СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ ЗАНЯТОСТИ ИЛИ СВОБОДНОСТИ УЧАСТКА ПУТИ
METHOD AND DEVICE FOR DETECTION OF BUSY OR FREE STATE OF TRACK

Изобретение относится к способу и устройству для детектирования состояния занятости или свободности участка пути посредством рельсовой цепи, в которую подается передаваемый сигнал и с которой снимается, по меньшей мере, один детектирующий сигнал.
Основной принцип детектирования состояния занятости или свободности участка пути состоит в том, что передатчик вырабатывает передаваемый сигнал, который через рельсовую цепь, представляющую участок пути, передается на приемник, причем приемник интерпретирует передаваемый сигнал. При подаче приблизительно посередине участка пути предусмотрен передатчик, а на обоих концах участка пути предусмотрены приемники. В зависимости от длины контролируемого участка пути передаваемый передатчиком сигнал настраивается так, чтобы приемник мог обнаружить этот сигнал. Значительное влияние на параметры настройки и на максимальную длину участка пути оказывает электрическое сопротивление балласта пути. Оно может изменяться при эксплуатации в очень широком диапазоне, например, на коэффициент 100. Контроль бόльших зон пути, выходящих за пределы максимальных длин, обычно осуществляется за счет последовательного включения нескольких рельсовых цепей или за счет использования других устройств контроля состояния пути, например счетчиков осей.
Наличие поезда на участке пути обнаруживается за счет того, что приемник в течение определенного времени не принимает никакого сигнала от передатчика или принимает более слабый сигнал. Чтобы передаваемые сигналы могли хорошо обнаруживаться приемником в случае свободного участка пути, желательны высокие передаваемые напряжение и ток. Однако слишком сильный передаваемый сигнал приводит к тому, что даже при наличии поезда на участке пути приемник смог бы обнаружить корректные передаваемые сигналы и тем самым не детектировал бы состояние занятости участка пути. Максимальная длина участка пути, на котором возможен надежный контроль состояния занятости, следовательно, ограничена.
В основе изобретения лежит задача создания способа и устройства для детектирования состояния занятости или свободности участка пути, которые обеспечивали бы надежный контроль даже более длинных участков пути.
В части способа эта задача решается за счет того, что рельсовая цепь разделяется на перекрывающие друг друга на половине своей длины отрезки и что передаваемый сигнал подается посередине в тот отрезок, на который въезжает поезд, причем на обоих концах отрезка снимаются детектирующие сигналы или через граничащие отрезки передаются дальше к концам рельсовой цепи и снимаются там. Устройство по п.5 для осуществления способа отличается тем, что рельсовая цепь составлена из нескольких, перекрывающих друг друга на половине своей длины отрезков, которые содержат посередине и на концах приемопередающие устройства для подачи передаваемого сигнала и съема детектирующего сигнала или для передачи дальше детектирующих сигналов к концам рельсовой цепи и съема там, причем каждое среднее и одно концевое приемопередающее устройство являются общими для перекрывающих друг друга отрезков. Таким образом, возникают мигрирующие активированные отрезки, причем зона действия передатчиков и приемников сохраняется благодаря существующим электрическим свойствам пути. Поскольку рельсовая цепь может быть составлена из произвольного числа перекрывающих друг друга отрезков, можно, по сравнению с известным решением, достичь увеличения максимальной длины контролируемого единственной рельсовой цепью участка пути. При этом принцип действия в отношении контроля свободности или занятости может сохраняться неизменным. Обрабатываемый детектирующий сигнал может сниматься либо непосредственно на отрезках рельсовой цепи, либо передаваться дальше через приемопередающие устройства к концу рельсовой цепи и сниматься там. Обработка детектирующего сигнала, а именно определение того, свободен или занят участок пути, происходит обычно в аппарате централизации. Для каждой рельсовой цепи должна проводиться только одна обработка снятых детектирующих сигналов. Благодаря возросшей длине рельсовой цепи возникает экономия в отношении числа необходимых обрабатывающих устройств в аппарате централизации, связанная с уменьшением потребности в площади, уменьшением числа запасных компонентов и повышением среднего интервала между выходами из строя. Проектирование упрощается, а общее число рельсовых цепей на каждый проект уменьшается. Затраты на монтаж и контроль сокращаются. Наконец, участки пути могут быть лучше адаптированы к расстояниям между сигналами или к длинам блок-механизмов, в результате чего возникают преимущества в отношении обслуживания и расходов.
