УСТРОЙСТВО ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКОЙ ПУТЕВОЙ БЛОКИРОВКИ
SEMI-AUTOMATIC TRACK LOCKING DEVICE

Изобретение относится к устройствам железнодорожной автоматики и может быть использовано при интервальном регулировании движения поездов на перегонах, не оборудованных устройствами автоматической блокировки.
Устройства путевой блокировки представляют собой основные технические средства регулирования и обеспечения безопасности следования поездов по перегонам, переездам и промежуточным станциям. Эти устройства блокируют постоянный сигнал в его закрытом состоянии до поступления в них информации об освобождении поездом ограждаемого отрезка пути.
Полуавтоматической блокировкой называется такой способ регулирования движения поездов, при котором управление, замыкание и размыкание сигналов осуществляется частично вручную, а частично автоматически от движущихся поездов.
Путевая полуавтоматическая блокировка широко применяется на железных дорогах преимущественно на однопутных линиях.
В релейной полуавтоматической блокировке все зависимости осуществляются при помощи электромеханических реле.
Известно устройство для реализации способа определения свободности от подвижного состава железнодорожного перегона, содержащее два полукомплекта, устанавливаемых на счетных пунктах станций, ограничивающих перегон, каждый полукомплект содержит рельсовые датчики, установленные на контрольном путевом участке, сигнал с которых через формирователь поступает на вход блока приемников, данные с которого поступают на блок интерфейса со счетчиками осей, формирующего кодовые посылки в локальную магистраль и принимающего кодовые посылки из локальной магистрали, блока интерфейса с электрической централизацией, на вход которого подаются сигналы контроля занятости счетного участка, прибытия с прилегающей станции и отправления на прилегающую станцию, выход которого управляет включением реле, формирующего кодовые посылки в локальную магистраль радиоканала локомотива и принимающего кодовые посылки из локальной магистрали, антенны, подключенной к радиомодему, управляемому блоком интерфейса с радиоканалом, формирующего кодовые посылки в локальную магистраль и принимающего кодовые посылки из локальной магистрали и блока управления, формирующего кодовые посылки в локальную магистраль и принимающего кодовые посылки из локальной магистрали (патент на изобретение РФ №2238866, (B61L 21/26).
Известны релейные системы полуавтоматической блокировки, в которых управление входными и выходными сигналами осуществляется при помощи аппаратов или пультов, рассчитанных на совместную работу с маршрутно-контрольными устройствами или устройствами ключевой зависимости с замыканием маршрутов электрическими защелками (Вахнин М.Н. и др. Путевая блокировка и авторегулировка. М.: Транспорт, 1974, с.255-264).
Известно устройство для реализации способа определения свободности от поезда участка железнодорожного пути, оборудованное устройством полуавтоматической блокировки (патент на изобретение РФ №2104894, (B61L 1/16, B61L 2I/06, B61L 23/00, B61L 23/28).
Известно устройство для реализации способа интервального регулирования движения поездов, содержащее блок-участки перегона, оборудованные рельсовыми цепями и/или счетчиками осей для контроля свободности пути, диагностические блоки с регистрацией отказов, счетчики осей, контролирующие свободность перегона, а станции, ограничивающие перегон содержат устройства полуавтоматической блокировки и устройства включения запрещающего сигнала на проходных светофорах (патент на изобретение РФ №2305043, (B61L 1/16, B61L 23/16) - ПРОТОТИП.
Недостатками известных устройств путевой полуавтоматической блокировки являются ограниченные функциональные возможности.
Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей за счет реализации функции автоприбытия, работы по каналу связи тональной частоты, контроля логики прохода поезда по перегону, протоколирования действий дежурного по станции (ДСП) и поездной ситуации с возможностью передачи в верхние уровни (в системы мониторинга), контроля свободности перегона.
