ШКАФ УСТРОЙСТВА ИНТЕРВАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ НА ПЕРЕГОНЕ СИСТЕМЫ

Предлагаемое устройство относится к средствам управления движением поездов на железнодорожном транспорте, в частности, к системам интервального регулирования движения поездов на перегонах.
Известно устройство интервального регулирования движения поездов на перегонах (см. патент РФ №2406635, МПК B61L 23/16 Способ контроля свободности рельсовой линии, входящей в зависимость светофора), которое строится на основе электромагнитных реле и состоит в том, что при проследовании поезда по участку осуществляется последовательная проверка работы устройств управления светофором, а также проверка работы рельсовых цепей, отсутствия их ложной свободности (занятости) при отключении и подключении питания рельсовых линий (в нормальном режиме), правильности работы рельсовой цепи в нормальном и в шунтовом режиме, после чего осуществляется включение разрешающего показания светофора. Данное устройство состоит из двух полукомплектов аппаратуры, каждый из которых предназначен для интервального регулирования движения поездов на половине перегона, прилегающей к станции, на которой этот полукомплект установлен. Полукомплекты связаны между собой линейными проводами. Каждый полукомплект состоит из отдельных устройств управления каждым проходным светофором своей половины перегона и контроля состояния рельсовых цепей, входящей в зависимость этого светофора. При построении аналогичного устройства управления на электронной элементной базе возможно появление неконтролируемых отказов при длительном отсутствии поездов, т.е. при большом перерыве между моментами контроля работы устройства, что и является недостатком рассмотренного способа.
Известны устройства интервального регулирования движения поездов на перегоне, построенного на микропроцессорной элементной базе (см. учебник «Системы железнодорожной автоматики, телемеханики и связи», 2012, ч. 1, стр. 87). Эти устройства также состоят из двух полукомплектов аппаратуры, каждый из которых расположен на прилегающей к данной половине перегона станции. Каждый полукомплект аппаратуры содержит два идентичных микропроцессорных канала обработки информации, работающих синхронно. Контроль их правильной работы осуществляется сравнением между собой сигналов в соответствующих контрольных точках каналов и разрешения выдачи команды управления при их совпадении или запрещении выдачи этой команды в противном случае.
Недостатком этого устройства является возможность влияния на процесс его функционирования внешних несанкционированных воздействий, а также появление недопустимых событий, связанных с информационными воздействиями или «кибератаками». Кроме того, в данном устройстве при проследовании поезда по участку не осуществляется последовательная проверка работы устройств управления светофором, что снижает эксплуатационную надежность и безопасность работы устройства. Данное устройство наиболее близко к заявляемому техническому решению.
Цель, на достижение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в исключении возможности информационного воздействия на процесс функционирования устройства за счет реализации логических зависимостей каждого проходного светофора в виде отдельных микроэлектронных модулей управления каждым проходным светофором. Такое решение используется в системе автоматической блокировки с централизованным расположением аппаратуры на микроэлектронной основе АБЦМ-А.
Данная задача решается за счет того, что полукомплект устройства одной половины перегона, расположенный на прилегающей к этому перегону станции, выполнен в виде шкафа, в котором установлено необходимое оборудование: элементы для соединения с внешними цепями, крейт с микроэлектронными модулями данной половины перегона, источники бесперебойного питания. В крейте устанавливается два набора микроэлектронных модулей: основной и резервный. Каждый набор модулей содержит блок питания модулей этого набора, логический модуль управления и контроля первого от станции блок-участка, логические модули управления и контроля остальных блок-участков данной половины перегона, число этих модулей равно количеству таких блок-участков, и модуль увязки с устройствами второй половины перегона.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является реализация устройствами одного шкафа всех функций интервального регулирования движения поездов на половине перегона, исключающая необходимость применения программируемых элементов (микропроцессоров), подверженных влиянию информационных воздействий.
Построение устройства поясняется схемами и рисунками, на которых изображены:
фиг. 1 - внешний вид шкафа с установленным в нем оборудованием при полной комплектации, т.е. максимальном количестве блок-участков на данной половине перегона, равном семи.
фиг. 2 - размещение оборудования в шкафу (лицевая сторона) при полной комплектации;
фиг. 3 - размещение оборудования в шкафу (тыловая сторона) при полной комплектации;
фиг. 4 - принципиальная схема включения устройств шкафа.
Устройство интервального регулирования движения поездов содержит шкаф 1, в котором установлены (фиг. 1, фиг. 2) три полки 2, 3 и 4, причем на полке 2 установлены сигнальные реле управления проходными светофорами 2.1-2.7, количество которых определяется максимально возможным числом блок-участков на половине перегона. На полке 3 установлены реле включения тестовой проверки рельсовых цепей 3.1-3.7, число которых определяется максимальным числом блок-участков на половине перегона.
