СТАНЦИОННАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ РЕЛЬСОВЫХ ЦЕПЕЙ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ ДЛЯ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ МАГИСТРАЛИ
STATIONARY SYSTEM FOR CONTROL OF TONE-FREQUENCY RAIL CIRCUITS FOR HIGH-SPEED MAIN LINE

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использовано в составе микропроцессорных систем централизации промежуточных станций, в том числе и для высокоскоростной магистрали.
Известна станционная система контроля рельсовых цепей, в том числе рельсовых цепей тональной частоты, входящая в состав системы микропроцессорной электрической централизации МПЦ-2. Из системы технической диагностики и мониторинга (СТДМ) на базе аппаратно-программных средств автоматизированной системы диспетчерского контроля (АСДК) в систему МПЦ-2 интегрирован станционный диагностический комплекс, осуществляющий контроль состояния и диагностику устройств СЦБ, в том числе состояния тональных рельсовых цепей (см. журнал «Автоматика, связь, информатика», №6, 2008 г., стр.10-13, «Современные системы и устройства автоматики и телемеханики»).
Известна станционная система контроля рельсовых цепей тональной частоты, входящая в состав системы микропроцессорной электрической централизации МПЦ-И, содержащая передатчики и приемники сигналов тональной частоты (см. журнал «Железные дороги мира», №1, 2007 г., стр.63-66, «Система микропроцессорной централизации МПЦ-И»).
Недостатком приведенных аналогов является отсутствие автоматического исключения из системы отказавшего исполнительного блока (передатчика или приемника) рельсовой цепи при рабочем техническом диагностировании системы и замены этого блока на резервный блок.
Наиболее близкой к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков и функциональным возможностям является станционная система контроля рельсовых цепей станции и прилегающих к станции перегонов, входящая в состав используемой на высокоскоростной магистрали Санкт-Петербург-Москва системы микропроцессорной централизации Ebilock-950 (Система объектных контроллеров состояния рельсовых цепей). Система контроля рельсовых цепей содержит передатчики и приемники сигналов тональной частоты, соответственно выходы и входы которых через кабельную сеть и устройства сопряжения связаны с рельсовой линией. Передатчики и приемники имеют выходы встроенных узлов самодиагностики, обеспечивающие постоянный контроль работоспособности указанных блоков (см. журнал «Автоматика, связь, информатика», №1, 2003 г., стр.13-17, «Микропроцессорная централизация стрелок и сигналов системы Ebilock-950» и №8, 2004 г., стр.9-11, «Техническое обслуживание МПЦ Ebilock-950»).
Недостатком данной системы является отсутствие автоматического исключения из нее отказавшего исполнительного блока рельсовых цепей (передатчика или приемника) при рабочем техническом диагностировании системы и замены этого блока на резервный блок. Отсутствие замены указанных отказавших блоков ослабляет защиту системы микропроцессорной централизации, увязанной со станционной системой контроля рельсовых цепей, от сбоев и отказов, что особенно актуально при организации маршрута передвижения высокоскоростного поезда.
Техническим результатом изобретения является обеспечение автоматического исключения отказавшего исполнительного блока рельсовых цепей из станционной системы контроля рельсовых цепей тональной частоты.
Технический результат предлагаемого изобретения достигается тем, что в станционную систему контроля рельсовых цепей тональной частоты, содержащую передатчики и приемники, которые имеют выходы и входы, связанные через кабельную сеть и соответственно устройства сопряжения передающих и приемных концов рельсовых цепей с рельсовой линией, и выходы встроенных узлов самодиагностики, введены резервный передатчик, резервный приемник, которые имеют выходы встроенных узлов самодиагностики, блок имитации рельсовой цепи и блок сравнения данных поступающей и базовой информации о техническом состоянии основных передатчиков и приемников, а также введен блок коммутации, одни входы которого соединены с выходами основных передатчиков, в том числе и с выходом резервного передатчика, другие входы - с выходами устройств сопряжения приемных концов рельсовых цепей, в том числе и с выходом блока имитации рельсовой цепи, одни выходы - с входами основных приемников, в том числе и с входом резервного приемника, и другие выходы - с входами устройств сопряжения передающих концов рельсовых цепей, в том числе и с входом блока имитации рельсовой цепи, при этом блок коммутации имеет также вход управляющего воздействия, который соединен с выходом блока сравнения данных поступающей и базовой информации о техническом состоянии основных передатчиков и приемников, входы которого соединены с выходами встроенных узлов самодиагностики основных и резервного передатчиков, основных и резервного приемников.
Сравнение заявленного технического решения с прототипом позволило установить его соответствие критерию новизна, так как оно неизвестно из уровня техники.
Предложенное устройство является промышленно применимым и существующими техническими средствами соответствует критерию «изобретательский уровень», т.к. оно явным образом не следует из уровня техники.
Таким образом, предложенное техническое решение имеет изобретательский уровень и соответствует критериям патентоспособности.
