УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕЕЗДНОЙ СИГНАЛИЗАЦИЕЙ
CROSSING SIGNALING CONTROL DEVICE

Устройство относится к средствам безопасности движения в местах пересечения железнодорожного, автомобильного и т.п. движения, а именно к сигнальным устройствам, предупреждающим дорожный транспорт, что приближается рельсовый транспорт.
Известны устройства управления переездной сигнализацией, в которых для контроля свободности участка приближения используются системы счета осей (Щиголев С.А., Татиевский С.А. Автоматическая переездная сигнализация на счетчиках осей / Автоматика, связь, информатика. - 2005. - №12. - С.58, рис). Недостатком этих устройств является отсутствие контроля целостности рельсов ввиду того, что в них не применяются рельсовые цепи.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство управления переездной сигнализацией, которое содержит рельсовую цепь участка приближения, имеющую питающий и релейный концы, переездные светофоры, схему управления переездными светофорами и устройства электроснабжения, обеспечивающие электропитанием аппаратуру питающего и рейного концов рельсовой цепи и источник переменного тока питающего конца, один из выходов которого подключен к одному из рельсов рельсовой цепи (Казаков А.А. и др. Системы интервального регулирования движением поездов. - М.: Транспорт, 1986. - С.172, рис.8.7).
Недостатками этого устройства является необходимость наличия специального устройства электроснабжения на релейном конце рельсовой цепи и проводной или кабельной линии связи от аппаратуры релейного конца рельсовой цепи до питающего конца рельсовой цепи.
Это повышает стоимость устройств управления переездной сигнализацией и обусловливает увеличенные эксплуатационные расходы.
Целью изобретения является снижение стоимости устройства управления переездной сигнализацией и уменьшение эксплуатационных расходов.
Указанная цель достигается тем, что в аппаратуру питающего конца рельсовой цепи участка приближения введены датчик тока, выпрямитель, пороговый усилитель и безопасный динамический элемент, а в аппаратуру релейного конца рельсовой цепи участка приближения введены источник электропитания, накопитель напряжения, генератор импульсов и ключ.
Сущность изобретения заключается в том, что управляющий вход ключа соединен с выходом генератора импульсов, питающие входы которого подключены к выходам накопителя напряжения, входами соединенного с выходами источника электропитания, причем силовые электроды ключа подключены к входам источника электропитания и к рельсам релейного конца рельсовой цепи, а другой рельс питающего конца рельсовой цепи через первичную цепь датчика тока соединен с вторым выходом источника переменного тока, причем вторичная цепь датчика тока подключена к входу выпрямителя, выход которого соединен с входом порогового усилителя, выходом подключенного к входу безопасного динамического элемента, выход которого соединен с управляющим входом схемы управления переездными светофорами.
На чертеже приведена схема устройства управления переездной сигнализацией, содержащего рельсовую цепь 1 участка приближения к переезду 2 с указанным стрелкой направлением движения поездов и переездные светофоры 3 и 4, подключенные к выходу схемы управления 5 этими светофорами. На питающем конце рельсовой цепи 1 содержится источник переменного тока 6, первый выход которого соединен с одним из рельсов рельсовой цепи 1, а второй выход через первичную цепь датчика тока 7 подключен к другому рельсу рельсовой цепи 1. Вторичная цепь датчика тока 7 соединена с входом выпрямителя 8, выход которого подключен к входу порогового усилителя 9, выходом соединенного с входом безопасного динамического элемента 10. Выход элемента 10 подключен к управляющему входу схемы управления переездными светофорами 5. Первый и второй рельсы релейного конца рельсовой цепи 1 соединены с входами источника электропитания и с силовыми электродами ключа 12, управляющий вход которого подключен к выходу генератора импульсов 13. Выходы источника электропитания 11 соединены с входами накопителя напряжения 14, выходы которого подключены к питающим входам генератора импульсов 13.