Для решения поставленной задачи предлагается устройство полуавтоматической путевой блокировки, содержащее первый и второй пункты счета осей, установленные на границах контролируемого перегона, причем пункты счета осей содержат путевые датчики, установленные на подошве рельса, и напольные преобразователи сигналов, которые установлены в кабельной муфте в непосредственной близости от путевых датчиков и соединены с ними с помощью специализированного кабеля, и станционные устройства, отличающееся тем, что в него введена линейная цепь, а в каждый из полукомплектов дополнительно введены счетно-решающие приборы, вспомогательные реле отправления и их повторители, реле контроля свободности перегона и их повторители, реле контроля исправности счетно-решающих приборов, реле контроля наличия ключей-жезлов, индикаторные лампы, кнопки искусственного восстановления исходного состояния устройства полуавтоматической путевой блокировки, причем входы первого и второго устройства бесперебойного питания являются входами от внешних источников питания, а выходы первого и второго устройств бесперебойного питания соединены с первыми входами первого и второго соответственно счетно-решающих приборов, вторые входы которых подключены к первой и второй соответственно линиям связи, третьи входы первого и второго счетно-решающих приборов соединены с выходами первой и второй соответственно дифференциальных системам, подключенных к первому и второму соответственно блокам защиты, соединенным между собой, четвертые входы первого и второго счетно-решающих приборов подключены к первой и второй соответственно цепям контроля наличия ключей-жезлов хозяйственного поезда, входы первой и второй цепей контроля наличия ключей-жезлов хозяйственного поезда соединены с выходами первой и второй соответственно кнопок «Дача согласия» и «Отмена согласия», пятые входы первого и второго счетно-решающих приборов подключены к выходам первой и второй соответственно цепей включения электрической защелки ключа-жезла хозяйственного поезда, шестые входы первого и второго счетно-решающих приборов подключены к первой и второй соответственно цепям включения общего сигнального реле выходных светофоров, седьмые входы первого и второго счетно-решающих приборов соединены с выходами первого и второго соответственно реле искусственного восстановления исходного состояния устройства, первый, второй и третий выходы первого счетно-решающего прибора соединены со входами соответственно первого реле контроля перегона, первого вспомогательного реле по отправлению и первого реле контроля исправности аппаратуры, первый, второй и третий выходы второго счетно-решающего прибора соединены с входами соответственно второго реле контроля перегона, второго вспомогательного реле по отправлению и второго реле контроля исправности аппаратуры, четвертые выходы первого и второго счетно-решающих приборов соединены с входами первого и второго соответственно модулей ввода-вывода дискретной информации, выходы первого и второго модулей ввода-вывода дискретной информации подключены каждый на своей станции к индикаторам «Путевое прибытие», «Путевое отправление», «Дача согласия на отправление» и «Получение согласия», первые входы первого и второго реле искусственного восстановления исходного состояния устройства подключены к кнопкам искусственного восстановления исходного состояния устройства на своей станции, вторые входы первого и второго реле искусственного восстановления исходного состояния устройства соединены с выходами первого и второго соответственно реле контроля наличия ключей-жезлов в аппарате ДСП, входы первого и второго реле контроля наличие ключей-жезлов в аппарате ДСП соединены с первым и вторым соответственно индикаторами контроля наличия ключей-жезлов и с выходами первых и вторых соответственно цепей контроля наличия ключей-жезлов хозяйственного поезда и подталкивающего локомотива, выход первого реле контроля перегона подключен к первым индикаторам занятости и свободности перегона и соединен с входом первой цепи реле включения контроля свободности стрелочных изолированных участков в маршрутах отправления и первым входом первой цепи включения общего сигнального реле выходных светофоров, выход второго реле контроля перегона подключен ко вторым индикаторам занятости и свободности перегона и соединен с входом второй цепи реле включения контроля свободности стрелочных изолированных участков в маршрутах отправления и первым входом второй цепи включения общего сигнального реле выходных светофоров, выход первого вспомогательного по отправлению реле соединен с входом первой цепи включения электрической защелки ключа-жезла хозяйственного поезда и вторым входом первой цепи включения общего сигнального реле выходных светофоров, выход второго вспомогательного по отправлению реле соединен с входом второй цепи включения электрической защелки ключа-жезла хозяйственного поезда и вторым входом второй цепи включения общего сигнального реле выходных светофоров, выход первого реле контроля исправности аппаратуры подключен к первым индикаторам занятости и свободности перегона, выход второго реле контроля исправности аппаратуры подключен ко вторым индикаторам занятости и свободности перегона, первая цепь включения реле фиксации прибытия подключена к первому реле фиксации прибытия, выход которого подключен к первой цепи включения электрических защелок стрелочных централизаторов, вторая цепь включения реле фиксации прибытия подключена ко второму реле фиксации прибытия, выход которого подключен ко второй цепи включения электрических защелок стрелочных централизаторов.
