УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПЕРЕЕЗДНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ
DESIGN OF AUTOMATIC CROSSING ALARM

Изобретение относится к средствам сигнализации на железнодорожном транспорте и может быть использовано на железнодорожных переездах.
Известна система защиты, содержащая блоки гальванической развязки и предварительного масштабирования входных сигналов в виде тока и напряжения, блок частотных фильтров, аналого-цифровой преобразователь, микропроцессорную систему управления входным реле и сигнализацией в соответствии с алгоритмом защиты, формирователь сигналов контроля и диагностики (патент на изобретение РФ №2173924, Н02Н 7/26).
Известно устройство для переездной сигнализации, содержащее измерительный резистор, первый и второй аналого-цифровые преобразователи, блок вычисления скорости с двумя информационными и управляющими входами, к выходу которого подключено включающее реле. К релейному концу рельсовой цепи подключено приемное реле. К первому информационному входу блока вычисления скорости подключен вход первого аналого-цифрового преобразователя. Ко второму информационному входу блока вычисления скорости подключен выход второго аналого-цифрового преобразователя. Управляющий вход блока вычисления скорости через тыловой контакт приемного реле подключен к положительному потенциалу источника питания (патент РФ на изобретение №2169678, (B61L 23/18, B61L 29/22).
Известно устройство автоматической переездной сигнализации, в котором сигнализация включается и выключается автоматически в результате занятия поездом участка приближения, расположенного перед переездом («Системы железнодорожной автоматики и телемеханики». М.: Транспорт, 1996, с.191-195).
Известна система управления переездной сигнализацией, содержащая переезд и участок железнодорожного пути, ограниченный с двух сторон первым и вторым рельсовыми датчиками счета осей, выход первого рельсового датчика через формирователь сигналов занятости участка пути подключен к первому входу схемы управления переездной сигнализацией, осуществляющей включение запрещающего сигнала светофора, а выход второго рельсового датчика счета осей через формирователь свободности участка пути соединен со вторым входом схемы управления сигнализацией, осуществляющей включение разрешающего сигнала светофора, формирователь сигнала скорости движения поезда, вход которого подключен к выходу первого рельсового датчика счета осей, а выход соединен с третьим входом схемы управления переездной сигнализацией, осуществляющей замедление включения запрещающего сигнала светофоров (заявка на изобретение РФ №2005120854/11, B61L 29/00) - прототип.
Недостатками известных устройств являются ограниченные функциональные возможности.
Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей устройства автоматической переездной сигнализации за счет обеспечения отслеживания логики проследования переезда и протоколирования событий с возможностью передачи в верхние уровни (в системы мониторинга).
Для решения поставленных задач предлагается устройство автоматической переездной сигнализации, содержащее первый и второй пункты счета осей, установленные на границах контролируемых участков переезда, 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 специализированных кабелей, первый и второй счетно-решающие приборы, связанные между собой цепями обмена данными, устройство бесперебойного питания, линейные цепи, исполнительные приборы переездной автоматики, отличающееся тем, что в него введены третий и четвертый пункты счета осей, реле искусственного восстановления исходного состояния устройства автоматической переездной сигнализации, включающее реле переездной сигнализации, реле контроля исправности комплекта приборов мигания, исполнительные приборы переездной автоматики, второе устройство бесперебойного питания, причем выход первого напольного преобразователя сигналов соединен с первым входом первого счетно-решающего прибора, второй вход которого соединен с выходом третьего напольного преобразователя сигналов, а выход первого решающего прибора подключен к входу включающего реле, выход которого подключен к первому входу исполнительных приборов переездной автоматики, выход второго напольного преобразователя сигналов соединен с первым входом второго счетно-решающего прибора, второй вход которого соединен с выходом четвертого напольного преобразователя сигналов, а выход второго счетно-решающего прибора подключен к входу реле контроля исправности комплекта приборов мигания, выход которого подключен ко второму входу исполнительных приборов переездной автоматики, третий и четвертый входы которого являются первым и вторым входами от внешних источников питания, а первый выход исполнительных приборов переездной автоматики соединен с группой входов-выходов цепей обмена данными, второй выход исполнительных приборов переездной автоматики соединен с входом аппаратуры передачи информации на станцию, выход которой соединен с линейной цепью, вход реле восстановления исходного состояния устройства автоматической переездной сигнализации является входом от внешнего источника питания, а выход реле восстановления исходного состояния устройства автоматической переездной сигнализации соединен с третьими входами первого и второго счетно-решающих приборов, входы первого и второго устройств бесперебойного питания являются входами от внешнего источника питания, а выходы первого и второго устройства бесперебойного питания соединены с четвертыми входами первого и второго соответственно счетно-решающего прибора.
