УСТРОЙСТВО ПРОВЕРКИ И ОЦЕНКИ УРОВНЯ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ БОРТОВОЙ АППАРАТУРЫ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЛОКОМОТИВНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ
DEVICE FOR CHECKING AND EVALUATING NOISE-IMMUNITY LEVEL OF ON-BOARD EQUIPMENT FOR AUTOMATIC LOCOMOTIVE SIGNALLING

Изобретение относится к области обеспечения безопасности эксплуатационной работы локомотива на железнодорожном транспорте, в частности к устройствам проверки работоспособности бортовых устройств автоматической локомотивной сигнализации (АЛС).
Известна система диагностики локомотивной аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации и приемная локомотивная катушка, включающая последовательно соединенные устройство управления генератором кодовых сигналов АЛС, генератор кодовых сигналов АЛС, сумматор, приемные локомотивные катушки, подключенные к локомотивной аппаратуре АЛС и к сумматору через соответствующую дополнительную диагностическую обмотку, кроме того, система снабжена счетчиком ошибок, соединенным с устройством сравнения, один из входов которого подключен через генератор кодовых сигналов АЛС к сумматору, а другой вход - к локомотивной аппаратуре АЛС. Система содержит устройство управления генератором помех, подключенное через генератор помех ко второму входу сумматора (RU 2383460, B61L 25/00, 10.03.2010).
Известная система обеспечивает возможность диагностирования локомотивной аппаратуры в пути следования, однако требует применения специальных катушек АЛС на каждом локомотиве, что связано с большими дополнительными затратами. Кроме того, известная система не позволяет оценить уровень помехоустойчивости аппаратуры АЛС и не способна выявить локомотивы с бортовой аппаратурой автоматической локомотивной сигнализации, имеющей низкую помехоустойчивость.
Наиболее близким к заявляемому устройству является устройство проверки систем автоматической локомотивной сигнализации (УПС-АЛС), включающее блок управления и испытательные шлейфы, индуктивно связанные с приемными катушками АЛС, соединенными с входом локомотивных устройств АЛС, подключенных к локомотивному светофору для передачи сигнала. Кроме того, устройство содержит блок формирования тестовых сигналов с усилителями мощности, вход которого соединен с первым выходом блока управления и выход соединен с входом испытательных шлейфов, блок формирователей сигналов АЛСН, АЛС-ЕН, тональных рельсовых цепей автоблокировки и фазочувствительных рельсовых цепей с базой образцов помех и искаженных сигналов, вход которого соединен со вторым выходом блока управления, а выход соединен с входом блока формирования тестовых сигналов с усилителями мощности, и блок регистрации и анализа работы и сбоев АЛС, первый вход которого соединен с первым выходом блока управления и второй вход подключен к выходу локомотивного устройства АЛС (RU 114016, B61L 3/20, 10.03.2012).
Известное устройство обеспечивает проверку работы АЛСН и АЛС-ЕН с учетом электромагнитной обстановки, создаваемой протекающими в рельсовой цепи токами, а также ЭДС, наводимой в приемных локомотивных катушках. Однако оно не анализирует результаты расшифровки бортовой аппаратурой АЛС задаваемых кодов с искажениями по временным параметрам, что не позволяет оценить уровень помехоустойчивости бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации.
Технический результат заключается в повышении объективности проверки бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации и достоверности оценки уровня ее помехоустойчивости, исключении влияния «человеческого фактора» на результаты проверки.
Технический результат достигается тем, что устройство проверки и оценки уровня помехоустойчивости бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации содержит последовательно соединенные программируемый блок задания кодов и искажений, генератор кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации и помех и блок регулировки и измерения уровней тока, выход которого через рельсовую цепь или шлейф посредством индуктивной связи подключен к бортовой аппаратуре автоматической локомотивной сигнализации локомотива, а также блок считывания показаний локомотивного светофора или блока индикации бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации, выходом подключенный к первым входам модуля анализа показаний бортовой автоматической локомотивной сигнализации и модуля анализа временных параметров переключения показаний бортовой автоматической локомотивной сигнализации, выход каждого из которых соединен с соответствующим входом модуля формирования протокола проверки, другим входом подключенного к выходу блока ввода данных, а выходами - к входам блока индикации и блока регистрации, и блок памяти, включенный между вторыми входами модуля анализа показаний бортовой автоматической локомотивной сигнализации и модуля анализа временных параметров переключения показаний бортовой автоматической локомотивной сигнализации, при этом программируемый блок задания кодов и искажений снабжен блоком управления.
