Устройство для оповещения о приближении поезда
Изобретение относится к железнодорожной автоматике и может быть использовано в устройствах сигнализации при производстве путевых работ, ремонте искусственных сооружений и переездах. Цель изобретения - повышение надежности. Это достигается тем, что с помощью блока 21 задания начала извещения можно изменять начало подачи извещения в сигнализатор 14 в зависимости от измеренной скорости подхода поезда в блоке 15 измерения скорости. 2 з.п.ф-лы, 6 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 В 61 1 23 06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ IliHT СССР (21) 4630544/27-11 (22) 08. 12.88 (46) 30.10.90. Бюл. № 40 (71) Московский институт инженеров железнодорожного транспорта и Всесоюзный заочный институт инженеров железнодорожного транспорта ,(72) В. И. Бекасов, В. И. Болотин, В. К. Васин, В. И. Жуков и В. Д. Федосов (53) 656.259.2:621.025 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 709444, кл. В 61 1 29/22, 1977.
ÄÄSUÄÄ 1602788 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПОВЕ1ЦЕНИЯ
О ПРИБЛИЖЕНИИ ПОЕЗДА (57) Изобретение относится к железнодорожной автоматике и может быть использовано в устройствах сигнализации при производстве путевых работ, ремонте искусственных сооружений и переездах. Цель изобретения — повышение надежности. Это достигается тем, что с помощью блока 21 задания начала извещения можно изменять начало подачи извещения в сигнализатор
14 в зависимости от измеренной скорости подхода поезда в блоке 15 измерения скорости, 2 з.п. ф-лы, 1 табл. 6 ил.
СЬ
CO 3
1602788
Изобретение относится к железнодорожной автоматике и может быть использовано в устройствах сигнализации при производстве путевых работ, ремонте искусственных сооружений и переездах.
Цель изобретения — повышение надежности.
На фиг. 1 изображена структурная блоксхема предлагаемого устройства; на фиг. 2— диаграмма, иллюстрирующая последовательность прохождения поездов по рельсовым участкам, примыкающим к месту работы на железнодорожных путях; на фиг. 3 — временная диаграмма работы устройства; на фиг. 4 — принципиальная схема блока управления оповещением;. на фиг. 5 — возможная реализация выходного каскада измерителя скорости движения поезда; на фиг. 6 — возможный вариант технического решения блока выдержки времени.
Устройство содержит первую рельсовую цепь 1 и связанный с ней первый датчик
2 местоположения поезда, выполненный в виде реле с контактами 2.1 — 2.6, к которому подключен путевой блок 3 извещения, управляющий работой ламп на светофоре
4 и посылкой кодов АЛС в первую рельсовую цепь 1 навстречу приближающемуся поезду, вторую рельсовую цепь 5 и связанный с ней второй датчик 6 местоположения поезда, выполненный в виде реле с контактами 6.1 и 6.2, который в свою очередь связан с блоком 7 контроля проследования поездом участков приближения, когорый непосредственно связан с источником 8 питания каналов связи, а через переключатель 9 канала передач и переключатель 10 канала приема и один из каналов 11 связи (проводной), по рельсовой линии второй рельсовой цепи 5, по радиоканалу, образуемому с помощью радиопередатчика 12 и радиоприемника 13 связан с сигнализатором 14.
Устройство содержит также блок 15 измерения скорости движения поезда, один вход которого связан с датчиком 16 скорости, другой — с первым датчиком 2 местоположения поезда, четыре его выхода подключены на соответствующие входы первого
17, второго 18, третьего 19 и четвертого
20 элементов И, другие входы которых связаны с блоком 21 задания начала извещения места работ, а выходы — с блоком 22 выдержки времени, выполненным в виде реле, на выходе которого установлено реле.
Аппаратура устройства в основном устанавливается в специальном релейном шкафу на уже существующей сигнальной точке, кроме сигнализатора 14, радиоприемника 13 и переключателя 10 канала приема, которые выполняются носимыми.
Блок 7 контроля проследования поездом участков приближения (фиг. 4) содержит также реле 23 контроля проследования участков приближения с контактами 23.1 и 23.2, 5
55 подключенное к источнику питания через последовательно соединенные контакты 2.2 и
6.2 датчиков местоположения поезда, а параллельно контакту 2.2 включен контакт 23.1.
Кроме того, блок 7 содержит электрическую цепь, образующую один из входов блока и выход его и состоящую из последовательно соединенных фронтовых контактов 2.1 и 6.1 датчиков местоположения поезда, параллельно которым подключены последовательно соединенные контакт 23.2 реле 23 и 22.1 реле блока 22 выдержки времени.