Переездная сигнализация работает следующим образом. В рельсы питающего конца рельсовой цепи 1 от источника переменного тока 6 поступает электрический сигнал переменного тока. В отсутствие поезда на участке приближения он передается по рельсам на релейный конец рельсовой цепи 1, поступая на вход источника электропитания 11, который осуществляет преобразование входного переменного напряжения в выходное постоянное, передаваемое на вход накопителя напряжения 14. Накопитель напряжения 14 обеспечивает электропитанием генератор импульсов 13, который вырабатывает импульсы напряжения, управляющие процессами включения и выключения работой ключа 12. Вследствие этого при свободном участке приближения происходит периодическое шунтирование релейного конца рельсовой цепи ключом 12, который обладает малым сопротивлением во включенном состоянии.
Электропитание аппаратуры релейного конца рельсовой цепи 1 осуществляется за счет энергии, поступающей от источника переменного напряжения 6. Современные средства микроэлектроники позволяют реализовать схему генератора импульсов 13 с потребляемой мощностью не более 5-15 мВт. Если в качестве ключа 12 применить МОП транзистор, то мощность для управления этим ключом пренебрежимо мала. Мощность, поступающая на аппаратуру релейного конца рельсовой цепи 1 от ее питающего конца, то есть от источника переменного напряжения 6, лежит в переделах нескольких сотен милливатт. Поэтому для функционирования рассматриваемой аппаратуры релейного конца вполне достаточно этой мощности. Обеспечение электропитанием генератора импульсов 13 в моменты времени замкнутого состояния ключа 12 осуществляется накопителем напряжения 14, который по сущности работы является пиковым детектором.
Коммутация релейного конца обусловливает импульсные изменения тока, потребляемого рельсовой цепью 1 от источника переменного тока 6. Эти изменения через датчик тока 7 поступают на вход выпрямителя 8 и после выпрямления попадают на вход порогового усилителя 9, который по практической реализации аналогичен известному триггеру Шмидта.
Импульсы порогового усилителя 9 поступают на вход безопасного динамического элемента 10, который реализуется на известных схемотехнических решениях (Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Методы и принципы обеспечения безопасности микроэлектронных СЖАТ: РТМ 32 ЦШ 1115842.01-94. - С.Пб.: ПГУПС. - С.86, рис.7.6). Выходной сигнал элемента 10, соответствующий требованиям безопасности, передается на управляющий вход схемы управления переездными светофорами 5, которая включает разрешающие показания переездных светофоров 3 и 4. Движение дорожного транспорта через переезд 2 открыто.
Таким образом, при свободном состоянии рельсовой цепи 1 участка приближения на выходе порогового усилителя 9 будут присутствовать импульсы напряжения, что обусловит импульсную работу безопасного элемента 10 и появление соответствующего разрешающего сигнала на входе схемы управления переездной сигнализацией 5.
При вступлении поезда на участок приближения рельсовая цепь 1 шунтируется колесными парами подвижного состава, что определит отсутствие импульсного потребления тока от источника переменного напряжения 6. Это прекратит функционирование безопасного элемента 10 и приведет к отключению разрешающего сигнала на входе схемы управления переездной сигнализацией 5. На светофорах 3 и 4 появляются запрещающие показания. Движение дорожного транспорта по переезду 2 прекращается.
Таким образом в предлагаемом техническом решении реализуются условия безопасности, которым должны удовлетворять устройства функционирования переезда.
Светофоры 3 и 4 показаны как условные разрешающие или запрещающие элементы. В общем виде вместо них или совместно с ними могут применяться шлагбаумы различного типа или известные устройства заграждения переезда (УЗП).
Как видно из приведенной схемы, в аппаратуре релейного конца отсутствует источник электроснабжения, который всегда присутствует в существующих перегонных и станционных системах автоматики, реализуемый трансформатором, подключенным к высоковольтно-сигнальной линии автоблокировки.
Процессы работы предлагаемой схемы показывают, что информация о свободности или занятости участка приближения поступает на переезд от релейного конца по рельсовой цепи 1. Следовательно, рельсовая цепь 1 выполняет одновременно функции источника передачи электропитания от питающего конца к релейному и источника передачи информации от релейного конца к питающему.
Таким образом, для функционирования предлагаемого технического решения не требуется применять специальный источник электроснабжения аппаратуры релейного конца и вводить линию связи между релейным концом рельсовой цепи 1 участка приближения и аппаратурой переездной сигнализации 5.
Следовательно, в изобретении достигается снижение стоимости устройства управления переездной сигнализацией и уменьшение эксплуатационных расходов.