УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ СВЕТОФОРАМИ
TRAFFIC LIGHTS CONTROL DEVICE

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и может быть использовано, в частности, в устройствах автоблокировки для обеспечения безопасности движения поездов.
Известно «Устройство микропроцессорной автоблокировки», которое содержит рабочее место дежурного по станции (ДСП), модем для связи с соседней станцией, антенны радиоканала и антенно-фидерного устройства для радиомодема, радиомодем для передачи цифровой информации по радиоканалу.
Устройство формирует управляющие команды со стороны (ДСП) на включение запрещающего показания на любом путевом светофоре, на включение запрещающего показания на ближайших к переезду путевых светофорах при включении заградительной сигнализации, на деблокирование запрещающего сигнала путевого светофора, который им был включен ранее или заблокировавшего из-за нарушения алгоритма работы автоблокировки, а также формирует оперативную информацию для (ДСП) о текущем состоянии контролируемых объектов и сообщения о сбоях в работе системы автоблокировки (RU 2354574, C2, B61L 23/16, 02.07.2007).
В известном устройстве отсутствует возможность более удаленного управления светофором из-за использования недостаточно высокого напряжения питания, недостаточной помехозащищенности канала управления и потери мощности в канале, что обуславливает ограниченные функциональные возможности устройства.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство управления огнями светофоров, содержащее трансформатор в цепь первичной обмотки которого включается предохранитель и фронтовой контакт реле, напряжение вторичной обмотки устанавливается в зависимости от удаленности светофора. Для управления огнями предвходного светофора требуется семь жил сигнально-блокировочного кабеля. Для подключения и регулирования напряжения в трансформаторном ящике светофора устанавливается четыре, а для предвходного пять трансформаторов. Коммутация управляющих цепей выполняется контактами сигнальных и огневых реле. При длине кабеля до светофора более 3 км вместо предохранителя устанавливается реле срабатывающее при токе 0,265 A и включающее реле которое в свою очередь отключает прямые цепи ламп светофора. Повторитель огневого реле с конденсаторным замедлением фиксирует перегорание ламп разрешающих огней и основной нити красного огня проходных светофоров. Информация о перегорании любой нити сохраняется до устранения неисправности (Н.Е. Федоров. «Современные системы автоблокировки с тональными рельсовыми цепями». Самара, 2004, с.113-115).
Данное устройство не обеспечивает достаточно удаленного управления светофором по одной паре проводов и необходимую помехозащищенность канала управления, а также имеет потери мощности в канале из-за использования невысокого напряжения питания.
Техническим результатом заявляемого изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения формирования управляющих команд, воздействующих на состояние контролируемых объектов (светофоров), повышение помехоустойчивости работы устройства за счет использования цифрового канала передачи данных в полосе тональных частот, обеспечение возможности более удаленного управления светофором, уменьшение потерь мощности в линии связи за счет применения высокого питающего напряжения постоянного тока, обеспечение управления светофором по одной паре проводов за счет наложения питающего напряжения на команды управления, повышение надежности и безопасности движения поездов за счет применения обратного цифрового канала контроля.
Технический результат достигается тем, что в устройстве управления светофорами содержащем станционный блок управления и перегонные блоки управления светофором, соединенные между собой линиями связи, согласно изобретению станционный блок управления состоит из центрального двухканального обработчика сигналов со схемой безопасности, первый и второй входы которого подключены к соответствующим CAN-интерфейсам, а его первый и второй выходы контрольного сигнала соединены соответственно с первым и вторым усилителями, выход первого канала центрального обработчика сигналов через первый модем проводной связи подключен к первому входу первого сумматора/разделителя сигналов, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя контрольного сигнала, а выход второго канала центрального обработчика сигналов через второй модем проводной связи подключен к первому входу второго сумматора/разделителя сигналов, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя контрольного сигнала, выходы первого и второго сумматоров/разделителей сигналов подключены к линиям связи, каждый перегонный блок управления состоит из подключенного к соответствующей линии связи сумматора/разделителя сигналов, соединенного через модем проводной связи с узлом управления светофором и с узлом управления/контроля светофором, выходы которых соединены с блоком управления лампами светофора, выход сумматора/разделителя сигналов подключен к входу блока питания, соединенного с блоком управления лампами светофора.
На чертеже представлена структурная схема устройства управления светофорами.
