Устройство формирования сигналов электрических рельсовых цепей с локомотивным приемником в системах автоматической локомотивной сигнализации с учетом нахождения персонала в зоне движения поездов в тоннелях и на эстакадах

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и может быть использована в системах интервального регулирования движения поездов, формирующих предупреждения о нахождении персонала в зоне движения поездов на перегонах, находящихся в тоннелях или эстакадах.
Уровень техники
Нашедшие широкое применение системы интервального регулирования движения поездов, например автоматическая локомотивная сигнализация непрерывного типа АЛСН (Леонов, А.А. Техническое обслуживание автоматической локомотивной сигнализации / А.А. Леонов - М.: Транспорт, 1982. - 255 с.), не позволяют передавать на поезда информацию о приближении к местам проведения работ на железнодорожных путях, в первую очередь проходящих в тоннелях и на эстакадах (в замкнутых или огражденных пространствах), посредством канала «путь - локомотив» электрических рельсовых цепей, используемого в системах автоматической локомотивной сигнализации. Тем самым снижается уровень безопасности движения поездов, т.к. не исключаются случаи наезда железнодорожного подвижного состава на персонал.
Наиболее близкими по своей технической сущности является путевые устройства автоматической локомотивной сигнализации с автоматическим регулированием скорости (АЛС - АРС). Путевые устройства АЛС – АРС включают в себя генератор многочастотный (семь частот начиная с 75 Гц с шагом 50 Гц), модулятор частотный, датчик пути и усилитель, подключаемый своим выходом к рельсовой линии. Модулятор частотный выбирает одну из семи формируемых генератором многочастотным сигналов в зависимости от длины свободного впереди участка железнодорожного пути, причем чем короче данный участок пути, тем выше выбираемая частота. Выбранный модулятором частотным сигнал передается далее через усилитель в рельсовую линию. Тем самым реализуется формирование сигналов электрических рельсовых цепей с локомотивным приемником в системах автоматической локомотивной сигнализации. Путевые устройства АЛС - АРС взяты за прототип.
Недостатком прототипа является отсутствие возможности передачи на поезда информации об отсутствии персонала на путях по каналу связи «путь - локомотив» электрических рельсовых цепей, используемого в системах автоматической локомотивной сигнализации.
Раскрытие полезной модели
Технический результат, на достижение которого направлена данная полезная модель, заключается в повышении уровня безопасности движения поездов.
Технический результат достигается тем, что устройство формирования сигналов электрических рельсовых цепей с локомотивным приемником в системах автоматической локомотивной сигнализации с учетом нахождения персонала в зоне движения поездов в тоннелях и на эстакадах, содержащее генератор многочастотный, модулятор частотный, усилитель и датчик пути, дополнительно содержит блок подключения к датчикам освещенности, блок подключения к датчикам обнаружения движения, блок анализа состояния, блок регистрации состояния, блок частотно-управляющий, модулятор амплитудный и сумматор. При этом первый вход блока анализа состояния соединен с выходом блока подключения к датчикам освещенности, а второй вход блока анализа состояния соединен с выходом блока подключения к датчикам обнаружения движения. Выход блока анализа состояния последовательно через блок регистрации состояния и блок частотно управляющий соединен с первым входом модулятора амплитудного. Седьмой выход генератора многочастотного соединен со вторым входом модулятора амплитудного. Выход модулятора частотного соединен с первым входом сумматора, выход модулятора амплитудного соединен со вторым входом сумматора. Выход сумматора соединен с входом усилителя.
Краткое описание чертежей
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором показана структурная схема устройства формирования сигналов электрических рельсовых цепей с локомотивным приемником в системах автоматической локомотивной сигнализации с учетом нахождения персонала в зоне движения поездов в тоннелях и на эстакадах. Устройство содержит блок 1 подключения к датчикам освещенности, блок 2 подключения к датчикам обнаружения движения, блок 3 анализа состояния, блок 4 регистрации состояния, блок 5 частотно-управляющий, генератор 6 многочастотный, модулятор 7 амплитудный, сумматор 8, датчик 9 пути, модулятор 10 частотный и усилитель 11. При этом первый вход блока 3 анализа состояния соединен с выходом блока 1 подключения к датчикам освещенности, а второй вход блока 3 анализа состояния соединен с выходом блока 2 подключения к датчикам обнаружения движения. Выход блока 3 анализа состояния последовательно через блок 4 регистрации состояния и блок 5 частотно управляющий соединен с первым входом модулятора 7 амплитудного. Первые шесть выходов генератора 6 многочастотного соединены с соответствующими первыми шестью входами модулятора 10 частотного, седьмой вход которого соединен с выходом датчика 9 пути. Седьмой выход генератора 6 многочастотного соединен со вторым входом модулятора 7 амплитудного. Выход модулятора 10 частотного соединен с первым входом сумматора 8, выход модулятора 7 амплитудного соединен со вторым входом сумматора 8; выход сумматора 8 соединен с входом усилителя 11.
Осуществление полезной модели
Устройство формирования сигналов электрических рельсовых цепей с локомотивным приемником в системах автоматической локомотивной сигнализации с учетом нахождения персонала в зоне движения поездов в тоннелях и на эстакадах работает следующим образом (фигура).