На полке 4 устанавливаются аварийные реле контроля работоспособного состояния основного 4.1 и резервного 4.2 набора модулей, светодиоды индикации контроля температуры шкафа 4.31, исправного состояния основного и резервного набора модулей 4.32, 4.33 и исправной работы первого и второго блоков бесперебойного питания 4.34. На этой же полке установлены предохранители, включенные в цепях питания кондиционера 4.41, вентиляторов 4.42, первого и второго блоков бесперебойного питания 4.43 и 4.44, основного и резервного набора модулей 4.45 и 4.46. Так же на полке 4 установлены реле включения вентиляторов 4.5, кондиционера 4.6, контроля критической температуры в шкафу 4.7, контроля наличия постоянного напряжения на выходах первого и второго блоков бесперебойного питания 4.81 и 4.82 соответственно.
Крейт 5 располагается ниже полки 4 и содержит основной 5.1 и резервный 5.2 наборы модулей (фиг. 2). В каждый из этих наборов входят блок питания БП 5.11 (5.21) данного набора и модули управления первым от станции блок-участком БУПС 5.12 (5.22), управления вторым и последующими блок-участками БУП 5.13 - 5.18 (5.23-5.28) по их числу (до шести) и согласования двух полукомплектов одного перегона ССП 5.19 (5.29). Под крейтом 5 установлены источники 6 и 7 бесперебойного питания, соответственно основного и резервного набора модулей шкафа.
На тыловой стороне шкафа 1 (фиг. 3) под полками 2, 3 и 4 располагаются клеммные панели 8.1-8.9 для подключения цепей (кабелей) увязки с внешними устройствами, к которым относятся лампы проходных светофоров на данной половине перегона, питающие и релейные устройства рельсовых цепей блок-участков этой половины перегона, схемы увязки с устройствами электрической централизации станции, ограничивающей данный перегон, реле включения кодирования и другие.
Клеммная панель 8.1 используется для коммутации внешних цепей питания шкафа 1: ввода питания 220 В и питания 24 В реле, внутренних цепей питания шкафа 220 В и 24 В, включения предохранителей 4.41-4.46 и вентиляторов, кондиционера, реле, термодатчиков, для распределения питания основного 5.1 и резервного 5.2 набора модулей. Внутренние цепи питания шкафа 1 напряжением 220 В и 24 В отделены от внешних цепей питания предохранителями 19.1-19.3 (фиг. 4), установленными вне шкафа 1. Внешнее питание шкафа напряжением 24 В (после предохранителя 19.3 - внутреннее питание шкафа 24 В) используется в качестве резервного питания шкафа и для питания индикации на светодиодах 4.31 - 4.34.
Клеммная панель 8.2 служит для подключения модуля БУПС основного 5.12 и резервного 5.22 набора к внешним цепям, к сигнальному реле 2.1 и к реле тестовой проверки 3.1.
Клеммная панель 8.3 служит для подключения модуля ССП основного 5.19 и резервного 5.29 набора к внешним цепям, к аварийным реле 4.1 и 4.2.
Клеммные панели 8.4-8.9 служат для подключения модулей 1БУП - 6БУП основного 5.13-5.18 и резервного 5.23-5.28 набора к внешним цепям, к сигнальным реле 2.2-2.7 и к реле тестовой проверки 3.2 - 3.7.
Схема включения вентиляторов и кондиционера в шкафу показана на фиг. 4. Вентилятор 9 установлен в крейте 5, вентиляционная панель 10 установлена в верхней части шкафа 1, кондиционер 11 установлен на задней двери шкафа 1. Схема содержит реле 4.5 включения вентиляционной панели шкафа 10 и реле 4.6 включения кондиционера 11, причем обмотки реле 4.5 и 4.6 подключены к источнику питания переменного тока шкафа через контакты термостатов 12 и 13 соответственно.
Кондиционер 11 подключен к источнику переменного тока шкафа через соответственно контакты реле 4.61 включения кондиционера, а вентиляционная панель 10 - через фронтовой контакт реле 4.51 включения вентилятора и тыловой контакт реле 4.62, чем исключается одновременная работа вентиляционной панели 10 и кондиционера 11. Кроме этого, в крейте установлен вентилятор 9, постоянно подключенный к источнику электропитания.
Через контакты термостата 14 включена обмотка реле критической температуры 4.7, контакт которого 4.71 выключает сигнализацию на светодиоде 4.31 через резистор 15. Через резисторы 16 и 17 включены светодиоды 4.32 и 4.33 индикации состояния аварийных реле 4.1 основного 5.1 и 4.2 резервного 5.2 набора модулей. Цепи индикации на светодиодах 4.31-4.34 получают питание 24 В от источника питания шкафа.
