Способ контроля состояний рельсовых линий
Владельцы патента RU 2737251:
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ) (RU)
Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и может быть использовано для регулирования движения поездов. Способ основан на контроле напряжений приемных концов рельсовых линий, где на одном конце подают напряжение тональной частоты, а на другом измеряют значение напряжения в момент занятия предыдущей рельсовой линии и свободном состоянии последующей рельсовой линии, измеренное значение напряжения принимают за опорное Uоп, на основании которого определяют пороговые напряжения занятия и освобождения рельсовой линии, при вступлении поезда на рельсовую линию ЭВМ рассчитывает нормативные кривые зависимостей напряжений приемных концов свободных и исправных рельсовых линий от координаты нормативного шунта вплоть до препятствия, занятой или неисправной рельсовой линии, участка пути с неустановленным маршрутом, с учетом сопротивления изоляции, длины рельсовой линии, а также рассчитывает кривую максимально допустимого напряжения, которое выше нормативного на 5%, и кривую минимально допустимого напряжения, которое ниже нормативного тоже на 5%, если фактическая кривая зависимости напряжения приемного конца рельсовой линии укладывается между допустимыми предельными значениями, то устройство контроля состояний рельсовых линий исправно, в противном случае система контроля состояний рельсовых линий отключается, при этом фиксируется занятие участка. Достигается повышение достоверности контроля состояний рельсовых линий. 2 ил.
Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и может быть использовано для регулирования движения поездов.
Уровень техники
Известно устройство автоблокировки с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением оборудования (АБТЦ), проектируемое в соответствии с Типовыми материалами для проектирования 410003-ТМП. Устройство позволяет контролировать состояния рельсовых цепей прилегающей к станции половины перегона, передавать на локомотив информацию о состоянии впередилежащих участков с помощью светофорной сигнализации и устройств автоматической локомотивной сигнализации.
Недостатком известного устройства является сравнительно большая потребность в многожильном кабеле и путевой аппаратуре, наличие устройств контроля целостности кабеля.
Известен способ контроля состояний рельсовых линий, заключающийся в том, в рельсовую линию на одном конце подают сигнал тональной частоты, а на другом измеряют значение принимаемого сигнала в момент занятия предыдущей рельсовой линии и свободном состоянии рассматриваемой и последующей рельсовых линиях, измеренное значение напряжения принимают за опорное напряжение Uоп, которое позволяет определить пороговые напряжения занятия и освобождения рельсовой линии, пороговое напряжение занятия является произведением опорного напряжения на коэффициент снижения напряжения (0,4), пороговое напряжение освобождения является произведением опорного напряжения на коэффициент запаса (0,6) [патент 2268185 (РФ). Способ контроля свободности путевых участков / Полевой Ю.И., Полевая Л.В., Трошина М.В. - опубл. Бюл, 2006, №2, МПК b61l 23/16.],
Недостатками способа является то, что результат контроля состояний рельсовой линии зависит от целого ряда факторов: сопротивления изоляции кабеля, связывающего линейные установки с постом электрической централизации, целостности жил кабеля, влияния помех и т.д.
Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом, на достижение которого направлено данное техническое решение, является повышение достоверности контроля состояний рельсовых линий, снижение затрат на строительство и эксплуатацию, повышение надежности действия устройств, основанных на реализации предложенного способа.