Блок 15 измерения скорости поезда (фиг. 5) содержит подключеные к входу блока четыре компаратора 24 — 27, образующие четыре канала, к выходу каждого из которых подключены соответственно реле
28 с контактами 28. 1 и 28.2, реле 29 с контактами 29.1 — 29.3, реле 30 с контактами 30.1 — 30.4, реле 31 с контактами 31.1—
31.5, причем в цепь питания реле 28 первого канала включены последовательно соединенные контакты 29.2, 30.2, 31.4, в цепь блокировки — свой собственный контакт 28.1 и контакт 2.3 первого датчика местоположения поезда, в цепь питания реле 29 второго канала включены последовательно соединенные контакты 30.3 и 31.3 в цепь блокировки — собственный контакт 29.1 и контакт 2.4,в цепь питания реле 30 третьего канала включен контакт 31.2, в цепь питания блокировки — 30.1 и 2.5, в цепь блокировки реле 31 четвертого канала включены контакты 31.1 и 2.6, при этом выходы блока образованы подключенными к источнику питания контактами 28.2; 29.3; 30.4;
31.5 реле каждого из каналов.
Блок 22 выдержки содержит подключенные к каждому из входов блока обмотками соответственно реле от 32 с контактами 32.1 — 32.3 до 48 с контактами 48.!в
48.3, которые выполняют функцию включения, и реле от 49 выдержки времени с контактами 49.1 до реле 55 с контактом 55.1.
Вторые обмотки этих реле подключены к источнику питания через соответственный фронтовой контакт и тыловой контакт соответствующих реле выдержки времени.
В блоке также установлен общий повторитель 56 всех реле включения с контактом
56.1, который образует выход блока.
Устройство работает следующим образом.
В исходном состоянии в момент tð участки первой рельсовой цепи 1 и второй рельсовой цепи 5, где находится место работ на путях, свободны от подвижного состава (фиг. 1 и 2). При этом первый и второй датчики 2 и 6 местоположения поезда, выполненные, например, в виде путевых реле возбуждены (на фиг. 3 возбужденное состояние блоков устройства, в т. ч. датчиков
6 и 2, отмечено вертикальной штриховкой). В блоке 7 (фиг. 4) собирается последовательная цепочка фронтовых контактов
1602788
2.1 и 6.1 путевых реле датчиков 2 и 6, что позволяет подключить источник 8 питания каналов связи через переключатель 9 канала передач к одному из каналов связи, например проводному 11, Наличие в канале связи активного сигнала означает разрешение работы на путях.
Состояние блока 7, при котором через него проходит сигнал от блока 8 и далее через переключатели 9 и 10 передач и канал связи к сигнализатору 14, принято как единичное («1»), а противоположное — как нулевое («О») (фиг. 3).
Бригада рабочих, прибывшая на место работ, с помощью переключателя 10 канала приема включает сигнализатор 14 в ближайшую к месту работ розетку проводного канала 11 связи. Сигнализатор 14 выполнен как единое целое с источником энергии для путевых электронно-пневматических инструментов, например с передвижной железнодорожной электростанцией. Причем без подключения сигнализатора 14 к началу связи (в данном случае к проводному каналу 11) включение источника энергии и работа путевых механизмов невозможна. Это достигается, например, за счет автоматического размыкания цепей зажигания двигателя электростанции при отключении сигнализатора 14 от канала связи. Кроме того, сигнализатор 14 имеет собственный автономный источник питания, предназначенный для выработки световых и акустических сигналов оповещения работающих на путях о приближении поезда и формирования команд управления передвижной электростанцией.