На чертежах (фиг.1 - первый пост, фиг.2 - второй пост) показана функциональная схема устройства полуавтоматической путевой блокировки.
На чертеже изображено: 1 - станция А, четный входной светофор 2, четный предупредительный светофор 3, четный участок 4 приближения к станции, первый путевой датчик 5 счета осей (ПД 5), первый напольный преобразователь 6 сигналов (НПС 6), первый пункт 7 счета осей (ПС 7), первая линия 8 связи (ЛС 8), первый станционный шкаф 9, первый пост 10 ЭЦ (электрической централизации), первый источник 11 питания (ИП 11), первое устройство 12 бесперебойного питания, первая дифференциальная система 13 (ДС 13), первый блок 14 защиты (БЗ 14), первый счетно-решающий прибор 15 (СРП 15), первое реле 16 искусственного восстановления исходного состояния системы (реле ИВ 16), первое реле 17 контроля перегона (реле КП 17), первое вспомогательное по отправлению реле 18 (реле ОВ 18), первое реле 19 контроля исправности аппаратуры (реле КИ 19), первое реле 20 контроля наличия ключей-жезлов в аппарате ДСП (КЛЖ 20, на чертеже не показано), первая цепь 21 включения электрической защелки ключа-жезла хозяйственных поездов, первая цепь 22 включения общего сигнального реле выходных светофоров, первая цепь 23 контроля наличия ключа-жезла хозяйственного поезда, первая кнопка 24 искусственного восстановления исходного состояния устройства полуавтоматической путевой блокировки (ИВК 24), первый модуль 25 ввода - вывода дискретной информации (МВВ 25), кнопка 26 «Дача согласия» (ДСК 26), первый индикатор 27«Путевое прибытие» (ПП 27), первый индикатор 28 «Путевое отправление» (ПО 28), первый индикатор 29 «Дача согласия на отправление» (ДСО 29), первый индикатор 30 «Получение согласия» (ПС 30), первый индикатор 31 занятости перегона (красный, ЛКП 31), первый индикатор 32 свободности перегона (зеленый или белый), (ЛКП 32), первый индикатор 33 контроля наличия ключей-жезлов в аппарате ДСП (ККЖ), первый пульт-табло 34 ДСП, первая цепь 35 реле выключения контроля свободности стрелочных изолированных участков в маршрутах отправления, первая цепь 36 контроля наличия ключей-жезлов хозяйственного поезда и подталкивающего локомотива, первая цепь 37 включения реле фиксации прибытия ФП (для станций с МКУ), первая цепь 38 включения электрических защелок стрелочных централизаторов (для станций с МКУ), первое реле 39 фиксации прибытия (ФП 39), линейная цепь 40 или выделенный канал связи тональной частоты Л-ОЛ, 41 - станция Б, нечетный входной светофор 42, нечетный предупредительный светофор 43, нечетный участок 44 приближения к станции, второй ПД 45, второй НПС 46, второй ПС 47, вторая ЛС 48, второй станционный шкаф 49, второй пост 50 ЭЦ, второй ИЛ 51, второе устройство 52 бесперебойного питания, вторая ДС 53, второй БЗ 54, второй СРП 55, второе реле ИВ 56, второе реле КП 57, второе реле ОВ 58, второе реле КИ 59, второе реле 60 контроля наличия ключей-жезлов в ДСП, вторая цепь 61 включения электрической защелки ключа-жезла хозяйственных поездов, вторая цепь 62 включения общего сигнального реле выходного светофора, вторая цепь 63 контроля наличия ключа-жезла хозяйственного поезда, вторая кнопка ИВК 64, второй модуль 65 ввода-вывода дискретной информации (МВВ), кнопка 66 «Дача согласия» (ДСК), второй