По п.2 детектирующие сигналы используются в качестве критерия переключения для последовательного активирования отрезков. Для этого детектирующий сигнал по п. 6 подается к управляющему устройству, которое находится преимущественно в аппарате централизации. Управляющее устройство служит для подключения действующих в качестве передатчиков приемопередающих устройств в установленной последовательности к следующим друг за другом местам пути. При этом информация о свободности и занятности от двух действующих в качестве приемников приемопередающих устройств соответствующего отрезка образует необходимые критерии переключения. В тот момент, когда поезд проехал действующее в качестве передатчика приемопередающее устройство, оба приемника приемопередающих устройств больше не вырабатывают сигналы занятости, в результате чего управляющее устройство вырабатывает управляющий сигнал, который включает этот передатчик в режим приема, ближайшее в направлении движения приемопередающее устройство - в режим передачи, а следующее устройство - в режим приема. Таким образом, активирован следующий отрезок. Выезд из удлиненной рельсовой цепи происходит, как и при известном питании посередине, в случае коротких рельсовых цепей.
После выезда последней оси поезда из удлиненной рельсовой цепи определяется состояние свободности по п.3 за счет контроля детектирующего сигнала, по меньшей мере, на одном конце рельсовой цепи. В случае путей, проезд по которым происходит только в одном направлении, достаточно постоянного контроля въездного конца рельсовой цепи, тогда как в случае путей, проезд по которым происходит в обоих направлениях, контроль требуется на обоих концах рельсовой цепи.
Чтобы обеспечить бесперебойное функционирование рельсовой цепи, преимущественно по п.4 в состоянии свободности, предусмотрено последовательное активирование всех ее отрезков. Этот контроль функционирования может осуществляться, например, раз в час.
Изобретение более подробно описано ниже со ссылкой на чертежи, на которых изображают:
- фиг.1 - принципиальный вид последовательных рельсовых цепей в известном выполнении;
- фиг.2 - рельсовые цепи в заявленном выполнении в аналогичном фиг.1 виде;
- фиг.3 - процесс прохождения поезда;
- фиг.4 - процесс контроля функционирования рельсовой цепи;
- фиг.5 - контроль состояния свободности.
Для непрерывного контроля участка пути рельсовые цепи 1а, 1b, 1с обычно располагаются непосредственно друг за другом. На фиг.1 в качестве примера изображены три рельсовые цепи 1а, 1b, 1с, состоящие каждая из расположенного посередине передатчика 2 и двух концевых приемников 3.
По сравнению с этим известным выполнением предусмотрено удлинение рельсовой цепи 4 за счет промежуточного включения приемопередающих устройств 5. Благодаря этому рельсовая цепь 4 разделяется на перекрывающие друг друга на половине своей длины отрезки 6. При этом отрезки 6 имеют, в основном, одинаковую длину.
На фиг.3 изображен процесс прохождения поезда от въезда первой оси 7 в рельсовую цепь 4 до выезда последней оси 8 из рельсовой цепи 4 в обозначенном стрелкой 9 направлении. Отдельные точки первой оси 7 изображены в положениях 1.)-12.), тогда как положения 13.) и 14.) изображают последнюю ось 8, а положение 15.) - состояние свободности.
Из положения 1.) видно, что первая ось 7 поезда въехала в рельсовую цепь 4. Этот въезд детектируется за счет активирования первого отрезка 6. Для этого управляющее устройство в аппарате централизации включает первое приемопередающее устройство 5 рельсовой цепи 4 в качестве первого приемника Е1, второе приемопередающее устройство 5 - в качестве передатчика S, а третье приемопередающее устройство - в качестве второго приемника Е2. Первый приемник Е1 сообщает аппарату централизации в положениях 1.) и 2.) о состоянии занятости рельсовой цепи 4. Первая ось 7 еще не находится в зоне действия передатчика S и второго приемника Е2, так что последний вырабатывает детектирующий сигнал, характеризующий состояние свободности. Этот сигнал символически обозначен стрелкой вверх, а детектирующий сигнал, характеризующий состояние занятности, - стрелкой вниз, причем эти детектирующие сигналы соответствуют приемникам Е1 и Е2.