На передающей стороне ответственный за ограждение места работ в релейном шкафу, где размещена стационарная аппаратура устройства, вручную включает путевой блок 3 извещения, в результате чего в первую рельсовую цепь 1 подаются коды оповещения навстречу движению поездов. 3атем он осуществляет необходимые переключения в блоке 21 задания начала извещения участка ограждения работ, выполненном в виде комбинации тумблеров, с тем,чтобы на одном из его четырех выходов появился сигнал постоянного напряжения. Расстояния L, устанавливаемые в блоке 21 задания начала извещения участка ограждения места работ, определяются как разница между расстоянием от начала участка, первой рельсовой цепи 1 до переднего фронта места работ и длиной обязательного участка ограждения—
Lorp составляющей согласно инструкции по сигнализации на железных дорогах СССР
800 в 1700 м. Например, при расстоянии от места работ до начала участка первой рельсовой цепи 1, равном 3000 м (оно определяется по пикетным столбикам), и L»p, равном 1200 м в блок 21 вводится расстояние L, равное 1800 м, путем ручной коммутации тумблеров для получения сигнала в ви20
ЬО
55 де постоянного напряжения на втором выходе этого блока. Причем на первом выходе блока 21 сигнал формируется при 500(L( (1500 м, на втором — при 1500(1.(2500 м, на третьем — при 2500(L(3500 м, а на четвертом — при 3500(L(4500 м. Если
L(500 м, коммутации в блоке ввода расстояния до начала участка ограждения места работ не производятся, а на его выходесигнал отсутствует.
Указанные расстояния приведены в качестве примера. Устройство позволяет заложить другие расстояния, учитывающие конкретные особенности и длины контрольных участков на месте производства путевых работ.
Таким образом, на момент f на выходах датчиков 2 и 6, блоков 7 и 21 присутствуют единичные сигналы (фиг. 3), а на месте работ сигнал изатора 14 излучаются зрительные и акустические сигналы, например, в виде прерывистых звуков тональной частоты 1000 Гц и проблесков светового маяка, означающих свободность участка приближения и возможность ведения путевых работ.
При вступлении поезда на участок первой рельсовой цепи (момент на фиг. 2 и 3) под действием кодов АЛС на локомотивном светофоре включаются сигналы, извещающие машиниста о работах на путях.
Одновременно с этим срабатывает первый датчик 2 местоположения поезда, который подает команду на путевой блок 3 извещения. В результате на светофоре 4 в дополнение к его основному показанию в сторону приближающегося поезда включается световой указатель «Работы на пути», а в сторону места работ — световой указатель
«Поезд».
Срабатывание первого датчика местоположения поезда означает обесточивание соответствующего реле. Поэтому в блоке 7 (фиг. 4) размыкается последовательная цепочка фронтовых контактов 2.1 и 6.1 реле датчиков 2 и 6. Однако на расчетное время задержки (Т) источник 8 питания каналов связи остается подключенным к каналу связи. Это достигается следующим образом.
При подходе поезда к участку первой рельсовой цепи 1 вступает в работу блок 15 измерения скорости, датчик 16 скорости которого установлен рядом с рельсовой колеей несколько ранее начала рельсовой цепи 1.
В качестве блока 15 измерения скорости может быть использован с незначительными изменениями типовой радиолокационный скоростемер РИС вЂ” В2, который выдает информацию о скорости приближающегося поезда в виде постоянного напряжения в масштабе 0 7 В на 1 км/ч скорости. Для целей оповещения достаточно измерять скорость в ограниченном числе диапазонов, 1602788 т. е. дискретно, например до 40 км/ч, от
40 до 80 км/ч, от 80 до 120 км/ч и более
120 км/ч. Указанные диапазоны контроля скоростей выбраны условно, они могут быть также другими (исходя из особенностей конкретного участка пути). Соответственно выбранному числу диапазонов измеряемых скоростей на выходе скоростемера РИС вЂ устанавливается группа компараторов и регистрирующих реле (фиг. 5).
Для отмеченных диапазонов скоростей и ри скорости движения поезда, например, 90 км/ч сигнал присутствует на третьем выходе блока 15 и подается на пятый вход третьего элемента И 19. При установленном в блоке 21 задания начала извещения величины L=1800 м сигнал присутствует на его втором выходе и подается на вторые входы первого, второго, третьего и четвертого элементов И 17, 18, 19 и 20. В результате действия логической операции И на блок 22 выдержки времени поступает управляющий сигнал с второго выхода третьего элемента И 19.
Каждому выходу элементов И 17 — 20 соответствует своя временная реакция блока 22 выдержки времени в виде расчетной длительности выдержки времени для возможных значений скоростей движения V и расстояний L исходя из соотношения T=
=L/V,c, которые приведены в таблице.
Блок выдержки времени может быть выполнен на базе стабилитронных реле времени типа С111В, которые позволяют получить пять ступеней выдержки времени от 5 до 210 с, а путем изменения напряжения питания допускают регулировку длительности в пределах от — 30 до +60ОО, т. е. обеспечивают все расчетные длительности, заданные таблице.
