Устройство управления автоматической переездной сигнализацией

Область техники
Полезная модель относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики для управления переездной сигнализацией.
Уровень техники
Известно устройство для автоматического ограждения переезда, в котором на питающем конце в рельсовую линию участка приближения к переезду подаются зондирующие импульсы, и по времени поступления отраженных импульсов от колесной пары приближающегося к переезду поезда вычисляется скорость и координата поезда и принимается решение о закрытии переезда (авторское свидетельство СССР №1342796 А1, кл. В 61 L 29/32, опубл. БИ №37, 1987г. Устройство для автоматического ограждения переезда, Е.Г.Угрюмов, Ю.А.Бакулин, Ю.А.Ерохин).
Недостатком данного устройства является высокая восприимчивость устройства к изменениям первичных параметров рельсовой линии, а именно продольного сопротивления рельсовой линии, вследствие обрыва стыковых соединителей приводящее к затуханию зондирующих и отраженных импульсов, возникновению паразитных импульсов, и, следовательно, появлению значительной погрешности определения координаты поезда, что приводит к снижению безопасности движения.
Известно устройство, реализующее способ управления автоматической переездной сигнализацией, содержащее источник питания, вход которого подключен к сети переменного тока, выход которого через датчик тока – к блоку согласования аппаратуры питающего конца рельсовой линии и к первому входу вычислительно-логического блока, ко второму входу которого подсоединен выход датчика напряжения, причем выход вычислительно-логического блока подсоединен к входу блока управления автоматической переездной сигнализацией, а выход блока согласования аппаратуры питающего конца подсоединен к рельсовой линии участка приближения, к релейному концу которой через блок согласования аппаратуры релейного конца подсоединен приемник рельсовой цепи (патент RU 2281219 CI, B61L 29/22, опубл. 10.08.2006).
Причины, по которым нельзя достичь технического результата, является низкая надежность устройства, т. к. появляется ошибка, которая со временем увеличивается, и возникает необходимость регулярной проверки правильного определения координат путем наложения нормативного шунта в начале рельсовой линии при изменении первичных параметров рельсовой линии (продольного сопротивления рельсовой линии) и ручной корректировки, уравнения вычисления координат поезда, т.к. скорость, определенная при ошибочной координате, неточная, и это приводит к неправильному определению фактической координаты закрытия переезда и нарушению безопасности движения поездов и автотранспорта на переезде.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является устройство управления автоматической переездной сигнализацией (RU 2651379 С2, B61L 29/00, опубл. 16.10.2017 Бюл. №29, 19.04.2018 Бюл. №11. Устройство управления автоматической переездной сигнализацией. Е.М.Тарасов, Д.В. Железнов, В.Л. Герус), содержащее источник питания, первый и второй датчики тока, устройства согласования аппаратуры питающего и релейного концов, вычислительно-логический блок с уравнением координаты поезда с заранее определенными коэффициентами, блок хранения коэффициентов уравнения, блок корректировки коэффициентов, блок управления автоматической переездной сигнализацией, приемник рельсовой цепи, блок сравнения с двумя выходами и двумя входами, один из которых подсоединен к выходу вычислительно-логического блока, другой к выходу второго датчика тока. Первый выход блока сравнения через блок корректировки коэффициентов уравнения подсоединен к блоку хранения коэффициентов, выход которого подсоединен к третьему входу вычислительно-логического блока. Ко второму выходу блока сравнения подключен блок управления автоматической переездной сигнализацией. Второй датчик тока подключен между блоком согласования аппаратуры питания релейного конца и приемником рельсовой цепи.
Данное техническое решение выбрано авторами в качестве прототипа.
Недостатками прототипа является то, что устройство обладает низкой надежностью функционирования устройства управления переездной сигнализацией, из-за необходимости протяженной передачи информации о вступлении поезда на участок приближения от второго датчика тока, расположенного на релейном конце рельсовой линии участка приближения на питающий конец, где расположена аппаратура управления переездной сигнализацией по дополнительной проводной или кабельной линии.
Общими признаками известного и предлагаемого решений является устройство, содержащее источник питания, датчик тока, блоки согласования аппаратуры питающего и релейного концов, приемник рельсовой цепи, блок управления автоматической переездной сигнализацией, блок памяти для хранения коэффициентов уравнения, блок корректировки коэффициентов, вычислительно-логический блок с уравнением координаты поезда
Раскрытие сущности полезной модели
Техническая проблема заключается в разработке устройства управления автоматической переездной сигнализацией, направленного на повышение надежности функционирования устройства и безопасности движения поездов.
Техническим результатом является повышение надежности функционирования устройства управления автоматической переездной сигнализацией.
Технический результат достигается тем, что в известное техническое решение дополнительно введены блок сравнения и управления корректировкой коэффициентов, блок памяти для хранения длины рельсовой линии участка приближения, блок фиксации вступления поезда на участок приближения, входы которого подсоединены параллельно к входам вычислительно-логического блока, выход которого подключен к управляющему входу блока сравнения и управления корректировкой коэффициентов, первый выход которого подсоединен к входу блока корректировки коэффициентов, а выход вычислительно-логического блока с уравнением координаты поезда подсоединен к информационному входу блока сравнения и управления корректировкой коэффициентов, дополнительный вход которого соединен с выходом блока памяти для хранения длин рельсовой линии участка приближения, к второму выходу блока сравнения подключен блок управления АПС.