индикатор 67 «Путевое прибытие» (ПП 67), второй индикатор 68 «Путевое отправление» (ПО 68), второй индикатор 69 «Дача согласия на отправление» (ДСО 69), второй индикатор 70 «Получение согласия» (ПС 70), второй индикатор 71 занятости перегона (красный (ЛКП 71), второй индикатор 72 свободности перегона (зеленый или белый) (ЛКП 72), второй индикатор 73 контроля наличия ключей-жезлов в ДСП (ККЖ 73), второй пульт-табло 74 ДСП, вторая цепь 75 выключения контроля свободности стрелочных изолированных участков в маршрутах отправления, вторая цепь 76 контроля наличия ключей-жезлов хозяйственного поезда и подталкивающего локомотива, вторая цепь 77 включения реле ФП (для станций с МКУ), вторая цепь 78 включения электрических защелок стрелочных централизаторов (для станций с МКУ), второе реле 79 ФП (реле ФП 79).
Путевой датчик предназначен для формирования электрического сигнала в момент прохода над ним оси подвижного состава. Электрический сигнал, формируемый путевым датчиком, содержит признак направления движения оси.
Блок напольного преобразователя сигналов предназначен для преобразования сигналов путевого датчика и передачи этого сигнала в счетно-решающий прибор по сигнально-блокировочному кабелю.
Кабельные линии связи между пунктами счета осей и счетно-решающими приборами предназначены для передачи сигналов от пункта счета осей на счетно-решающий прибор и подачи напряжения питания пунктов счета осей от счетно-решающего прибора.
Счетно-решающий прибор предназначен для определения состояния контролируемого перегона (свободен, занят); для реализации зависимостей полуавтоматической блокировки; для обеспечения согласованной и безопасной работы устройства в целом за счет непрерывного обмена информацией о состоянии устройств на станциях, ограничивающих перегон; для обеспечения подачи напряжения электропитания аппаратуры пунктов счета осей.
Вспомогательные реле отправления и их повторители предназначены для блокировки цепей возбуждения общих сигнальных реле станционных выходных сигналов и для блокировки цепей возбуждения электрических защелок ключей-жезлов хозяйственных поездов.
Реле контроля свободности перегона предназначены для формирования цепей возбуждения общего сигнального реле выходных светофоров и реле включения контроля свободности стрелочных изолированных участков в маршрутах отправления и для коммутации цепей индикации свободности/ занятости перегона.
Реле контроля исправности предназначены для включения мигающих показаний индикаторов контроля свободности перегона в случае неисправности счетно-решающих приборов.
Реле фиксации прибытия предназначены для управления работой электрических защелок стрелочных централизаторов на станциях.
Блоки защиты предназначены для защиты внутренних цепей счетно-решающих приборов от электрических перенапряжений, возникающих в линейной цепи.
Дифференциальные блоки предназначены для согласования окончаний модемов (модулятор-демодулятор), входящих в состав счетно-решающих приборов, с линейной цепью или окончаниями канала связи тональной частоты.
Устройство работает следующим образом.
Первый режим работы: исходное состояние (перегон свободен, выходные светофоры закрыты, система находится в ждущем состоянии и контролирует свободность перегона).