Поскольку реле с 49 по 55 дают задержку времени на срабатывание после подачи на них напряжения питания, а по логике работы предлагаемого устройства требуется сохранение в течение расчетной длительности активного сигнала в канале связи, то на выходе блока 22 выдержки времени установлен контакт 56.1, включенный в блок 7 (фиг. 6). Количество реле времени в блоке 22 равно числу его входов, в данном случае шестнадцати. Устройство позволяет заложить другое число расстояний до начала участка ограждения и иную дискретность измерения скорости. Соответственно изменяется число реле времени в блоке 22 и их уставки срабатывания.
Из описанного следует, что при вступлении поезда на участок первой рельсовой цепи 1 в момент t на выходе блока 22 выдержки времени появляется сигнал, длительность которого зависит от значений заложенного в блок 21 расстояния L и измеренной блоком 15 скорости V движения поезда.
50 ля 56 в блоке 22 выдержки времени, тем самым исключается возможность подачи
5
На время расчетной задержки T в блоке собирается последовательная цепочка из контакта 56.1 блока 22 выдержки времени и тылового контакта 23.2 реле 23 блока 7 (фиг. 4), по которой сигнал от источника 8 питания каналов связи продолжает поступать через переключатели 9 и 10 канала передач и приема и канал связи 11 (например, проводной) в сигнализатор 14. По истечении этого времени в момент t (фиг. 2 и 3) происходит обесточивание повторителя 56, что приводит также к обрыву второй цепи в блоке 7, по которой источник 8 питания каналов связи связан с сигнализатором 14.
Последний отключает от путевых механизмов источник энергии и начинает в этот момент подавать сигналы тревоги, например в виде непрерывных звуков высокого уровня громкости и повышенной яркости свечения маяка, требующие прекращения работ и выхода людей в безопасную зону.
В момент 4 (фиг. 2 и 3) поезд вступает на участок второй рельсовой цепи 5.
При этом обесточивается путевое реле датчика 6. Состояние других блоков не изменяется (фиг. 3).
В момент t3 освобождается участок первой рельсовой цепи 1 и возбуждается путевое реле в датчике 2. При этом все реле в блоке 15 сбрасываются (фиг. 5), а в блоке 7 по цепи фронтовые контакты 2.2 путевого реле датчика 2 и тыловой контакт 6.2 путевого реле блока 6 возбуждается реле 23, которое самоблокируется через собственный контакт 23.1 (фиг. 4). Реле 23 остается возбужденным до момента освобождения поездом участка второй рельсовой цепи 5 (момент t8. на фиг. 3), когда возбуждается путевое реле в датчике 6.
Таким образом, реле. 23 блока 7 реализует функцию контроля последовательности освобождения поездом участков первой и второй рельсовой цепи 1 и 5. Если на участок первой рельсовой цепи 1 вступает следующий поезд до момента ухода предыдущего с участка второй рельсовой цепи 5 (на фиг. 2 момент t4), то реле 23, оставаясь до момента 1 (момента ухода первого поезда с участка второй рельсовой цепи 5) возбужденным, своими контактами 23.2 сохраняет разомкнутой цепь связи блоков 8 и 14, несмотря на срабатывание повторителожного сигнала свободности пути сигнализатором 14.
В случае выполнения равенства
T о(,— „), а где Т=(1 — ) — расчетное время задержки для второго поезда, 1602788 появляется возможность кратковременного снятия запрета на ведение путевых работ с момента tz до момента t> - (фиг. 2 и фиг. 3) . Если же указанное неравенство носит обратный характер, прибор 14 оповещения подает запрещающий сигнал до тех пор, пока второй поезд не освободит участки как первой, так и второй рельсовых цепей 1 и 5, когда в блоке 7 не восстановится основная цепь связи сигнализатора 14, соответствующая моменту t
В данном устройстве для оповещения о приближении поезда может быть использован один из трех каналов связи: проводной 11, рельсовая цепь второй рельсовой цепи 5 и радиоканал, создаваемый радиопередатчиком 12 и радиоприемником 13.
Для подключения того или иного канала связи переключатели каналов передач 9 и приема 10 устанавливаются в соответствующие положения. При этом независимо от вида используемого канала связи в случае отсутствия поезда на участках первой и второй рельсовых цепей 1 и 5 или до истечения расчетной выдержки времени Т после вступления поезда на участок первой рельсовой цепи 1 в канале связи присутствует активный сигнал, разрешающий произведение путевых работ.
