Устройство предупреждения о падении посторонних предметов на путь

Настоящее устройство относится к средствам обеспечения безопасности на транспорте и может быть использовано для контроля движения железнодорожного транспорта, в частности для предупреждения о падении посторонних предметов на путь с искусственных сооружений, таких как путепроводы, мосты, порталы туннелей и др.
Известно устройство предупреждения о падении посторонних предметов на путь (патент РФ № 2385245, МПК B61L 23/00, опубл. 27.03.2010 г.). Устройство представляет собой электрическую цепь элементов и включает механические датчики контактного типа для обнаружения посторонних предметов за пределами нижнего габарита, закрепленные на основаниях, которые установлены на платформе. Каждый датчик имеет ударовоспринимающую полку и две стойки с конструктивно и технологически выполненными участками предполагаемого разрушения при сверхнормируемых усилиях нагружения. Датчики соединены наружными болтовыми соединениями и проводниками электрического тока и подключены к кабельным концевым муфтам, соединенным с контрольной аппаратурой дежурного по станции. Датчики выполнены в виде целого элемента из токопроводящего материала. Токопередающие поверхности электрической цепи в местах соединения имеют антикоррозионное токопроводящее покрытие. При столкновении с устройством массивных предметов один или несколько датчиков разрушаются, в результате чего происходит изменение электрического сопротивления цепи, которое воспринимается контрольной аппаратурой дежурного по станции как сигнал тревоги.
Недостатком устройства является использование в нем датчиков контактного типа, разрушающихся при ударе массивными посторонними предметами, что требует замены датчиков. Кроме того, устройство имеет узко специфическое применение, т.к. предназначено для работы в узкой зоне контроля ~0,2 м, ограниченной нижним габаритом приближения строений (ГОСТ 9238-83).
Задачей заявляемого устройства является обеспечение сохранности датчиков и расширение зоны контроля.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве предупреждения о падении посторонних предметов на путь, содержащем датчики обнаружения посторонних предметов, закрепленные на основаниях, установленных на платформе, соединенные в единую электрическую цепь и подключенные к кабельным концевым муфтам, причем токопередающие поверхности электрической цепи в местах соединения имеют антикоррозионное токопроводящее покрытие, а датчики выполнены в виде датчиков дальнодействующего типа, например в виде ультразвуковых датчиков движения, и введены выполненные из влагостойкого материала защитные корпуса, в которых размещены датчики.
Такое выполнение устройства, в котором датчики выполнены в виде датчиков дальнодействующего типа, например в виде ультразвуковых датчиков перемещения, и введены выполненные из влагостойкого материала защитные корпуса, в которых размещены датчики, позволяет за счет выполнения датчиков дальнодействующими расширить зону контроля устройства (до 10 м), а за счет введения влагостойких защитных корпусов обеспечить сохранность датчиков.
На рис. 1 представлена схема устройства предупреждения о падении посторонних предметов на путь, на рис. 2 - схема расположения устройства на объекте искусственного сооружения (на путепроводе).
Устройство состоит из датчиков 1, установленных на основаниях 2, которые закреплены на платформе 3. Каждый из датчиков 1 является датчиком дальнодействующего типа. В качестве примера выбран вариант применения ультразвукового датчика движения, в котором источник и регистратор ультразвуковых волн помещены в единый корпус. Защитные корпуса 4 датчиков 1 выполнены из влагостойкого материала и, кроме того, в случае применения акустических датчиков, из звукопроницаемого материала. Электрическая цепь устройства включает датчики 1, провода 5 электрического тока и соединительные панели 6. Соединительные панели 6 размещены в коробках 7, установленных на платформе 3, и подключены к датчикам 1 проводами 5 через кабельные вводы 8, расположенные в отверстиях оснований 2 и коробок 7. Электрическая цепь устройства проводом 9 подключена к кабельным концевым муфтам и через них к контрольной аппаратуре дежурного по станции (не показаны).
Устройство работает на основе сканирования окружающего пространства волнами ультразвукового диапазона колебаний (20-60 кГц). Главным элементом ультразвукового датчика движения является преобразователь, который объединяет генератор и приемник звуковых волн. Генератор испускает короткие импульсы звуковых волн в зоне действия датчика, которые при встрече с препятствием отражаются, возвращаются к преобразователю и создают вибрацию в приемнике звуковых волн, с которого снимается электрический сигнал. Волны, отражающиеся от неподвижных объектов и попадающие в приемник, не вызывают сигнала тревоги. Когда в зоне контроля ультразвукового датчика движения появляется движущийся предмет, то частота отраженной от этого предмета волны изменяется из-за эффекта Доплера. Приемник датчика 1 регистрирует изменение частоты и преобразует это изменение в электрический сигнал. Этот сигнал передается по электрической цепи 5 и проводу 9 на контрольную аппаратуру дежурного по станции как аварийный сигнал. Дежурный по станции при получении аварийного сигнала анализирует ситуацию и принимает решение о подтверждении падения постороннего предмета или о ложной тревоге. Если контрольная аппаратура оснащена системой видеонаблюдения, то при поступлении на нее аварийного сигнала дежурный по станции имеет возможность оценить ситуацию с помощью видеоизображений.
На работоспособность ультразвуковых датчиков движения не оказывают существенного влияния освещенность, проводимость, влажность, запыленность и температура окружающей среды и контролируемых объектов.
Устройство устанавливают по периметру внешних границ искусственных сооружений (мосты, путепроводы, порталы туннелей, транспортные развязки и др.) вблизи от мест вероятного падения посторонних предметов на железнодорожное полотно, но не по ходу их движения, например в нишах под плитами 11 путепровода (рис. 2) или портала тоннеля. Расположение платформы 3, размеры датчиков 1 и других элементов устройства выбирают, исходя из местных условий их применения, в частности в качестве платформы 3 для крепления оснований 2, могут быть использованы конструкции 12 искусственных сооружений над железнодорожным полотном. Устройство может использоваться для предупреждения о сходе оползней, лавин, камнепадов, селей, а также для предупреждения о падении с путепровода автотранспортных средств.
Указанные преимущества устройства снижают вероятность наступления тяжелых аварийных последствий для подвижного состава и инфраструктуры железной дороги.