Индикация приборов СРП 15 и СРП 55 в исходном состоянии соответствует следующему: в первом режиме индикации (точка слева): соответствие даты и времени (при несоответствии дата и время настраиваются), на нижнем индикаторе «Число осей» - «ххх», на верхнем -не имеет значения, светятся индикаторы «КП1», «=U», «≈U», «ПЕР», светится индикатор «КП2», не светятся индикаторы «ИВ», индикаторы «Контроль объектов», «ПР», индикатор «КОНТР НЕСУЩ» мигает; во втором режиме индикации (точка в центре): соответствие даты и времени (при несоответствии дата и время настраиваются), на нижнем индикаторе «Число осей» - «000», на верхнем - «ххх», где х - любое десятичное число от «0» до «9», светятся индикаторы «=U», «≈U», не светятся индикаторы «КП1», «ИВ», «КП2», все индикаторы «Контроль объектов», «ПР», «ПЕР», «КОНТР НЕСУЩ»; в третьем режиме индикации (точка справа): соответствие даты и времени (при несоответствии дата и время настаиваются), на нижнем индикаторе «Число осей» - «000», на верхнем - «000», светятся индикаторы «КП1», «=U», «≈U», «ПР», «ПЕР», «КОНТР НЕСУЩ», не светятся индикаторы «ИВ», «КП2», все индикаторы «Контроль объектов».
Индикатор «ИСПР БП» на УБП светится постоянно в любом режиме индикации.
Индикаторы «ПП 27», «ПП 67», «ПО 28», «ПО 68», «ДСО 29», «ДСО 69», «ПС 30», «ПС 70» на табло в исходном состоянии не светятся.
Вместо показаний индикаторов «Число осей», равных «000», могут быть другие показания числа осей, оставшихся после прохода предыдущего поезда, но одинаковы на обеих станциях.
Напряжение на обмотках реле КИ 19 и КИ 59, КЖК 20, КЖК 60, КП 17 и КП 57 находятся в пределах 10-13 В, а на обмотке реле ИВ и ОВ - не более 1 В.
Цепи включения общего сигнального реле выходных светофоров и электрические защелки ключа-жезла хозяйственного поезда заблокированы контактами реле ОВ 18 и ОВ 58. Ключи-жезлы находятся в аппарате ДСП.
Индикаторы «ПП 27», «ПП 67», «ПО 28», «ПО 68», «ДСО 29», «ДСО 69», «ПС 30», «ПС 70» красные индикаторы «ЛКП 31», «ЛКП 71» не светятся, белый (зеленый) индикатор «ЛКП 32», «ЛКП 72» и индикаторы «КЖК 33», «КЖК 73» светятся.
Второй режим работы: режим дачи согласия на отправление (перегон свободен, выходные сигналы закрыты).
Далее будет рассмотрен пропуск поезда от станции Б 41 к станции А 1. Нажимается кнопка ДСК 26 станции А 1 до момента загорания индикатора «ДСО 29». Индикация прибора СРП 15 на данной станции не изменяется.
На станции Б 41 включается реле ОВ 58, загорается индикатор «ПС 70», на приборе СРП 55 во втором режиме индикации светится светодиод «КП1».
Цепь 62 включения общего сигнального реле выходных светофоров и электрической защелки ключа-жезла хозяйственного поезда на станции Б 41 разблокированы контактами реле ОВ 58.
Остальные элементы своего состояния не изменяют.
Третий режим работы - режим отмены данного согласия на отправление поезда (перегон свободен, выходные светофоры закрыты, ключи-жезлы не доставались).
Данный режим осуществим только после завершения работы второго режима.
Вытягивается на себя кнопка ОДСК 26 на станции А 1. Через две секунды система приходит к исходному состоянию (первый режим).
Четвертый режим - режим открытия выходного сигнала поезду (перегон свободен, выходные светофоры закрыты, ключи-жезлы не доставались).
Данный режим осуществим только после окончания работы второго режима.
На станции Б 41 дежурный приготавливает маршрут и установленным порядком открывает выходной светофор. При этом на приборе СРП 55 станции Б 41 во втором режиме индикации не позднее двух секунд гаснет индикатор «КП1», на табло загорается индикатор «ПО 68», гаснет «ПС 47».
Реле ОВ 58 выключается и блокирует цепь 62 включения общего сигнального реле выходных светофоров и электрические защелки ключа-жезла хозяйственного поезда на станции Б 41.