При занятых участках первой рельсовой цепи 1 (с учетом истечения расчетной выдержки времени) и второй рельсовой цепи 5 источник 8 питания каналов связи отключен от сигнализатора 14, что приво-, дит к подаче оповестительных сигналов о необходимости прекращения работ на железнодорожных путях и выхода в безопасную зону. К такому же результату приводит аварийный обрыв каналов связи, а также выход из строя датчиков 2 и 6 блока 15, чем достигается режим самоконтроля в данном устройстве оповещения.
По окончании работ сигнализатор 14 отключают от канала связи, а путевой блок 3 извещения и блок 21 устанавливают в исходное положение. Поэтому при вступлении очередного поезда на участок первой рельсовой цепи 1 сигналы оповещения на светофоры (локомотивный и путевой) не подаютсяя.
Предлагаемое изобретение обеспечивает безопасность работающих на путях и повышает производительность труда за счет сокращения времени ожидания прохода поезда.
В перспективе широкое применение устройств для оповещения о приближении поезда, работающих в автоматическом режиме, может дать значительный экономический эффект, в том числе на экономии зарплаты сокращаемых сигналистов.
Формула изобретения
1. Устройство для оповещения о приближении поезда, содержащее датчик скорости
5 поезда, выход которого подключен к одному из входов блока измерения скорости поезда, связанные с одним и другим участками приближения один и другой датчики местоположения поезда, блок выдержки времени, сигнализатор и источник питания. отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено блоком контроля проследования поездом участков приближения, блоком задания начала извещения, элементами И, одни из входов каждого из
15 которых соединены с соответствующими выходами блока задания начала извещения, другие входы соединены соответственно с соответствующими выходами блока измерения скорости поезда, а выходы — с соответствующими входами упомянутого блока выдержки времени, выход которого подключен к одному из входов блока контроля проследования поездом участков приближения, второй и третий входы которого подключены к одним из выходов соответствен25 но одного и другого упомянутых датчиков местоположения поезда, четвертый вход— к источнику питания, а выход связан с сигнализатором, причем второй выход первого датчика местоположения поезда подключен к второму входу блока измерения скорости поезда.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок контроля проследования поездом участков приближения содержит реле контроля проследования поезда, подключенное к источнику питания через последова35 тельно соединенные первый тыловой контакт второго датчика контроля прохода поезда и собственный фронтовой контакт, параллельно которому подключен первый фронтовой контакт первого датчика конт40 роля прохода поезда, и цепь, образующую четвертый вход и выход блока и состоящую из последовательно соединенных вторых фронтовых контактов первого и второго датчиков контроля прохода поезда, параллельно которым подключены последовательно сое45 диненные фронтовой контакт, реле блока выдержки времени и тыловой контакт реле прохода поезда, причем фронтовым контактом реле выдержки времени образован первый вход блока, первым и вторым фронтовыми контактами первого датчика контро50 ля прохода поезда и первыми фронтовым и тыловым контактами второго датчика контроля прохода поезда образованы соответственно второй и третий входы блока.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок измерения скорости поезда содержит четыре канала, состоящие из последовательно соединенных компараторов и реле, в цепь питания первого реле канала
1602788
V, км/ч Выход блока 15
Расстояния L, м
500 — 1500 1500 — 2500 2500 — 3500 3500 — 4500
22,5
До 40
40 — 80
80 — 120
Более 120
112,5
67,5
157,5
106
П р и м е ч а н и е. Для скорости V 120 км/ч время задержки Т рассчитано при условии V = 160 км/ч.
1 — ОЕО
L игр а
5 включены последовательно соединенные первый собственный фронтовой контакт и первые тыловые контакты второго датчика местоположения поезда и реле второго, третьего и четвертых каналов, в цепь питания реле второго канала — первый собственный фронтовой контакт и вторые тыловые контакты второго датчика контроля местоположения поезда и реле третьего и четвертых каналов, в цепь питания реле третьего канала — первый собственный фронтовой контакт и третьи тыловые контакты второго датчика местоположения поезда и реле четвертого канала, в цепь питания реле четвертого канала — первый собственный фронтовой контакт и четвертый тыловбй контакт второго датчика местоположения поезда, причем вторыми фронтовыми контактами реле каждого из каналов образованы соответствующие выходы блока, а входами компараторов образован вход блока.
Блоки! ды
1602788
1602788 от для
° ° ° °
° ° ° °
° ° ° °
° ° ° ° ° . Г 4
Составитель В. Скориков
Редактор М. Петрова Техред А. Кравчук Корректор М. Самборская
Заказ 3356 Тираж 399 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Производственнб-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