Технический результат достигается тем, что способ контроля состояний рельсовых линей, заключающийся в том, в рельсовую линию на одном конце подают напряжение тональной частоты, а на другом измеряют значение напряжения в момент занятия предыдущей рельсовой линии и свободном состоянии последующей рельсовых линиях, измеренное значение напряжения принимают за опорное Uоп, которое позволяет определить пороговые напряжения занятия и освобождения рельсовой линии, пороговое напряжение занятия является произведением опорного напряжения на коэффициент снижения напряжения, пороговое напряжение освобождения является произведением опорного напряжения на коэффициент запаса, отличающийся тем, что при вступлении поезда на рельсовую линию ЭВМ рассчитывает нормативные кривые зависимостей напряжений приемных концов свободных и исправных рельсовых линий от координаты нормативного шунта вплоть до препятствия (занятой или неисправной рельсовой линии, участка пути с неустановленным маршрутом) с учетом сопротивления изоляции, длины рельсовой линии, а также рассчитывает кривую максимально допустимого напряжения, которое выше нормативного на 5% и кривую минимально допустимого напряжения, которое ниже нормативного тоже на 5%, если фактическая кривая зависимости напряжения приемного конца рельсовой линии укладывается между допустимыми предельными значениями, то устройство контроля состояний рельсовых линий исправно, в противном случае система контроля состояний рельсовых линий отключается, при этом фиксируется занятие участка.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 представлена структурная схема устройства для пояснения действия способа контроля состояний рельсовых линий;
на Фиг. 2 - кривые зависимостей напряжения приемного конца рельсовой линии от координаты шунта.
Осуществление изобретения
На Фиг. 1 и 2 приведены следующие обозначения: 1 - приборы поста ЭЦ; 2, 3, 4 и 5 линейные установки (ЛУП - приемные, ЛУГ - генераторные (питающие) установки), 6, 7, 8, 9 и 10 - рельсовые линии, соответственно, РЛ0, РЛ1, РЛ2, РЛ3 и РЛ4; 11 двухпроводная линейная цепь для соединения приемных линейных установок с приборами поста ЭЦ; 12 двухпроводная линейная цепь для соединения приемных и генераторных (питающих) линейных установок с приборами поста ЭЦ; 13, 14, 15 и 16 двухпроводные цепи для связи линейных установок с рельсовыми линиями; 17 - электронная вычислительная машина ЭВМ; 18 - путевой генератор ГП; 19 - путевой фильтр; 20 - выпрямитель; 21 - АЦП - аналого-цифровой преобразователь; 22 - двухпроводная линия для связи фильтра и выпрямителя; 23 - двухпроводная линия для связи выпрямителя и АЦП; 24 - шина для связи аналого-цифрового преобразователя АЦП и электронно-вычислительной машины ЭВМ; 25 - однопроводная линия для связи электронной вычислительной машины ЭВМ и путевого генератора ГП; 26 - электронный ключ КЛ; 27 - счетное устройство СУ; 28 - путевой трансформатор ПТ; 29 - преобразователь напряжения ПН (снижает напряжение до 5 вольт и выпрямляет его, а также создает запас энергии для питания микроэлектронных приборов линейных установок в момент интервала в цепи питания (сигнал цикловой синхронизации ЦС)); 30 - однопроводная линия для связи счетного устройства СУ и электронного ключа КЛ; 31 - двухпроводная линия для связи электронного ключа КЛ и путевого трансформатора; 33 - расчетная (нормативная) кривая зависимости напряжения приемного конца рельсовой линии от координаты нормативного шунта; 34 - кривая зависимости напряжения приемного конца рельсовой линии от координаты шунта увеличенная на 5%; 35 - кривая зависимости напряжения приемного конца рельсовой линии от координаты шунта уменьшенная на 5%, 36 - фактическая кривая изменения напряжения шунта при движении поезда; 37 - отрезок кривой напряжения приемного конца при возникновении повреждения.