Устройство устанавливается на питающем, а в случаях организации двухстороннего движения поездов по одному пути перегона и на релейном (приемном) конце рельсовой цепи. Монтаж осуществляется однократно.
Блок 1 подключения к датчикам освещенности представляет собой интерфейс для проводного соединения с датчиками освещения, которые контролируют наличие освещения в тоннелях или на эстакадах. Блок 2 подключения к датчикам обнаружения движения представляет собой интерфейс для проводного соединения с датчиками обнаружения движения, ограничивающими блок-участок, и выполнен в виде разъема на корпусе устройства. Блок 1 подключения к датчикам освещенности и блок 2 подключения к датчикам обнаружения движения представляют собой разъемы на корпусе устройства, аналогичные штепсельного разъему кодового путевого трансмиттера, что позволяет существенно упростить монтаж устройства. На выходах блока 1 подключения к датчикам освещенности и блока 2 подключения к датчикам обнаружения движения присутствуют сигналы, соответствующие уровням освещенности, определяемых датчиками. Сигналы на выходах блока 1 подключения к датчикам освещенности и блока 2 подключения к датчикам обнаружения движения характеризуют уровень освещенности по уровню напряжения (силе тока), по частоте или типу кодовой комбинации в зависимости от типов сопрягаемых датчиков.
Датчик 9 пути, выполненный как реле первого класса, релейная схема или микропроцессорный приемник сигналов и являющийся по существу приемником смежной рельсовой цепи, управляет работой модулятора 10 частотного. Модулятор 10 частотный, представляющий собой микропроцессорное устройство или релейную схему, в зависимости от числа свободных впереди блок-участков выбирает одну из частот, формируемых генератором 6 многочастотным, таким образом, что более высокая частота несущего сигнала соответствует меньшему количеству впереди свободных блок-участков. Генератор 6 многочастотный представляет собой типовой генератор частот автоматической локомотивной сигнализации (ГАЛС, http://static.scbist.com/scb/uploaded/BOOK_Loginov.pdf). Используются стандартные несущие частоты: 75, 125, 175, 225, 275, 325 Гц. Типовой генератор 6 многочастотный позволяет формировать частоту 375 Гц, которая в прототипе не задействована.
За счет блока 1 подключения к датчикам освещенности исключается ложное срабатывание блока 3 анализа состояния при изменении освещения, вызванного, например, включением освещения в тоннеле или на эстакаде, на алгоритм работы блока 3 анализа состояния, представляющий собой микропроцессорное устройство или схему сравнения. Так, если сигналы на выходах блока 1 подключения к датчикам освещенности и блока 2 подключения к датчикам обнаружения движения одинаковы (человек отсутствует на протяжении блок-участка), то блок 3 анализа состояния формирует высокий уровень сигнала на своем выходе. Если сигналы различаются (человек прошел через датчик обнаружения движения и присутствует на блок-участке), то блок 3 анализа состояния формирует на своем выходе низкий уровень сигнала.
Сигнал далее поступает на вход блока 4 регистрации состояния. Блок 4 регистрации состояния, представляющий собой реле первого класса надежности, в частности нейтральное малогабаритное штепсельное реле НМШ, или безопасное микропроцессорное устройство, контролирует отсутствие человека на протяжении блок-участка. Если человек отсутствует на протяжении блок-участка (высокий уровень сигнала на выходе блока 3 анализа состояния), то блок 4 регистрации состояния формирует высокий уровень сигнала на своем выходе.
Сигнал с выхода блока 4 регистрации состояния поступает на вход блока 5 частотно-управляющего. Блок 5 частотно-управляющий представляет собой буферное реле первого класса надежности или безопасное микропроцессорное устройство, повторяющее состояние блока 4 регистрации состояния и обеспечивающее за счет этого управление модулятором 7 амплитудным.
Выход блока 5 частотно-управляющего соединен с первым -управляющим - входом модулятора 7 амплитудного. Седьмой выход генератора 6 многочастотного, рассчитанный на частоту сигнала 375 Гц, соединен со вторым входом модулятора 7 амплитудного. При высоком уровне сигнала на выходе блока 5 частотно-управляющего (при отсутствии человека на протяжении рассматриваемого блок-участка) модулятор амплитудный передает на соответствующий вход сумматора 8 сигнал от седьмого выхода генератора 6 многочастотного. В обратном случае контрольный сигнал частотой 375 Гц на сумматор не подается.
Смесь сигналов с выхода модулятора 10 частотного и выхода модулятора 7 амплитудного поступает на вход сумматора 8 и передается далее на усилитель 11. С выхода усилителя смесь сигналов передается в рельсовую линию рассматриваемой рельсовой цепи, откуда по каналу связи «путь - локомотив» поступают к бортовой аппаратуре.
Реализация заявляемого устройства формирования сигналов электрических рельсовых цепей с локомотивным приемником в системах автоматической локомотивной сигнализации с учетом нахождения персонала в зоне движения поездов в тоннелях и на эстакадах позволяет повысить уровень безопасности движения поездов за счет своевременного информирования локомотивных бригад о наличии работников на пути движения поездов с использованием второго частотного диапазона канала рельсовых цепей «путь - локомотив», применяемого в системах автоматической локомотивной сигнализации.