток управления переездной сигнализацией и устройствами заграждения железнодорожного переезда

Полезная модель относится к средствам обеспечения безопасности движения на железнодорожных переездах и может быть применена в транспортной промышленности.
Известно устройство управления переездной сигнализацией (ПС) и устройствами заграждения железнодорожного переезда (УЗП), содержащее корпус, внутри которого расположен контроллер управления ПС и УЗП, а также содержащее интерфейс для подключения к внешнему электронно-вычислительному устройству, подключенный к контроллеру [RU2565159C2, дата публикации: 20.11.2013 г., МПК: B61L 23/16; B61L 29/00].
Недостатком известного технического решения являются его ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что возможность контроля и управления ПС и УЗП осуществляется только за счет подключения устройства управления к электронно-вычислительному устройству (персональному компьютеру), расположенному внутри здания переездного поста. Таким образом, у дежурного по переезду отсутствует возможность осуществления контроля и управления ПС и УЗП непосредственно с устройства управления, а выход из строя персонального компьютера может привести к полной потере возможности осуществления контроля и управления ПС и УЗП, что снижает безопасность движения на железнодорожном переезде.
В качестве прототипа выбран щиток управления ПС и УЗП, содержащий корпус, внутри которого расположен контроллер управления ПС и УЗП, при этом корпус содержит пульт контроля и управления ПС и УЗП, подключенный к контроллеру [Интернет ресурс: https://web.archive.org/web/20220121044508/https://alfazhat.ru/catalog/pereezdnoe-oborudovanie/shchitki-signalizatsii/shchps-uzp-1-4/, дата обращения: 21.01.2022 г.].
Преимуществом прототипа перед известным техническим решением является возможность контроля и управления ПС и УЗП непосредственно со щитка за счет пульта управления и контроля ПС и УЗП, который содержит щиток. Однако недостатком прототипа по-прежнему остаются его ограниченные функциональные возможности, обусловленные возможностью контроля и управления ПС и УЗП только путем непосредственного взаимодействия дежурного со щитком. Таким образом, у дежурного по переезду отсутствует возможность осуществления дистанционного контроля и управления ПС и УЗП, что требует непосредственного нахождения дежурного возле щитка, а в случае невозможности доступа к щитку или механического повреждения щитка ввиду воздействия на него неблагоприятных погодных условий и иных факторов внешней среды, может также привести к полной потере возможности осуществления контроля и управления ПС и УЗП и снижению безопасности движения на железнодорожном переезде.
Ввиду указанных недостатков аналога и прототипа, которые не обеспечивают возможность контроля и управления щитком одновременно с электронно-вычислительного устройства и с самого щитка, существенным образом сужаются его функциональные возможности, вследствие чего требуется разработка решения, которое обеспечивало бы такую возможность и при этом позволяло бы повысить отказоустойчивость щитка за счет возможности резервирования элементов управления и контроля ПС и УЗП.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в повышении отказоустойчивости щитка управления ПС и УЗП.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
Щиток управления ПС и УЗП содержит корпус, внутри которого расположен контроллер управления ПС и УЗП, выполненный с возможностью подключения к ПС и УЗП, а также содержит пульт контроля и управления, подключенный к контроллеру. В отличие от прототипа корпус содержит интерфейс для подключения к внешнему электронно-вычислительному устройству, подключенный к контроллеру.
Щиток обеспечивает возможность контроля и управления ПС и устройствами заграждения железнодорожного переезда УЗП. Под управлением подразумевается как мониторинг состояния ПС и УЗП, так и непосредственное управление ПС и УЗП в штатном режиме и в режиме возникновения неполадок и аварийных ситуаций. УЗП могут быть представлены платформами заграждения, электроприводами для поднятия платформ, датчиками обнаружения транспортных средств и другими средствами, предназначенными для автоматического ограждения проезжей части на железнодорожных переездах путем поднятия платформ заграждения.  ПС может быть представлена переездными и заградительными светофорами, электрическими шлагбаумами, а также элементами звукового оповещения.
Интерфейс для подключения к внешнему электронно-вычислительному устройству обеспечивает возможность электрического соединения внешнего электронно-вычислительного устройства с контроллером и удаленного управления и контроля ПС и УЗП, что позволяет расширить функциональные возможности щитка за счет контроля и управления ПС и УЗП как посредством пульта, так и посредством внешнего электронно-вычислительного устройства. Интерфейс может быть выполнен в виде разъема или электрического соединителя, при этом разъем, ввиду его высокой отказоустойчивости, является наиболее предпочтительным вариантом исполнения интерфейса для подключения к внешнему электронно-вычислительному устройству.
Пульт контроля и управления обеспечивает возможность непрерывного мониторинга состояния ПС и УЗП и управления ими непосредственно со щитка. Пульт содержит средства управления и средства мониторинга.
