СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ОСВЕЩЕНИЕМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПЛАТФОРМ

Полезная модель относится к системам освещения, а более конкретно к системам автоматического управления освещением пассажирских платформ.
Известна система управления освещением (Дегтярев В.О., Корякин О.Г., Фирсанов Н.Н. Осветительные установки железнодорожных территорий. - М.: Транспорт 1897. С. 156-160), содержащая фотодатчики, реагирующие на внешнюю (природную) освещенность. Фотодатчики соединены с усилительно-преобразовательным блоком, который в свою очередь соединен с входом блока управления. Выходы блока управления соединены с входами магнитных пускателей, которые установлены на питающих линиях осветительных установок.
Основным недостатком данной системы является то, что освещение платформ включается в темное время суток независимо от наличия поезда у платформы, что определяет значительное потребление электроэнергии системой освещения.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой полезной модели является система автоматического управления освещением железнодорожных платформ (RU 28850, B60L 1/14, B60L 1/16, 20.04.2003), выбранная в качестве прототипа, содержащая магнитные пускатели, установленные на питающих линиях осветительных установок, входы которых связаны с выходами блока управления, входы которого связан с выходами усилительно-преобразовательного блока, первый вход усилительно-преобразовательного блока соединен с выходом фотодатчика, второй вход усилительно-преобразовательного блока соединен с выходом блока задержки, а третий вход соединен с выходом звукового датчика.
Основной недостаток прототипа обусловлен вероятностью срабатывания звукового датчика от посторонних сигналов, т.е. включения системы освещения в отсутствии подвижного состава в районе платформы, а, следовательно, к значительному потреблению электроэнергии.
Задачей настоящей полезной модели является уменьшение электроэнергии, потребляемой системой освещения железнодорожных платформ, за счет использования пьезоэффекта.
Технический результат достигается тем, что в системе автоматического управления освещением железнодорожных платформ, содержащей магнитные пускатели, установленные на питающих линиях осветительных установок, входы которых связаны с выходами блока управления, входы которого связаны с выходами усилительно-преобразовательного блока, первый вход которого соединен с выходом фотодатчика, второй вход усилительно-преобразовательного блока соединен с выходом блока задержки, третий вход усилительно-преобразовательного блока соединен с пьезоэлектрическим генератором, расположенным между подошвой рельсов и грунтом в районе изоляционного стыка, пьезоэлектрический генератор содержит пьезоэлектрические элементы, установленные на упругих элементах, и пластину, расположенную между пьезоэлектрическими элементами.
На фиг. 1 изображена блок-схема заявляемой полезной модели, на фиг. 2 приведена блок-схема блока управления, на фиг. 3 показан пьезоэлектрический генератор.
1
3
Система автоматического управления освещением железнодорожных платформ содержит блок управления (БУП) 1 (фиг. 1), выходы которого соединены с входами магнитных пускателей (B-B) 2 (Политехнический словарь. Под ред. А.Ю. Ишлинского. М.: СЭ. 1989. - С. 282-283), вход БУП 1 соединен с выходом усилительно-преобразовательного блока (УПБ) 3, который может представлять собой, например, комбинацию блока PET-УД и блока РЕТ-БВ. Первый вход УПБ 3 соединен с выходом фотодатчика 4, второй вход УПБ 3 соединен с выходом пьезоэлектрического генератора 5, а третий вход УПБ 3 соединен с выходом блока задержки 6, который представляет собой реле времени (Электроника. Энциклопедический словарь. Под редакцией В.Г. Колесникова: «СЭ». 1991. - С. 474-475).
опорн
опорн
Блок управления 1 (фиг. 1) с магнитными пускателями 2 состоит из первого канала - пьезоканала, который содержит пороговый элемент 7 (фиг. 2), представляющий собой компаратор, сравнивающий сигнал с пьезогенератора 5 (фиг. 1) с опорным напряжением U (фиг. 2), соединенный с триггером 8, за которым идет усилитель мощности 9 с релейным выходом, которому подсоединяются магнитные пускатели 2 (на фиг. 1). Второй канал - фотоканал БУП 1 состоит из порогового элемента 10 (фиг. 2), представляющего собой компаратор, сравнивающий сигнал с опорным напряжением U, соединенного с триггером 8.