На чертеже представлена структурная схема заявляемой станционной системы контроля рельсовых цепей тональной частоты для высокоскоростной магистрали.
Система контроля рельсовых цепей тональной частоты содержит размещенную на посту ЭЦ 1 аппаратуру рельсовых цепей 2 маршрута передвижения высокоскоростного поезда. Система включает в себя основные передатчики 3 и резервный передатчик 4, основные приемники 5 и резервный приемник 6, блок 7 коммутации, блок 8 сравнения данных поступающей и базовой информации о техническом состоянии основных передатчиков и приемников и блок 9 имитации рельсовой цепи.
Одни входы блока 7 коммутации соединены с выходами передатчиков 3, в том числе и с выходом резервного передатчика 4. Другие входы блока 7 соединены с выходами устройств 10 сопряжения приемных концов рельсовых цепей 2, в том числе и с выходом блока 9 имитации рельсовой цепи. Одни выходы блока 7 соединены с входами приемников 5, в том числе и с входом резервного приемника 6. Другие выходы блока 7 соединены с входами устройств 11 сопряжения передающих концов рельсовых цепей 2, в том числе и с входом блока 9.
Другие входы и другие выходы блока 7 соединены с устройствами 10, 11 сопряжения через кабельную сеть 12.
Своими выходами встроенных узлов самодиагностики основные передатчики 3, основные приемники 5, резервный передатчик 4 и резервный приемник 6 соединены с входами блока 8.
Вход управляющего воздействия блока 7 соединен с выходом блока 8.
Для исключения подпитки от рельсовых цепей своего и соседнего путей формируемые в рельсовых цепях модулированные сигналы контроля рельсовой линии чередуются по несущей частоте и частоте модуляции.
Устройства системы организованы по группам, относящимся к рельсовым цепям с одинаковыми частотными и моделирующими параметрами сигналов.
Система функционирует следующим образом.
Основные приемники 5 контролируют состояние рельсовых цепей 2, аппаратура которых размещена на посту ЭЦ 1.
При исправной работе всех устройств системы входы и выходы блока 7 коммутации соединены таким образом, что выходы основных передатчиков 3 и входы основных приемников 5 подключены через кабельную сеть 12 соответственно к входам устройств 11 сопряжения передающих концов рельсовых цепей и к выходам устройств 10 сопряжения приемных концов рельсовых цепей. Выход резервного передатчика 4 подключен к входу блока 9 имитации рельсовой цепи. Вход резервного приемника 6 подключен к выходу блока 9.
Сигналы, формируемые основными передатчиками 3, проходят через блок 7, кабельную сеть 12 и соответствующие устройства 11 сопряжения передающих концов рельсовых цепей 2 в рельсовую линию. Далее эти сигналы через соответствующие устройства 10 сопряжения приемных концов рельсовых цепей 2, кабельную сеть 12 и блок 7 попадают на входы соответствующих основных приемников 5. Сигнал, формируемый резервным передатчиком 4, поступает на вход резервного приемника 6.
Блок 8 сравнения данных поступающей и базовой информации о техническом состоянии основных передатчиков и приемников сигналов тональной частоты является программно-аппаратным средством. Одной из функций его является непрерывный автоматический контроль работоспособности основных передатчиков 3 и основных приемников 5 рельсовых цепей в процессе их работы. Через свои входы блок 8 получает диагностическую информацию о текущем техническом состоянии передатчиков 3 и приемников 5 от встроенных в них узлов самодиагностики (на чертеже узлы самодиагностики не показаны). Блок 8 имеет также программным путем сформированные записи информации о параметрах настройки основных передатчиков 3 и основных приемников 5 для нормальной работы рельсовых цепей.
При несоответствии базовой информации и поступающей информации о состоянии основного передатчика или приемника (исполнительных блоков рельсовых цепей) блоком 8 формируется сигнал о неисправностях в работе передатчика или приемника. С выхода блока 8 сигнал передается на вход управляющего воздействия блока 7, являющегося программно-аппаратным средством, где формируется сигнал на подключение резервного передатчика или приемника (сигнал резервного режима работы).
По сигналу о резервном режиме работы неисправный основной передатчик 3 или неисправный основной приемник 5 отключается от блока 9 и на его место подключается соответственно резервный передатчик 4 или резервный приемник 6. Выход резервного передатчика 4 подключается к цепи выхода соответствующего заменяемого основного передатчика 3 или вход резервного приемника 6 подключается к цепи входа соответствующего заменяемого основного приемника 5. При этом программным путем обеспечивается регулировка сигнала соответствующей рельсовой цепи.
Таким образом, введение блока коммутации, блока сравнения данных поступающей и базовой информации о техническом состоянии основных передатчиков и приемников, блока имитации рельсовой цепи, а также резервного передатчика и резервного приемника позволяет обеспечить техническое диагностирование рельсовых цепей с автоматическим исключением из них отказавшего основного передатчика или основного приемника.