В положении 3.) первая ось 7 находится настолько близко к передатчику S, что оба приемника Е1 и Е2 расположены в зоне действия и тем самым сообщают о состоянии занятности. Это двойное сообщение о состоянии занятности является критерием переключения для последовательного включения отрезков 6. Установленное обычно в аппарате централизации управляющее устройство (не показано) последовательно включает приемопередающие устройства 5 таким образом, что передатчик S в положении 3.) становится приемником Е1 в положении 4.), а второй приемник Е2 в положении 3.) - передатчиком S в положении 4.). Кроме того, следующее за новым передатчиком S приемопередающее устройство 5 включается в качестве нового приемника Е2. В положении 4.) приемник Е1 сообщает о состоянии занятности, а приемник Е2 - о состоянии свободности. В пятом положении первой оси 7 она, как и в третьем положении, находится в зоне действия обоих приемников Е1 и Е2, так что они сообщают о состоянии занятности, и критерий последовательного включения выполнен. Аналогичное последовательное включение происходит в положениях 3.), 5.), 7.) и 9.), тогда как в промежуточных положениях 2.), 4.), 6.), 8.) и 10.) действующее в качестве первого приемника Е1 приемопередающее устройство 5 вырабатывает характеризующий состояние занятности детектирующий сигнал, так что вся рельсовая цепь считается занятой. Съем детектирующих сигналов Е1 и Е2 может происходить при этом либо непосредственно, либо за счет последовательного включения через приемопередающие устройства 5 до концов рельсовой цепи только на этих первых и последних приемопередающих устройствах рельсовой цепи 4. В последнем варианте существует возможность упрощения кабельной разводки.
В положениях 12.)-14.) отрезок 6 остается включенным, поскольку он является последним отрезком рельсовой цепи 4. Ее характеризующий состояние занятости детектирующий сигнал поддерживается до тех пор, пока последняя ось 8 не пройдет последнее приемопередающее устройство 5. Это определяется за счет того, что это последнее приемопередающее устройство 5 в положениях 12.)-14.) включается в качестве передатчика S, и тем самым предпоследнее приемопередающее устройство 5 действует в качестве второго приемника Е2. Этот приемник Е2 сообщает после выезда последней оси 8 из рельсовой цепи 4 о состоянии свободности, в результате чего вырабатывается критерий обратного включения, используемый управляющим устройством, чтобы включить обратно рельсовую цепь 4 в основное положение 15.).
В этом основном положении, соответствующем состоянию свободности рельсовой цепи 4, в примере на фиг.3 оба ее конца проверяются на состояние свободности или занятости. Предполагается, что движение на изображенном участке пути может происходить в обоих направлениях, так что контролироваться должны либо оба конца рельсовой цепи 4 одновременно, либо в зависимости от ожидаемого прохождения следующего поезда - только ее соответствующий въездной конец (фиг.5).
На фиг.4 в таком же виде, что и на фиг.3, изображен процесс контроля всех компонентов рельсовой цепи 4 в состоянии свободности. При этом в качестве критерия последовательного включения используется не сообщение обоих приемников Е1 и Е2 о состоянии занятости, а их сообщение о состоянии свободности. Этот контроль проводится преимущественно регулярно, например раз в час.
На фиг.5 изображен контроль состояния свободности рельсовой цепи 4, непрерывно проводимый до тех пор, пока не пройдет следующий поезд. В варианте на фиг.5 контролируется только один конец рельсовой цепи 4, а этого достаточно, если движение на участке пути происходит только в одном направлении или, если известно, что следующий поезд пройдет в обозначенном стрелкой 9 направлении.