На чертеже показана функциональная схема устройства автоматической переездной сигнализации, где изображены первый, второй, третий и четвертый путевые датчики счета осей ПД1 1, ПД4 2, ПД3 3 и ПД2 4 соответственно, первый, второй, третий и четвертый напольные преобразователи сигналов НПС1 5, НПС4 6, НПС3 7 и НПС2 8 соответственно, первый, второй, третий и четвертый пункты счета осей ПС1 9, ПС4 10, ПС3 11 и ПС2 12 соответственно, указатель 13 нечетного направления движения поезда, указатель 14 четного направления движения поезда, участок 15 приближения поезда с нечетной стороны (он же - участок удаления поезда четного направления), участок 16 приближения поезда с четной стороны (он же - участок удаления поезда нечетного направления), переезд 17, участок 18 от оси переезда до ПС4 10, участок 19 от оси переезда до ПС3 11, первую, вторую, третью и четвертую линии связи ЛС1 20, ЛС4 21, ЛС3 22 и ЛС2 23 соответственно, цепи 24 обмена данными, первое и второе устройства бесперебойного питания УБП 25 и УБП 26 соответственно, первый и второй счетно-решающие приборы СРП1 27 и СРП2 28 соответственно, первый, второй и третий соответственно внешние источники питания 29, 30 и 37, первая и вторая линейные цепи 31 и 32 соответственно, реле 33 искусственного восстановления исходного состояния устройства автоматической переездной сигнализации (реле ИВ 33), включающее реле 34 переездной сигнализации (реле В 34), реле 35 контроля исправности комплекта приборов мигания (реле КМ 35), исполнительные приборы 36 переездной автоматики, аппаратура 38 передачи информации на станцию, решающий пункт 39 системы, устройства 40 и 41 сигнализации, устройства заграждения и автоматические шлагбаумы.
Пункты счета осей предназначены для получения информации о количестве осей подвижного состава и о направлении его движения.
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 напряжения питания пунктов счета осей от счетно-решающих приборов.
Счетно-решающий прибор предназначен для определения состояния контролируемых участков переезда (свободен, занят); для включения и выключения включающего реле; для контроля логики проследования переезда; для обеспечения согласованной и безопасной работы устройства в целом за счет непрерывного диагностирования аппаратуры системы; для передачи напряжения питания пунктов счета осей.
Включающее реле, реле контроля исправности комплекта приборов мигания предназначены для увязки управляющих цепей контроллера с исполнительными приборами переездной автоматики.
Исполнительные приборы предназначены для коммутации цепей питания ламп переездных светофоров и акустических устройств (звонков).
Реле искусственного восстановления исходного состояния устройства автоматической переездной сигнализации предназначено для приведения в исходное состояние устройства в случае сбоя или после производства работ по техническому обслуживанию.
Устройство работает следующим образом.
Первый режим - исходный режим работы аппаратуры (переезд открыт, все путевые участки свободны).
Напряжение на обмотках реле 34 В и реле 35 КМ находится в диапазоне 10…24 В.
Переключая на станции, в ведении которой находится переезд, режимы индикации нажатием кнопки "РЕЖИМ", индикация во всех трех режимах соответствует следующему:
в первом режиме индикации (точка слева):
для СРП1 27: на нижнем индикаторе «Число осей» светится значение «ХХХ», где Х - любое десятизначное число от «0» до «9, индикаторы «Контроль объектов» не светятся, светятся индикаторы «=U», «≈U», «ПЕР», не светятся индикаторы «ИВ», «КП1», «КП2», «ПР», индикатор «КОНТР. НЕСУЩ.» работает в импульсном режиме, при соответствии даты и времени;
для СРП2 28: аналогично СРП1 27;
во втором режиме индикации (точка в центре):
для СРП1 27: на индикаторах «Число осей» значения «ХХХ», индикаторы «Контроль объектов» не светятся, светятся индикаторы «КП1», «=U», «≈U», не светятся индикаторы «ИВ», «КП2», «ПР», «ПЕР», «КОНТР НЕСУЩ», соответствие даты и времени;
для СРП2 28: в дополнение к СРП1 27 не светится индикатор «КП1»;
в третьем режиме индикации (точка справа):
для СРП1 27: на индикаторах «Число осей» значения «ХХХ», индикаторы «Контроль объектов» не светятся, светятся индикаторы «=U», «≈U», «ПР», «ПЕР», «КОНТР НЕСУЩ», не светятся индикаторы «КП1», «ИВ», «КП2», соответствие даты и времени;
для СРП2 28: в дополнение к СРП1 27 светится индикатор «КП1», «ХХХ» - число осей после прохода предыдущего поезда.