Источники бесперебойного питания 6 и 7 подключены своими входами к сети питания шкафа, а их выходы образуют цепи питания модулей соответственно основного 5.1 и резервного 5.2 набора крейта 5. Эти цепи подключены к соответствующим выходам источников бесперебойного питания 6 и 7 через фронтовые контакты реле контроля бесперебойного питания 4.81-1, 4.81-2 и 4.82-1,4.82-2 соответственно, к тыловым контактам которых подключен источник питания шкафа, используемый в качестве резервного. Обмотки реле 4.81 и 4.82 для контроля наличия напряжения подключены параллельно выходам соответствующего источника бесперебойного питания 6 и 7. Через фронтовые контакты этих реле 4.81-3, 4.82-3 и резистор 18 включен светодиод 4.34.
Цепи включения кондиционера шкафа 11, вентиляционной панели 10 и вентилятора крейта 9, первичные цепи источников бесперебойного питания 6 и 7, а также цепи питания основного 5.1 и резервного 5.2 наборов модулей содержат предохранители 4.41-4.46 для их защиты от перенапряжения и короткого замыкания.
Устройство работает следующим образом.
Каждый модуль БУПС 5.12 (5.22), 1БУП - 6БУП 5.13-5.18 (5.23-5.28) управляет показаниями одного проходного светофора, ограничивающего блок-участок, причем на этом блок-участке может быть от 3 до шести рельсовых цепей. Поэтому к входам каждого модуля через соответствующую клеммную панель 8.2, 8.4-8.9 подключены контакты путевых реле рельсовых цепей данного блок-участка. Путевые реле вместе с путевыми приемниками и путевыми генераторами установлены на отдельном стативе.
При движении поезда по блок-участку срабатывают путевые реле, фиксирующие последовательное занятие и освобождение рельсовых цепей этого блок-участка. Эта информация обрабатывается в модулях соответствующего блок-участка основного 5.1 и резервного 5.2 набора и управляет состоянием одного из сигнальных реле 2.1-2.7, относящегося к этому блок-участку. При нахождении поезда в пределах блок-участка соответствующее сигнальное реле 2.1-2.7 находится в выключенном состоянии, после полного освобождения блок-участка происходит включение одного из реле тестовой проверки рельсовых цепей 3.1-3.7, относящегося к этому блок-участку, контактами которого происходит управление работой путевого генератора рельсовых цепей данного блок-участка. В соответствующих логических модулях из наборов 5.1 и 5.2 в крейте 5 проверяется реакция путевых реле на эти тестовые воздействия, после чего при их правильной реакции, выдается сигнал на включение соответствующего сигнального реле 2.1-2.7, контактами которого управляются лампы проходного светофора в зависимости от количества свободных впереди блок-участков.
Кроме сигнальных реле 2.1-2.7 к выходам модулей крейта 5 подключены реле включения кодовых сигналов локомотивной сигнализации аналогично применяемой в известных устройствах схеме. Эти реле установлены на отдельном стативе и подключены к логическим модулям БУПС, 1БУП - 6БУП 5.12-5.18 (5.22-5.28) через клеммные колодки 8.2, 8.4-8.9 шкафа.
Контроль работоспособного состояния основного 5.1 и резервного 5.2 набора модулей осуществляется соответствующим аварийным реле 4.1 и 4.2, расположенными на полке 4 шкафа. Эти реле своими контактами подключают выходные цепи шкафа на клеммных колодках 8.2, 8.4-8.9 к соответствующему набору модулей 5.1 или 5.2, кроме того контактами этих реле включается индикация на панели 5 шкафа: через контакт реле 4.1, резистор 16 - светодиод 4.32, через контакт реле 4.2, резистор 17 - светодиод 4.33.
Для обеспечения работоспособности устройств при изменении климатических условий вентиляционная панель 10 включается через контакты реле 4.51 при достижении температуры внутри шкафа 20°С, а кондиционер 11 - через контакты реле 4.61 при достижении температуры внутри шкафа 40°С, выключая при этом вентиляционную панель. При превышении температуры внутри шкафа 60°С контактами реле критической температуры 4.71 включается через резистор 15 индикация на светодиоде 4.31.
Наличие напряжения на выходах источников бесперебойного питания 6 и 7 определяется с помощью реле контроля бесперебойного питания 4.81 и 4.82 соответственно, через фронтовые контакты 4.81-1 и 4.82-1 которых напряжение питания основного 5.1 и резервного 5.2 наборов модулей крейта 5 подается от источников бесперебойного питания 6 и 7, а при его отсутствии (реле 4.81 и 4.82 без тока, замкнуты тыловые контакты 4.81-1 и 4.82-1) - от источника резервного питания шкафа. Контактами реле 4.81-3 и 4.82-3 включается через резистор 18 индикация основного питания на светодиоде 4.34.
Контакты реле 4.1, 4.2, 4.5, 4.6, 4.7, 4.81, 4.82, контакты сигнальных реле 2.1-2.7 и реле включения тестовой проверки 3.1-3.7 используются для включения индикации на пульте дежурного по прилегающей к перегону станции, а также могут включаться в устройства диспетчерского контроля и диспетчерской централизации.