Устройство управления светофорами содержит станционный блок 1 управления и перегонные блоки 9, 16 управления светофорами, соединенные между собой линиями связи, станционный блок 1 управления состоит из центрального двухканального обработчика 2 сигналов со схемой безопасности, первый и второй входы которого подключены к соответствующим CAN-интерфейсам, а его первый и второй выходы контрольного сигнала соединены соответственно с первым и вторым усилителями 3, 6, выход первого канала центрального обработчика сигналов через первый модем 4 проводной связи подключен к первому входу первого сумматора/разделителя 7 сигналов, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя 3 контрольного сигнала, а выход второго канала центрального обработчика сигналов через второй модем 5 проводной связи подключен к первому входу второго сумматора/разделителя 8 сигналов, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя 6 контрольного сигнала, выходы первого и второго сумматоров/разделителей 7, 8 сигналов подключены к линиям связи, каждый перегонный блок 9 (16) управления состоит из подключенного к соответствующей линии связи сумматора/разделителя 11 сигналов, соединенного через модем 12 проводной связи с узлом 13 управления светофором и с узлом 14 управления/контроля светофором, выходы которых соединены с блоком 15 управления лампами светофора, выход сумматора/разделителя 11 сигналов подключен к управляющему входу блока 10 питания, соединенного с блоком 15 управления лампами светофора.
Устройство управления светофорами работает следующим образом.
По двум каналам CAN-A и CAN-B на станционный блок 1 управления светофором, который может работать с двумя перегонными блоками 9, 16 управления светофорами, поступают команды на включение огней двух светофоров. При совпадении этих команд центральной двухканальный обработчик 2 со схемой контроля безопасности вырабатывает команды, поступающие на модемы 4, 5 проводной связи, которые формируют сигналы каждый для своего перегонного блока соответственно 9, 16 управления светофором. Одновременно с этим, центральный двухканальный обработчик 2 включает усилители 3, 6 контрольного сигнала, вырабатывающие постоянное напряжение номиналом 600 B для первого перегонного блока 9 управления светофором и второго перегонного блока 16 управления светофором соответственно. Сигналы от модема 4 проводной связи и усилителя 3 контрольного сигнала поступают на сумматор/разделитель 7, обеспечивающий наложение на одну пару проводов высокого постоянного напряжения от усилителя 3 контрольного сигнала и переменного низковольтного сигнала тональной частоты от модема 4 в одну сторону и их разделение из одной пары проводов по разным каналам в другую сторону, и подачу через линию связи на перегонный блок 9 управления светофором, а сигналы от модема 5 проводной связи и усилителя 6 контрольного сигнала поступают на сумматор/разделитель 8, где смешиваются и подаются через кабельную линию на перегонный блок 16 управления светофором.
Сигналы по линиям связи поступают на сумматор/разделитель 11 перегонного блока 9 управления светофором и далее энергия питания подается на блок 10 питания, а модемный сигнал на вход модема 12 проводной связи. Команды управления с модема 12 проводной связи поступают на узел 13 управления светофором и узел 14 управления/контроля светофором. Узел 13 управления светофором и узел 14 управления/контроля светофором формируют управляющие сигналы для срабатывания элементов блока 15 управления лампами, подающим напряжение питания на лампы светофора. Напряжение питания для ламп светофора вырабатывается блоком 10 питания из входного напряжения 600 B.
Одновременно с этим, с элементов блока 15 управления лампами, узлами 14 управления/контроля светофорами снимается контрольная информация об исполнении управляющей команды. Эта информация модемом 12 проводной связи через сумматор/разделитель 11 подается в линии связи.
Из линий связи через сумматор/разделитель 7, 8 станционного блока 1 управления светофором контрольная информация поступает на модем 4, 5 проводной связи, откуда подается в центральный двухканальный обработчик 2 со схемой контроля, где анализируется на соответствие выданной ранее команде. При соответствии полученной контрольной информации ранее выданной команде, работа продолжается в штатном режиме, при несоответствии центральный двухканальный обработчик 2 со схемой контроля, выключает питание перегонного блока 9 или 16 управления светофором, снимая управляющий сигнал с соответствующего усилителя 3 или 6 контрольного сигнала. Таким образом, станционный блок 1 управления светофором вырабатывает постоянное напряжение питания 600 B из отдельного номинала постоянного напряжения питания 220 вольт и команды управления, передаваемые по той же паре что и питание. Перегонные блоки 9, 16 управления светофором обеспечивают непосредственное включение ламп светофоров в соответствии с полученными командами. Контроль за правильностью выполнения команд (включение нужного сигнала на светофоре) обеспечивает станционный блок 1 управления светофорами на основе данных контроля, получаемых от перегонных блоков 9, 16 управления светофорами.