Возможность получения указанного технического результата осуществляется с помощью устройства, элементы которого находятся в конструктивном единстве и функциональной взаимосвязи.
Описание чертежей
На фиг. 1 представлен общий вид устройства управления автоматической переездной сигнализацией, где
1 – источник питания;
2 – датчик тока;
3 – блок согласования аппаратуры питающего конца;
4 – блок согласования аппаратуры релейного конца;
5 – приемник рельсовой цепи;
6 – блок управления автоматической переездной сигнализацией;
7 – блок памяти для хранения коэффициентов уравнения;
8 – блок корректировки коэффициентов;
9 – вычислительно-логический блок с уравнением координаты поезда;
10 – блок сравнения и управления корректировкой коэффициентов;
11 – блок памяти для хранения длины рельсовой линии участка приближения;
12 – блок фиксации вступления поезда на участок приближения.
Устройство работает следующим образом
в
в
в
в
уп
в
ви
е
j
65
Напряжение от источника питания (1) через датчик тока (2), устройство согласования на питающем конце (3) и устройство согласования на релейном конце (4) поступает на приемник рельсовой цепи (5), который при отсутствии поезда имеет включенное состояние, а при вступлении поезда из-за шунтирования колёсными парами рельсов выключается. Фиксация вступления поезда и управление автоматической переездной сигнализацией в отличие от прототипа, осуществляется следующим образом: при вступлении поезда на участок приближения и шунтирования рельсовой линии релейного конца происходит скачкообразное изменение значений напряжения U̇1 и тока İ1и тока на входе рельсовой линии, фиксируемые блоком фиксации вступления поезда на участок приближения (12), и на выходе которого появляется сигнал, поступающий на управляющий вход блока сравнения и управления корректировкой коэффициентов (10). Одновременно, измеренные электрические сигналы – комплексные амплитуды напряжения U̇1 и тока İ1 на входе рельсовой линии, содержащие информацию о состоянии рельсовой линии, поступают на входы вычислительно-логического блока (9). В вычислительно-логическом блоке (9) выполняется фильтрация измеренных электрических сигналов, преобразование их в цифровой вид и вычисление координаты поезда заранее определенным уравнением координаты поезда d, коэффициенты которого поступают из блока памяти для хранения коэффициентов уравнения вычисления координаты на дополнительный вход вычислительно-логического блока (9), т.е. вычисляется координата начала рельсовой линии участка приближения d по реакции напряжений и токов на вступление поезда. [Коэффициенты решающей функции d определены заранее при номинальных значениях первичных параметров рельсовой линии (например, при сопротивлении рельсовой линии 0.8и частоте сигнального тока 50 Гц), проводимости изоляции (1 см/км) и нормативной величине поездного шунта (0,06 Ом).] Результаты вычисления координаты начала рельсовой линии участка приближения dв подаются в блок сравнения и управления корректировкой коэффициентов (10), где происходит сравнение вычисленной координаты начала рельсовой линии участка приближения d с фактической длиной участка приближения l в блоке памяти для хранения длины рельсовой линии участка приближения (11). Если координата начала участка приближения lуп и вычисленное значение координаты начала рельсовой линии участка приближения d совпадают, то блок сравнения и управления корректировкой коэффициентов (10) не разрешает корректировку коэффициентов уравнения, и считается, что устройство вычисляет координату правильно, и эта информация передается в блок управления автоматической переездной сигнализацией (6) для управления ограждающими устройствами. Если вычисленная координата начала рельсовой линии участка приближения dфиксированная длина участка приближения lуп в результате сравнения не совпадут – в случае изменения параметров рельсовой линии (продольного сопротивления или сопротивления изоляции), – то блок сравнения и управления корректировкой коэффициентов (10) разрешает циклическую корректировку коэффициентов уравнения блоком корректировки коэффициентов (8). Корректировка коэффициентов осуществляется до тех пор, пока устройство не начнет вычислять координату начала участка приближения верно. После этого в блоке памяти для хранения коэффициентов (7) фиксируются скорректированные коэффициенты, а в вычислительно-логическом блоке (9) фиксируется вид уравнения, который в дальнейшем используется при определении текущей координаты поезда. При вступлении на участок приближения следующего поезда цикл корректировки коэффициентов, в случае необходимости, повторяется.
Использование предлагаемого устройства управления автоматической переездной сигнализацией позволяет устанавливать момент вступления поезда на участок приближения блоком фиксации, реагирующим на скачкообразное изменение тока и напряжения на питающем конце, и обеспечить управляемую корректировку уравнения вычисления координаты поезда в момент его вступления на участок приближения, тем самым повысить надежность функционирования устройства управления переездной сигнализацией и, в целом, повысить безопасность движения поездов и автотранспорта на переезде.