На станции А 1 гаснет индикатор «ДСО 26» и загорается «ПП 28». Остальные элементы не изменяют своего состояния.
Пятый режим - режим выдачи ключа-жезла хозяйственному поезду (перегон свободен, выходные светофоры закрыты, ключи-жезлы не доставались).
Данный режим осуществим только после окончания работы второго режима. На станции Б 41 дежурный заготавливает маршрут и установленным порядком изымает ключ-жезл хозяйственного поезда из аппарата ДСП. При этом на приборе СРП 55 станции Б 41 во втором режиме индикации не позднее двух секунд гаснет индикатор «КП1», на табло загорается индикатор «ПО 68», гаснет «ПС 70». Реле ОВ 58 выключается и блокирует цепь 62 включения общего сигнального реле выходных светофоров и электрической защелки ключа-жезла хозяйственного поезда на станции Б 41. На станции А 1 гаснет индикатор «ДСО 28» и загорается «ПП 28».
Остальные элементы не изменяют своего состояния.
Шестой режим работы - режим движения поезда по перегону (перегон занят).
Данный режим осуществляется после окончания первого и четвертого режимов работы.
Шестой режим работы наступает в момент прохода первой оси отправляющегося поезда по пункту счета осей (ПС47).
При этом индикатор «КП1» в третьем режиме индикации на каждой станции гаснет, указывая на занятость перегона, реле КП 17 находится в выключенном состоянии.
После начала движения поезда по ПС 47 на нижнем индикаторе "ЧИСЛО ОСЕЙ" во втором и третьем режиме индикации прибора СРП станции Б 41 высвечивается код "ННН". Такой же код высвечивается на верхнем индикаторе «Число осей» в третьем режиме индикации на станции А 1.
После полного прохода поезда по ПС 47 станции Б на вышеуказанных индикаторах устанавливается показание, отличающееся от исходного на количество осей в отправленном поезде. Состояние остальных элементов не изменяется.
После прохода первой оси поезда по ПС 7 станции А 1 на нижнем индикаторе "ЧИСЛО ОСЕЙ" во втором и третьем режиме индикации прибора СРП станции А 1 высвечивается код "ННН". Такой же код высвечивается на верхнем индикаторе «Число осей» в третьем режиме индикации на станции Б 41.
После полного захода поезда на станцию А 1 система переходит к первому режиму работы.
Седьмой режим работы - режим освобождения перегона хозяйственным поездом.
Этот режим выполняется только после завершения пятого режима работы. Хозяйственный поезд возвращается на станцию отправления (Б 41).
После освобождения хозяйственным поездом контролируемого перегона (после возврата последней оси по ПС 47 станции Б 41) индикация индикаторов «ЧИСЛО ОСЕЙ» на обеих станциях приходит в исходное состояние. На пульт-табло ДСП обеих станций гаснут красные и загораются белые (зеленые) индикаторы «ЛКП 32» и «ЛКП 72»
Состояние остальных элементов не изменяется.
Восьмой режим работы - режим возврата ключа-жезла хозяйственного поезда в аппарат ДСП (перегон свободен).
После возврата ключа-жезла хозяйственного поезда в аппарат ДСП система переходит в первый режим работы.
Девятый режим работы - режим искусственного восстановление системы.
Искусственное восстановление исходного состояния системы производится посредством согласованного (с интервалом не более 1 минуты) кратковременного нажатия дежурными обеих станций кнопок ИВК 24 и 64. При этом кратковременно (три-пять секунд) встает под ток реле ИВ 16 и 56 на обеих станциях А 1 и Б 41, после чего осуществляется настройка пунктов счета ПС 7 и 47. Все реле находятся без тока (выключены).
Показания индикаторов «Число осей» соответствуют значениям «AXY», где X, Y - стадии настройки соответствующих зон путевого датчика (могут изменяться с нуля до пяти). После окончания настройки осуществляется переход к первому режиму работы с показаниями индикаторов «Число осей», равными «000».