Блок управления может быть выполнен в виде стационарного пульта управления, подключенного к управляющему входу блока задания кодов и искажений, при этом блок управления, программируемый блок задания кодов и искажений, генератор кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации и помех и блок регулировки и измерения уровней тока размещают в отдельном шкафу, установленном на контрольном пункте депо. Такое выполнение блока управления позволяет осуществлять включение устройства и задание режимов проверки, находясь на контрольном пункте депо.
Блок управления может быть выполнен в виде переносного пульта управления и подключен к управляющему входу блока задания кодов и искажений посредством беспроводного канала связи, при этом приемопередатчик беспроводного канала связи, программируемый блок задания кодов и искажений, генератор кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации и помех и блок регулировки и измерения уровней тока размещены в отдельном шкафу, установленном на контрольном пункте депо, что позволяет осуществлять включение устройства и задание режимов проверки, находясь на локомотиве.
Блок управления может быть выполнен в виде двух пультов - стационарного и переносного, первый из которых подключен непосредственно к управляющему входу программируемого блока задания кодов и искажений, а второй - посредством беспроводного канала связи, при этом стационарный пульт управления, приемопередатчик беспроводного канала связи, программируемый блок задания кодов и искажений, генератор кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации и помех и блок регулировки и измерения уровней тока размещены в отдельном шкафу, установленном на контрольном пункте депо. Это позволяет осуществлять включение устройства и задание режимов проверки, находясь как на контрольном пункте депо, так и на локомотиве.
Кроме того, блок регистрации может быть выполнен в виде съемной карты памяти. Такое выполнение блока регистрации позволяет оперативно перенести результаты проверки бортовой аппаратуры АЛС на персональный компьютер для их дальнейшей обработки с целью, например, представления протокола проверки на бумажном носителе.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема одного из вариантов выполнения устройства проверки и оценки помехоустойчивости бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации.
Устройство проверки и оценки уровня помехоустойчивости бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации содержит последовательно соединенные программируемый блок 1 задания кодов и искажений, генератор 2 кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации и помех и блок 3 регулировки и измерения уровней тока, выход которого через рельсовую цепь или шлейф 4 посредством индуктивной связи подключен к бортовой аппаратуре 5 автоматической локомотивной сигнализации локомотива, локомотивный светофор 6, блок 7 считывания показаний локомотивного светофора, выходом подключенный к первым входам модуля 9 анализа показаний бортовой локомотивной сигнализации и модуля 8 анализа временных параметров переключения показаний бортовой локомотивной сигнализации, выход каждого из которых соединен с соответствующим входом модуля 10 формирования протокола проверки, другим входом подключенного к выходу блока 11 ввода данных, а выходами - к входам блока 12 индикации и блока 13 регистрации, блок 14 памяти, включенный между вторыми входами модуля 9 анализа показаний бортовой локомотивной сигнализации и модуля 8 анализа временных параметров переключения показаний бортовой локомотивной сигнализации.
В блоке 14 памяти хранится программная последовательность кодовых сигналов для проверки бортовой аппаратуры АЛС, аналогичная программной последовательности кодовых сигналов в блоке 1.
При этом программируемый блок 1 задания кодов и искажений снабжен блоком управления.
Блок управления выполнен в виде переносного пульта 15 управления и подключен к управляющему входу блока 1 задания кодов и искажений посредством беспроводного канала связи 16. Беспроводной канал связи 16 включает приемопередатчик 17, линию 18 связи и приемопередатчик 19.
Приемопередатчик 19 канала 16, программируемый блок 1 задания кодов и искажений, генератор 2 кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации и помех и блок 3 регулировки и измерения уровней тока расположены в отдельном шкафу, установленном на контрольном пункте депо (на чертеже не показано).
При этом элементы регулирования и индикатор уровней тока блока 3 размещены на внешней стороне шкафа (на чертеже не показано).
Блок 7 считывания показаний локомотивного светофора, модуль 8 анализа показаний бортовой локомотивной сигнализации, модуль 9 анализа временных параметров переключения показаний бортовой локомотивной сигнализации, модуль 10 формирования протокола проверки, блок 11 ввода данных, блок 12 индикации, блок 13 регистрации и блок 14 памяти установлены в едином корпусе, на внешней стороне которого размещены клавиатура блока 11 и дисплей блока 12 (на чертеже не показано).
Устройство работает следующим образом.
Перед началом проверки с помощью блока 11 ввода данных в модуль 10 формирования протокола проверки вводят информацию о серии и номере локомотива, месте его приписки, фамилии проверяющего.