Пьезоэлектрический генератор 5 (фиг. 1) закрепляется под подошвой рельсов 11 (фиг. 3) и 12 и грунтом в районе рельсового изолирующего стыка 13 на подходе к платформе и содержит пьезоэлектрические элементы 14 и 15, состоящие из упругих пластин эластичного полиуретана, чередующихся с пластинами из пьезоэлектрического материала, например, ниобата лития, поливинилиденфторида или пьезокерамики титаната бария (ТБ-1). Пьезоэлектрические элементы 14 и 15 установлены на упругих элементах 16 и 17. Между пьезоэлектрическими элементами 14 и 15 расположена упругая пластина 18.
Система автоматического управления освещением железнодорожных платформ работает следующим образом. В светлое время суток фотодатчик 4 (фиг. 1) непрерывно подает сигнал в УПБ 3, в котором сигнал усиливается и выпрямляется. С выхода УПБ 3 сигнал поступает на вход БУП 1 магнитными пускателями 2. В БУП 1 сигнал подается на пороговый элемент 7 (фиг. 2), где происходит отсеивание паразитной составляющей сигнала, путем сравнения с опорным напряжением. Блок, создающий опорное напряжение, на фиг. 2 не показан. Затем сигнал поступает на триггер 8, с выхода которого подается сигнал на усилитель мощности 9, а затем на магнитные пускатели (на фиг. 2 не показаны), в результате чего последние размыкаются. При снижении уровня освещенности сигнал с фотодатчика 4 (фиг. 1) прекращается и УПБ 3 начинает реагировать на сигналы пьезоэлектрического генератора 5. Предполагается устанавливать пьезоэлектрический генератор 5 под подошвой рельсов 11 (фиг. 3) и 12 в районе изолирующего стыка 13 на подходе к платформе. При наезде колеса на стык 13, возникает импульсная механическая сила, действующая на стык 13, и вызывающая деформации пьезоэлектрических элементов 14 и 15, причем величина этой силы пропорциональна скорости движения колеса и может достигать нескольких сотен килоньютонов. Пьезоэлектрические элементы 14 и 15 пьезоэлектрического генератора 5 (фиг. 1) вырабатывают сигнал, который поступает в УПБ 3, где отфильтровывается и усиливается необходимый спектр частот сигнала, формируется отпирающий сигнал на вход БУП 1 магнитными пускателями 2 и опорный сигнал в блок задержки 6. В БУП 1 сигнал сначала поступает на пороговый элемент - компаратор 10 (фиг. 2) и затем на триггер 8, после чего - на усилитель мощности 9. Сигналы с выходов БУП 1 (фиг. 1) замыкают магнитные пускатели 2 питающих линий осветительных установок. В результате магнитные пускатели 2 «включают» осветительные установки (на чертеже не показаны). Блок задержки 6 задерживает отключение магнитных пускателей 2 после прохождения сигнала от пьезоэлектрического генератора 5 на время, необходимое для высадки и посадки пассажиров в вагоны или погрузки и выгрузки в случае грузового состава.
Через установленный интервал времени блок задержки 6 подает сигнал, который УПБ 3 использует для формирования запирающего сигнала для БУП 1.
Как можно заметить, заявляемая система автоматически отключает освещение железнодорожной платформы при отсутствии поезда и автоматически включает освещение при его подходе к платформе, что позволяет сэкономить электроэнергию, идущую на осветительные цели. Например, предлагаемая система управления освещением позволяет только на одной двухсторонней платформе, содержащей 12 светильников мощностью 1 кВт каждый, без ущерба безопасности пассажиров сократить расход электроэнергии на 40000-70000 кВт в год.
Заявляемая система может быть адаптирована под реальный график движения поездов и обеспечить безопасность пассажиров в темное время суток.