При этом средства управления могут быть реализованы в виде однопозиционных переключателей, например механических кнопок или двухпозиционных тумблеров, а также в виде многопозиционных переключателей, например, кулачковых переключателей или трехпозиционных тумблеров. Пульт может быть выполнен в виде отдельного блока, присоединенного к одной из стенок корпуса при помощи известных средств подвижного и неподвижного соединения, или может быть установлен в одну из стенок корпуса.
Средства мониторинга могут быть представлены в виде световых индикаторов, например отдельных диодов, диодной ленты или дисплеев, а также в виде текстовых обозначений, нанесенных на пульт для идентификации соответствующих световых индикаторов. Входы и выходы пульта соединены с контроллером и интерфейсом для подключения к внешнему электронно-вычислительному устройству при помощи средств электрического соединения.
Контроллер управления ПС и УЗП расположен внутри корпуса и может быть выполнен в виде микроконтроллера или микропроцессора с подключенными к нему периферийными устройствами. Контроллер содержит входы и выходы для подключения к ПС и УЗП. Контроллер также содержит входы и выходы для подключения к пульту контроля и управления, а также входы и выходы для подключения к интерфейсу для подключения к внешнему электронно-вычислительному устройству. Контроллер выполнен с возможностью преобразования сигналов, поступающих от средств управления пульта или от внешнего электронно-вычислительного устройства в команды для ПС и УЗП. Также контроллер выполнен с возможностью преобразования сигналов, поступающих от ПС и УЗП, в показания для средств контроля пульта или для внешнего электронно-вычислительного устройства.
В качестве средств электрического соединения для соединения вышеперечисленных компонентов могут быть использованы провода, кабели или контактные пластины.
Полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Полезная модель характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что корпус содержит интерфейс для подключения к внешнему электронно-вычислительному устройству, подключенный к контроллеру, за счет чего обеспечивается возможность доступа с этого устройства к контроллеру, что позволяет исключить потерю возможности контроля и управления ПС и УЗП в случае выхода из строя пульта или внешнего электронно-вычислительного устройства, позволяя при этом контроллеру передавать и получать сигналы, как от пульта, так и от внешнего электронно-вычислительного устройства.
Благодаря этому обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в повышении отказоустойчивости щитка, тем самым расширяются его функциональные возможности и улучшаются его эксплуатационные характеристики.
Полезная модель характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «новизна».
Полезная модель поясняется следующими фигурами.
Фиг.1 –– Функциональная схема щитка управления ПС и УЗП.
Фиг.2 –– Функциональная схема щитка управления ПС и УЗП с подключенными к контроллеру электронными компонентами.
Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания сути полезной модели ниже представлен вариант ее осуществления, который может быть любым образом изменен или дополнен, при этом настоящая полезная модель ни в коем случае не ограничивается представленным вариантом.
Щиток управления ПС и УЗП содержит корпус 1, внутри которого расположен микроконтроллер 2 управления ПС и УЗП с интерфейсом 3 подключения. На корпусе также расположен пульт 4 контроля и управления щитком, подключенный к микроконтроллеру 2 и содержащий переключатели и световые индикаторы, и интерфейс 5 для подключения к персональному компьютеру 6. При этом к интерфейсу 3 подключены устройства переездной сигнализации, представленные переездными и заградительными светофорами 7 и 8 соответственно, электрическими шлагбаумами 9, а также устройствами заграждения переезда, представленные платформами 10 заграждения, и датчиками 11 обнаружения транспортных средств.
Полезная модель работает следующим образом.
Дежурным по переезду осуществляется контроль ситуации на однопутном железнодорожном переезде путем визуальной проверки работоспособности и технического обслуживания устройств 7-11, а также при помощи контроля параметров на пульте 4, расположенного на щитке, или удаленно при помощи компьютера 6, находящегося в здании переездного поста.
При контроле устройств 7-11 учитываются управляющие воздействия как со стороны пульта 4, так и со стороны компьютера 6. Это означает, что после передачи управляющего воздействия на устройства 7-11 осуществляется передача параметров состояния этих устройств через интерфейс 3 на микроконтроллер 2, после чего преобразованный сигнал передается на пульт 4 и на интерфейс 5. Это позволяет отображать актуальную информацию о состоянии устройств 7-11 на пульте 4 контроля и компьютере 6, а также обеспечить возможность управления щитком в случае выхода из строя пульта 4 или компьютера 6, в результате чего повышается безопасность движения на переезде.
В случае возникновения неисправности, угрожающей безопасности движения, на пульте 4 загорается индикатор, сигнализирующий о наличии неисправности, а на компьютере 6 отображается аналогичное уведомление. Дежурным активируются аварийные команды посредством пульта 4 или компьютера 6. Это позволяет осуществлять активацию аварийных команд управления независимо от того, где находится оператор: в здании переездного поста или за его пределами, в результате чего также повышается безопасность движения на переезде. При этом в случае выхода из строя пульта 4 обеспечивается возможность контроля и управления устройствами 7-11 посредством электронно-вычислительного устройства.
Таким образом, обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в повышении отказоустойчивости щитка, тем самым расширяются функциональные возможности и улучшаются эксплуатационные характеристики щитка управления ПС и УЗП.