С переносного пульта 15 управления осуществляют включение устройства и задают программу проверки бортовой аппаратуры 5 автоматической локомотивной сигнализации данного локомотива. При этом на управляющий вход программируемого блока 1 задания кодов и искажения подают соответствующие сигналы, в соответствии с которыми генератор 2 формирует кодовые комбинации сигналов АЛС с искажениями, имитирующие влияние помех в условиях эксплуатации локомотива.
С выхода генератора 2 последовательность кодовых сигналов поступает на вход блока 3, который осуществляет измерение и плавную регулировку тока для проверки работы аппаратуры АЛС при различных уровнях тока, измерения уровней пороговой чувствительности бортовой аппаратуры АЛС, проверки при перепаде уровней тока. После чего последовательность кодовых сигналов с искажениями через рельсовую цепь или шлейф 4 посредством индуктивной связи поступает на бортовую аппаратуру 5 АЛС.
При правильной работе бортовой аппаратуры 5 АЛС при появлении кодовых сигналов зеленого огня на локомотивном светофоре 6 с определенной временной задержкой загорается зеленый огонь, кодовых сигналов желтого огня - желтый огонь, кодовых сигналов красно-желтого огня - загорается желтый огонь с красным. При отсутствии кодовых сигналов после зеленого или желтого огня на локомотивном светофоре 6 загорается белый огонь, а после красно-желтого огня - красный.
При передаче кодовых сигналов с помехами искажаются как форма сигналов, так и временные интервалы между отдельными посылками кода.
Установленный в непосредственной близости к локомотивному светофору 6 бортовой аппаратуры 5 АЛС блок 7 выполнен в виде отдельных фотоприемников на каждый огонь локомотивного светофора 6. Фотоприемники блока 7 считывают показания локомотивного светофора 6, на выходе блока 7 формируется соответствующий сигнал, который передается в модуль 9 анализа показаний бортовой локомотивной сигнализации и в модуль 8 анализа временных параметров переключения показаний бортовой локомотивной сигнализации.
При этом модуль 9 запрашивает из блока 14 памяти значения последовательности кодовых сигналов проверки, сравнивает их с показаниями локомотивного светофора бортовой аппаратуры 5 АЛС. По результатам сравнения модуль 9 определяет соответствие или несоответствие последовательности сигналов автоматической локомотивной сигнализации бортовой аппаратуры 5 АЛС последовательности кодовых сигналов проверки АЛС и результаты направляет в модуль 10.
Модуль 8 по показаниям блока 7 измеряет время переключения локомотивного светофора, характеризующее устойчивость работы бортовой аппаратуры АЛС локомотива при различных искажениях кодовых сигналов, запрашивает из блока 14 памяти временные параметры кодовых сигналов проверки, анализирует временные параметры кодовых комбинаций, их отличие от кодовых сигналов проверки, а также временные расхождения между показаниями локомотивного светофора и кодовыми сигналами проверки, определяет, при каких временных расхождениях показания локомотивного светофора перестают соответствовать значениям кодовых сигналов проверки, заложенных в блоке 14 памяти. Результаты анализа временных параметров модуль 8 направляет в модуль 10 формирования протокола проверки.
Модуль 10 на основании полученных данных формирует протокол проверки бортовой аппаратуры 5 АЛС локомотива, в котором отражает ее работоспособность и оценивает ее помехоустойчивость.
В случае соответствия показаний локомотивного светофора кодовым сигналам проверки аппаратуры 5 АЛС модуль 10 в протоколе проверки отмечает ее работоспособность, а в случае несоответствия - отсутствие ее работоспособности.
Оценку помехоустойчивости аппаратуры 5 АЛС модуль 10 определяет по результатам анализа временных параметров переключения кодовых сигналов. Чем больше временных значений, при которых показания локомотивного светофора не соответствуют значениям комбинации кодовых сигналов проверки, тем ниже уровень помехоустойчивости проверяемой аппаратуры 5 АЛС локомотива.
Протокол проверки модуль 10 направляет в блок 12 индикации для визуального отображение результатов проверки и в блок 13 регистрации для формирования базы данных проверок бортовой аппаратуры 5 АЛС локомотивов с целью дальнейшего анализа и обработки.
Таким образом, заявляемое техническое решение повышает объективность проверки бортовой аппаратуры 5, достоверность оценки уровня ее помехоустойчивости, исключает влияния «человеческого фактора» за счет автоматизации проверки аппаратуры, что позволит снизить финансовые потери за счет исключения выхода на линию локомотивов с аппаратурой АЛС с низкой помехоустойчивостью, на которых происходят необоснованные автостопные и экстренные торможения локомотива вследствие возникающих сбоев в работе бортовой автоматической локомотивной сигнализации, приводящих к нарушению графика движения поездов, дополнительным расходам на электроэнергию и снижению уровня безопасности движения.