СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЙ ПУТЕВОГО УЧАСТКА НА СТАНЦИЯХ И ПЕРЕГОНАХ
METHOD FOR TRACK CONDITIONS MONITORING AT STATIONS AND HAULS

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к железнодорожной технике, а именно к железнодорожной автоматике и телемеханике, и может быть использовано для регулирования движения поездов.
Уровень техники
Известен способ контроля свободности путевых участков, заключающийся в том, что определяют количество свободных путевых участков на перегоне и сумму значений напряжений на этих участках, а затем находят среднее арифметическое напряжение. Текущее значение напряжения каждого из участков сравнивают с полученным средним арифметическим значением напряжения. При существенном отличии текущего значения напряжения от среднего арифметического фиксируют занятость путевого участка, в противном случае - свободность [Патент РФ №2025358, МКП В61L 23/16. Способ контроля свободности путевых участков и устройство для его осуществления. Авторы: Полевой Ю.И., Стрельцов С.К., Мазалова Н.А. БИ№24, 1994 г.].
Недостатком этого способа является то, что при значительной продольной асимметрии изоляции рельсовой линии возможен ложный контроль состояния путевых участков.
Известен способ контроля свободности путевых участков заключающийся в том, что в рельсовую линию с одного конца подают сигнал тональной частоты, а на другом конце сравнивают текущее значение сигнала с пороговыми значениями занятия и освобождения. В случае превышения порогового значения занятия над текущим фиксируют занятие участка, а в случае превышения текущего значения над пороговым значением освобождения фиксируют освобождение участка. В момент вступления поезда на смежный путевой участок, при свободном соседнем путевом участке, фиксируют напряжение приемного конца рассматриваемого путевого участка, являющееся опорным напряжением, и токи питающих концов при попеременном подключении источника питания к каждому из концов рельсовой линии. Затем определяют коэффициент снижения напряжения и значение порогового напряжения освобождения путем умножения порогового напряжения занятия на коэффициент запаса. Далее пороговые напряжения занятия и освобождения до занятия рельсовой линии непрерывно корректируют с учетом изменения тока дальнего от шунта питающего конца, при этом пороговые напряжения изменяют пропорционально, а после освобождения рельсовой линии пороговые напряжения корректируют с учетом изменения тока другого конца рельсовой линии для достоверного контроля состояния путевого участка при интервале попутного следования менее трех блок-участков. При этом коррекцию пороговых напряжений производят пропорционально изменению тока питающих концов [Патент RU №2268185, МКП В61L 23/16. Способ контроля свободности путевых участков. Авторы: Полевой Ю.И., Полевая Л.В., Трошина М.В. БИ №02, 2006 г.].
Недостатком этого способа является то, что при подходе поезда к границе между рельсовыми цепями при мокром балласте возможно преждевременное занятие впередилежащей рельсовой цепи, что может привести к экстренной остановке поезда, и, кроме того, возможна потеря поездного шунта под хвостом поезда, что может создать опасную ситуацию.
Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом, на достижение которого направлено данное техническое решение, является контроль местонахождения поезда с участием рельсовой цепи и информации, получаемой с ГЛОНАСС, о местонахождения головы поезда, что позволяет исключить преждевременную фиксацию рельсовой цепи и опасные последствия при потере шунта под хвостом поезда.
При подходе поезда к рельсовой цепи начало фиксации шунта зависит от состояния балласта - т.е. от величины его сопротивления. При мокром балласте фиксация занятия происходит на некотором расстоянии от места подключения приборов рельсовой цепи, что может быть причиной экстренной остановки поезда. Для исключения этой ситуации фиксация занятия осуществляется при выполнении двух условий: приборы рельсовой цепи показывают ее занятость; с участием ГЛОНАСС контролируется пересечение поездом границы рельсовой цепи. Для исключения опасной ситуации при повреждении бортовой локомотивной аппаратуры ГЛОНАСС фиксация занятия рельсовой цепи осуществляется в промежутке через 5-30 с. после получения информации с рельсовой цепи о занятии.
Технический результат достигается тем, что способ контроля состояний путевого участка заключающийся в том, что в рельсовую линию с одного конца подают сигнал тональной частоты, а на другом конце сравнивают текущее значение сигнала с пороговыми значениями занятия и освобождения. В случае превышения порогового значения занятия над текущим фиксируют занятие участка, а в случае превышения текущего значения над пороговым значением освобождения - ее освобождение, отличающийся тем, что занятие путевого (в отличие от рельсовой линии фиксация занятия путевого участка осуществляют при выполнении двух условий) участка фиксируют при выполнении дополнительного условия, которое заключается в том, что определяют координату местонахождения локомотива с помощью ГЛОНАСС, контролируют ее соответствие одной границы рельсовой цепи и в случае соответствия фиксируют занятие путевого участка. В отсутствии такого соответствия фиксацию занятия путевого участка осуществляют только с учетом выполнения основного условия (контроль занятия путевого участка по результату работы рельсовой цепи) с выдержкой времени 5-30 с; фиксацию освобождения рельсовой линии осуществляют при выполнении основного (контроль освобождения путевого участка по результату работы рельсовой цепи) и дополнительного условия, заключающегося в том, что локомотив должен находиться на расстоянии длины поезда от другой границы рельсовой цепи с учетом растяжения поезда на четыре процента его длины, которое происходит из-за особенностей работы автосцепки. Контроль выполнения перечисленных условий осуществляется на посту ЭЦ станционной ЭВМ - ЭВМС, куда стекается необходимая информация с перегона о состоянии рельсовой линии и с локомотива по радиоканалу о его местонахождении и длине.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 изображена схема контроля путевого участка, на Фиг. 2 -фрагменты ситуации при подходе поезда к рельсовой цепи (А) и выходе поезда с рельсовой цепи (Б).
