Комплекс управления сигнальной точкой систем числовой кодовой автоблокировки

Полезная модель относится к оборудованию железнодорожного транспорта, в частности к устройствам железнодорожной автоматики и телемеханики. Техническим результатом является создание современной системы интервального регулирования и обеспечения безопасности движения поездов на перегонах с децентрализованным размещением аппаратуры, контролирующей целостность и свободность участков пути посредством рельсовых цепей, улучшение эксплуатационно-технические характеристики за счет повышения степени интеграции аппаратуры, сохранения устойчивости линейных цепей к перенапряжению, сокращения числа электромагнитных реле за счет применения современной микропроцессорной аппаратуры.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является микропроцессорная приемопередающая аппаратура кодовой электронной блокировки (Полыванный Д.В., Гуров С.В. Разработка и внедрение кодовых электронных блокировок КЭБ-1 и КЭБ-2 // Автоматика, связь, информатика. - 2001. - №10. - С. 35-37). В кодовой электронной блокировке КЭБ-1 используются генератор кодов ГК-КЭБ, осуществляющий передачу сигналов и приемник-дешифратор ПД-КЭБ. В кодовой электронной блокировке КЭБ-2 используется приемопередающий блок управления сигнальной точкой БУСТ. Указанная приемопередающая аппаратур работает только с рельсовыми цепями с изолирующими стыками.
Недостатками данного технического решения являются:
- необходимость дополнительной прокладки кабеля;
- продолжительное время реакции на занятие рельсовой цепи;
- рассчитан на подключение ламп с максимальной мощностью 15 Вт, которые менее распространены на сети железных дорог, нежели 25 Вт;
- используется установка данных с помощью тумблеров и перемычек;
- нет возможности регулировки уровня выходного сигнала и длительности короткого интервала;
- недостаточная мощность выходного сигнала для длинных рельсовых цепей;
- невозможность управления двумя светофорами спаренной сигнальной установки;
- косвенный контроль целостности нитей накала светофорных ламп.
Технический результат представленной полезной модели достигается за счет:
- синтез выходного сигнала осуществляется методом прямого цифрового синтеза, сформированный сигнал поступает в усилитель мощности;
- все модули устройства (комплекса), связанные с приемом, обработкой и формированием сигналов, влияющих на безопасность функционирования, выполняются с использованием двух идентичных независимых каналов обработки, принимающих решения по принципу «2 из 2», то есть решение считается принятым, если оно принято одинаковым обоими каналами;
- все исполнительные узлы устройства (формирующие выходные сигналы) имеют, по меньшей мере, две независимые возможности отключения выходного сигнала. Это позволяет отключить формирование сигнала даже при неисправности одной из схем выключения;
- все выходные сигналы устройства либо формируются динамически, либо каналы их формирования подвергаются динамическому тестированию;
- выходной сигнал питания рельсовой цепи включает в себя контрольный сигнал, позволяющий проводить сквозной контроль работоспособности устройства и определять наличие короткого замыкания в изолирующем стыке;
- межмодульный обмен реализован на основе двух независимых цифровых интерфейсов с различными протоколами обмена и физическими интерфейсами;
- применяется элементная база с нормированными эксплуатационными характеристиками, режимы работы компонентов соответствуют требованиям производителей.
Устройство имеет модульную конструкцию и выполнено в металлическом корпусе с возможностью установки в шкафах монтажных 19-дюймовых (МЭК 297) двухстороннего обслуживания, предназначенных для напольной установки.
В состав устройства входят следующие узлы:
- модуль приема, обработки, дешифрации и управления (МПОДУ) - 1 шт.;
- модуль генератора выходного сигнала (МГВС) - 1 шт.;
- модуль корректора коэффициента мощности и конвертера питания общего назначения (МККПОН) - 1 шт.;
- модуль управления огнями светофоров с лампами накаливания (МУОЛС), в состав устройства может входить от 0 до 6 модулей;
- модуль управления огнями светофоров со светодиодными светооптическими системами (МУОСС), в состав устройства может входить от 0 до 6 модулей;
- модуль интерфейса с электромеханическими реле (МИР), в состав устройства может входить от 1 до 8 модулей;
- модуль защиты, внешних интерфейсов и диагностики (МЗВИД) - 1 шт.;
- модуль внутренних соединений и индикации (МВСИ) - 1 шт.;
Модули управления огнями светофоров могут присутствовать в устройстве в любых комбинациях.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется фиг. 1, на которой изображена структурная схема устройства управления сигнальной точкой систем числовой кодовой автоблокировки.
Технический результат представленного технического решения реализуется следующим образом. Входной сигнал числового кода, в соответствии с поездной обстановкой на контролируемом участке, поступает с рельсовой цепи на вход («ВХОД») устройства в модуль приема, обработки, дешифрации и управления (МПОДУ) (1), где происходит цифровая обработка сигнала и осуществляется анализ состояния внешних реле, управление интерфейсными реле посредством модуля интерфейса с электромеханическими реле (МИР) (2) и управление светофорами путем выдачи команд модулем управления огнями светофоров с лампами накаливания (МУОЛС) (3). Выходной сигнал («ВЫХОД») представляет собой синусоидальный сигнал несущей частоты, амплитудно-манипулированный модифицированной кодовой последовательностью трансмиттера КПТ-5 или КПТ-7. Тип трансмиттера и несущая частота устанавливаться настройками конфигурации из ряда 25,0±0,5 Гц; 50,0±0,5 Гц; 75,0±0,5 Гц. Модуль защиты, внешних интерфейсов и диагностики (МЗВИД) (4) предназначен для осуществления защиты от перенапряжений на входах и выходах подключаемых рельсовых цепей. Модуль корректора коэффициента мощности и конвертера питания общего назначения (МККПОН) (6) предназначен для формирования электропитания для всех модулей устройства. Модуль генератора выходного сигнала (МГВС) (5) предназначен для формирования выходного сигнала с определенными характеристиками и с необходимым уровнем функциональной безопасности.
Настройки устройства хранятся в модуле электронного идентификационного ключа (МЭИК) (7) - номер блок-участка (рельсовой цепи) (определяется по путевому плану перегона), порог чувствительности рельсовой цепи, максимального напряжения на питающем конце рельсовой цепи, частота кодирования, тип кодового путевого трансмиттера (КПТ-5 или КПТ-7), расстояние от шкафа до светофора.
Дисплей в устройстве предназначен для настройки работы устройства, на который выводятся сообщения о его работе.