Для дальнейшего описания режимов работы примем число осей после прохода предыдущего поезда равным «000», движение поезда - в нечетном направлении, количество осей в поезде - «012».
Второй режим - занят участок приближения к переезду (переезд закрыт).
Поезд следует или полностью проследовал по пункту счета ПС1 9. Напряжение на обмотке реле 34 В находится в пределах не более 1 В, в первом режиме индикации на нижнем индикаторе «ЧИСЛО ОСЕЙ», а во втором режиме индикации - на верхнем показание «ННН» или «012» (после полного прохода поезда по пункту счета ПС1 9), индикатор "КП1" во втором режиме индикации не светится. Вся индикация указана для прибора СРП1 27. Индикация прибора СРП2 28 не изменяется. Состояние исполнительных приборов 36 переездной автоматики соответствует закрытому состоянию переезда (звенят звонки, мигают светофоры, заградительное устройство находится в рабочем положении).
Третий режим - занят участок переезда (переезд закрыт).
Поезд следует или полностью проследовал через пункт счета ПС4 10. Напряжение на обмотке реле 34В находится в пределах не более 1 В, в третьем режиме индикации прибора СРП1 27 на верхнем индикаторе «Число осей» светится «ННН» или «012» (после полного прохода поезда через пункт счета ПС4 10), во втором и третьем режимах индикации на приборе СРП2 28 на нижнем индикаторе «Число осей» светится «ННН» или «012» (после полного прохода поезда по пункту счета СРП2 28). Остальная индикация не изменяется. Состояние исполнительных приборов 36 переездной автоматики не изменяется.
Четвертый режим - поезд следует через пункт счета ПС3 11 (переезд закрыт). Напряжение на обмотке реле 34 В находится в пределах не более 1 В, в третьем режиме индикации прибора СРП2 28 на верхнем индикаторе «Число осей» светится «ННН», во втором и третьем режимах индикации на приборе СРП1 27 на нижнем индикаторе «Число осей» светится «ННН».Остальная индикация не изменяется. Состояние исполнительных приборов 36 переездной автоматики не изменяется.
Пятый режим - поезд освободил участки приближения 1-6 и переезда (переезд открыт, участок удаления занят).
Поезд полностью проследовал по пункту счета ПС3 11. Напряжение на обмотке реле 34 В находится пределах 10-24 В, в третьем режиме индикации прибора СРП2 28 на верхнем индикаторе «Число осей» светится «012», во втором и третьем режимах индикации на приборе СРП1 27 на нижнем индикаторе «Число осей» светится «012», во втором режиме индикации на приборе СРП1 27 светится индикатор «КП1»,
реле 34 В включается. Остальная индикация не изменяется. Состояние исполнительных приборов 36 переездной автоматики соответствует открытому состоянию переезда.
Шестой режим - повторное занятие переезда при длительном (больше расчетного) нахождении поезда на участке удаления (переезд закрыт, участок удаления занят).
Поезд следует или еще не начал движение по пункту счета ПС2 12. Напряжение на обмотке реле 34 В находится в пределах не более 1 В, индикация оставшихся индикаторов «Число осей» соответствует значению «000» или «ННН» (если поезд уже начал движение по пункту счета ПС2 12).
Состояние исполнительных приборов 36 переездной автоматики соответствует закрытому состоянию переезда.
При движении в четном направлении режимы работ устройства автоматической переездной сигнализации аналогичны. Выполнение шестого режима не является обязательным. После освобождения участка удаления осуществляется переход к первому режиму работы аппаратуры.
Напряжение на обмотке реле 35 КМ во всех режимах работы находится в пределах 10-24 В, реле 33 ИВ в режимах работы с первого по шестой обесточено.
Седьмой режим - приведение аппаратуры к исходному состоянию (искусственное восстановления исходного состояния).
Реле 33 ИВ кратковременно подключается к внешнему источнику 31 через линейную цепь питания (до 3 сек). После выключения реле 33 ИВ осуществляется настройка пунктов счета осей. Напряжение на обмотке реле 34 В находится в пределах не более 1 В. При этом показания индикаторов «Число осей» соответствуют значениям «AXY», где X, Y - числа в стадии настройки соответствующих зон путевого датчика могут изменяться с нуля до пяти. После окончания настройки осуществляется переход к первому режиму с показаниями индикаторов «Число осей», равными «000».