Назначение приборов, устройств и линий связи (Фиг. 1). На посту ЭЦ 1 размещаются станционные приборы, устройства и линии связи между ними; на линейных устройствах приемных концов ЛУП 2, 4, … размещаются линейные приборы, устройства и линии связи приемных концов; на линейных устройствах генераторных (передающих) концов ЛУГ 3, 5, … размещаются линейные приборы, устройства и линии связи передающих концов. Рельсовые линии 6, 7, 8, 9, 10, …, соответственно, РЛ0, РЛ1, РЛ2, РЛ3, РЛ4, … участвуют в контроле состояний путевых участков. Линейная цепь 11 позволяет передать аналоговую информацию с линейных установок ЛУ на пост ЭЦ. Линейная цепь 12 позволяет осуществить питание рельсовых линий РЛ, приборов линейных установок. Преобразователи напряжения ПН 29 преобразуют сигнальные частоты 400-800 ГЦ в постоянное напряжение 5 В. Связи между приборами линейных установок осуществляются с участием линий 30, 31 и 32. Ключи КЛ 26 осуществляют коммутацию приборов питающих и приемных концов рельсовых линий, счетные устройства СУ 27 синхронизируют работу всех линейных приборов, они позволяют поочередно подключить путевой приемник (ПФ 19, В 20, АЦП 21 и ЭВМ 17) и путевой генератор ГП 18 к концам рельсовых линий РЛ 6, 7, 8, 9, 10, … Путевые трансформаторы ПТ 28 по двухпроводным линиям 13 и 14 подключаются к рельсовым линиям 6, 7, 7, 8, 9, 10, …
ЭВМ 17 циклически прерывает питание путевого генератора ГП 18 создавая эффект сигнала цикловой централизации для синхронной работы всех приборов схемы контроля, что с участием счетных устройств СУ 27 и ключей КЛ 26 обеспечивает циклическое поочередное подключение генератора ГП 18 и путевого приемника (ФП 19, В 20, АЦП 21 и ЭВМ 17) к рельсовым линиям.
На Фиг. 2 изображена кривая 33 - зависимость напряжения приемного конца рельсовой линии от координаты шунта, а также кривые 34 и 35, которые определяют предельные значения изменения напряжения на путевом приемнике, а также кривая 36, показывающая фактическое изменение напряжения на входе путевого приемника при перемещении нормативного шунта. Это позволяет контролировать неисправности в рельсовых цепях, линейных цепях, а также приборов контроля рельсовых линий. В случае выхода значения напряжения приемного конца рельсовой линии за границы линий 34 и 35, что определяется алгоритмом работы ЭВМ 17, система контроля состояний рельсовых линий отключается и подается аварийный сигнал.
Информация на локомотив передается с помощью радиосвязи, в настоящем не рассматривается.
Нарушение работы система контроля состояний рельсовых линий может быть вызвано нарушением изоляции кабеля, обрыва жил кабеля, влиянием помех, почвенно-климатическими условиями, выходящими за границы параметров данного региона. Аварийная ситуация отображена линией 37.
Предложенный способ контроля состояний рельсовых линий фиксирует перечисленные негативные обстоятельства без дополнительных устройств контроля исправности кабеля, устройств синхронизации, влияния помех и др.
Способ контроля состояний рельсовых линий, заключающийся в том, в рельсовую линию на одном конце подают напряжение тональной частоты, а на другом измеряют значение напряжения в момент занятия предыдущей рельсовой линии и свободном состоянии последующей рельсовой линии, измеренное значение напряжения принимают за опорное Uоп, которое позволяет определить пороговые напряжения занятия и освобождения рельсовой линии, пороговое напряжение занятия является произведением опорного напряжения на коэффициент снижения напряжения, пороговое напряжение освобождения является произведением опорного напряжения на коэффициент запаса, отличающийся тем, что при вступлении поезда на рельсовую линию ЭВМ рассчитывает нормативные кривые зависимостей напряжений приемных концов свободных и исправных рельсовых линий от координаты нормативного шунта вплоть до препятствия, занятой или неисправной рельсовой линии, участка пути с неустановленным маршрутом, с учетом сопротивления изоляции, длины рельсовой линии, а также рассчитывает кривую максимально допустимого напряжения, которое выше нормативного на 5%, и кривую минимально допустимого напряжения, которое ниже нормативного тоже на 5%, если фактическая кривая зависимости напряжения приемного конца рельсовой линии укладывается между допустимыми предельными значениями, то устройство контроля состояний рельсовых линий исправно, в противном случае система контроля состояний рельсовых линий отключается, при этом фиксируется занятие участка.