На Фиг. 1 и 2 представлены следующие обозначения:
1 - пост ЭЦ;
2, 3 и 4 рельсовые линии РЛ второй, третьей и четвертой рельсовых цепей;
5 - поезд;
6 - локомотивная радиостанция РСЛ с антенной;
7 - путевой генератор;
8 - резистор;
9 и 10 - путевые трансформаторы ТП питающего и приемного конца;
11 - полосовой фильтр ФП;
12 - усилитель У;
13 - выпрямитель В;
14 - аналого-цифровой преобразователь АЦП;
15 - станционная ЭВМ - ЭВМС;
16 - станционная радиостанция РСС с антенной;
Г1 и Г2 - границы третьей рельсовой цепи 3;
ЗПШМ - зона предварительного шунтирования при мокром балласте;
УДП - удлинение поезда на 4%;
ЗПШ - зона потери шунта.
Осуществление изобретения
Действие способа осуществляется следующим образом. На посту ЭЦ 1 (Фиг. 1) путевой генератор 7 посредством резистора R 8 и путевого трансформатора ТП 9 подсоединен к питающему концу третьей рельсовой линии 3. К приемному концу этой рельсовой линии через путевой трансформатор ТП 10, усилитель У 12, выпрямитель В 13 и аналого-цифровой преобразователь АЦП 14 подсоединен цифровой вход станционной ЭВМ - ЭВМС 15. На этот вход поступает цифровой сигнал, величина которого пропорционально напряжению U приемного конца рельсовой линии 3. При свободных рельсовых линиях 2, 3 и 4 напряжение U зависит, главным образом, от состояния балласта - сопротивления изоляции. Сопротивление изоляции изменяется в широких пределах от 0,2-1,0 Ом до 100-200 Ом. Такое колебание сопротивления изоляции влияет на работу рельсовой цепи в шунтовом режиме, а именно на место фиксации шунта.
На Фиг. 2, А показана зона предварительного шунтирования ЗПШМ. При большом сопротивлении изоляции шунт начинает чувствоваться в конце этой зоны, т.е. у места подключения к рельсам путевого приемника -граница Г1 рельсовой линии 3. При малом сопротивлении изоляции - в начале зоны, т.е. на расстоянии ЗПШМ от границы Г2. Таким образом, занятие рельсовой линии 3, фиксируется при нахождении головы поезда в зоне ЗПШМ. При мокром балласте занятие рельсовой линии 3 фиксируется до вступления головы поезда на рельсовую линию 3. В этом случае на локомотив поступает сигнал о запрете входа на рельсовую линию 3 перед ее фактическим занятием, что вызывает экстренную остановку поезда. Для исключения такой ситуации с локомотивной радиостанции РСЛ 6 на станционную радиостанцию РСС 16 передается информация о координате местонахождения головы поезда, которая определяется локомотивными устройствами ГЛОНАСС (на Фиг. 1 не показаны). Со станционной радиостанции РСС 16 информация передается на станционную ЭВМ - ЭВМС 15, где уже имеется информация о состоянии рельсовой линии 3 (по результатам работы рельсовой цепи). Фиксация занятия путевого участка происходит при выполнении двух условий: рельсовая линия 3 занята, локомотив пересек границу рельсовой цепи Г1. Если информация о пересечении границы не поступает, то фиксация занятия путевого участка все равно происходит, но только с выдержкой времени, а именно, по истечению 5-30 сек поле занятие рельсовой линии 3.
При уходе поезда с рельсовой линии 3 (Фиг. 2) и потере шунта под хвостом поезда возможен преждевременный ложный контроль ее освобождения. Для исключения этой ситуации фиксация освобождения рельсовой линии 3 происходит только после того, как голова поезда удалена от границы Г2 на расстоянии длины поезда. Эту ситуацию контролирует станционная ЭВМ - ЭВМС 15. На эту ЭВМ с локомотива по радиоканалу передают и координату местонахождения локомотива и длину поезда. При движении поезда его длина может изменяться на ±4%, из-за особенностей работы автосцепки. Поэтому локомотив должен удалиться от границы Г2 на расстояние длины поезда плюс 4% от его длины.