Система автоматического контроля свободности зоны переезда
Владельцы патента RU 2751041:
Общество с ограниченной ответственностью "Уралжелдоравтоматизация" (RU)
Изобретение относится к средствам контроля железнодорожного переезда. Система включает заградительные светофоры (4,5), переездные светофоры (6,7), устройства автоматической переездной сигнализации (8), устройства заграждения переезда (9), имеющие возможность управления работой выездных заградительных элементов (10.1, 10.3), m передатчиков микроволнового излучения (11) и n приемников микроволнового излучения (12), видеокамеры наружной установки (13), акустические извещатели участников движения в зоне переезда (15), шкаф устройств контроля свободности зоны переезда (16), блок автоматического определения свободности зоны переезда (17), модули включения реле (18), модули релейного вывода (19), реле тревоги (20), реле предварительной тревоги (21), реле снижения скорости проследования (22), реле проверки исправности устройств контроля свободности зоны переезда (23), реле контроля зоны переезда (24), реле блокировки выездных заградительных элементов (25), реле (26, 27) включения акустических извещателей, Ethernet-модуль ввода/вывода (28), коммутатор цепей связи устройств видеонаблюдения (29), шкаф устройств видеонаблюдения (30), видеорегистратор (31), внешнее устройство отображения (32), пост дежурного по переезду (33), цепи автоматического включения заградительной сигнализации (34), цепи передачи дежурному по переезду и локомотивной бригаде информации о наличии препятствия на переезде (35), цепи передачи информации дежурному по станции и дежурному по переезду (36), цепи включения запрещающих показаний на переездных светофорах (37) и цепи перевода заградительных элементов устройств зоны переезда (38). Достигается повышение безопасности движения в зоне железнодорожного переезда. 2 ил.
Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и предназначено для применения совместно с устройствами релейной или микропроцессорной автоматической переездной сигнализации (АПС) на железнодорожных переездах в качестве средства контроля отсутствия неподвижных механических автотранспортных средств и посторонних предметов (например, выпавшего груза) в зоне переезда, препятствующих движению подвижного состава. Система может быть применена на однопутных и многопутных регулируемых железнодорожных переездах всех категорий, обслуживаемых и необслуживаемых дежурным работником, расположенных на перегоне или в пределах станции, на участках с любым видом тяги поездов, как при новом строительстве, так и при модернизации существующих переездов.
Известно устройство управления железнодорожным переездом с использованием радиоканала (патент RU 2519607 С1, МПК B61L 29/00, опубл. 20.06.2014 Бюл. №17), содержащее блок управления, информационные входы и выходы которого соединены с CAN-интерфейсом, к которому подключен интерфейс объектов железнодорожного переезда, к которому подключены блок заградительного светофора, блок автомобильных светофоров, приводы шлагбаумов и приводы устройств заграждения пути, радиомодем, соединенный через интерфейс с CAN-интерфейсом. Устройство содержит блок вычисления длины участка извещения, включающий последовательно соединенные модуль ввода данных, модуль проверки данных, модуль формирования команд и преобразователь форматов, причем вход модуля ввода данных и выход преобразователя форматов соединены через CAN-интерфейс соответственно с выходом и входом блока управления.
Недостатки указанного устройства управления железнодорожным переездом заключаются в следующем:
- не контролируется своевременное закрытие переезда и исправность переездной аппаратуры;
- недостоверно осуществляется контроль свободности зоны переезда от транспортных средств после его закрытия;
- для проследования переезда медленно движущемуся поезду понадобиться больше времени, что приведет к лишнему простою автотранспорта перед закрытым шлагбаумом.
Известна система удаленного контроля и информирования машиниста о занятости железнодорожного переезда (патент RU 2667035 С1, МПК B61L 29/00, опубл. 13.09.2018 Бюл. №26), содержащая установленные на переезде видеокамеры, первое устройство приема-передачи радиосигнала, связанное с устройством формирования сигнала тревоги и видеокадра, и размещенное на локомотиве второе устройство приема-передачи радиосигнала, подключенное к управляющему контроллеру, видеомонитору, запоминающему устройству и тревожным сигнализаторам. Система снабжена средством определения занятости переезда, предназначенным для формирования сигнала о наличии объекта на переезде в случае соответствия этого объекта заранее заданным параметрам по форме и размеру, подключенным к видеокамерам и первому устройству приема-передачи радиосигнала, а управляющий контроллер подключен к средству, осуществляющему расчет тормозных кривых, и выполнен с возможностью формирования сигнала запроса информации о наличии объекта на переезде при приближении на заданное время хода к точке начала полного служебного или экстренного торможения перед ближайшим переездом, при этом средство определения занятости переезда выполнено с возможностью формирования сигнала о наличии объекта на переезде при получении указанного запроса.
Однако указанная известная система имеет следующие недостатки:
- отсутствие проверки закрытия переезда при формировании сигнала запроса информации о наличии объекта на переезде;
- «занятость» переезда определяется при помощи анализа объекта в контролируемой зоне на основании видеоданных. Такой метод не позволяет точно определить размеры объекта на переезде и его характеристики при плохих метеоусловиях, например, в плотный туман или сильный снегопад. В результате может возникнуть опасная ситуация, связанная с невозможностью определения данной системой «занятости» переезда;
- система предусматривает адресную передачу с переезда на приближающийся локомотив сигнала о занятости переезда при помощи специализированных устройств, установленных на переезде и локомотиве. Для выполнения данной функции необходимо оборудовать весь локомотивный парк устройствами системы, что потребует больших экономических затрат на внедрение и обслуживание.
В качестве прототипа выбрана известная система защиты железнодорожных переездов (патент RU 2565159 С2, МПК B61L 23/16, B61L 29/00, опубл. 20.10.2015 Бюл. №29), содержащая переездные светофоры А и Б, электромеханические устройства заграждения, речевой информатор, рупорные громкоговорители, видеокамеры, путевую разветвительную коробку, блок передачи видеосигналов, модуль сбора данных, пульт дежурного оператора, реле нормализации, реле тревоги, устройство отображения информации диагностическое, блок вывода информации, щиток местного управления, видеомонитор дежурного оператора, видеодетектор, блок приемников видеосигналов, пост дежурного оператора, пункты счета осей, цепи управления приводами электромеханических устройств заграждения, цепи управления головками переездных светофоров и акустических излучателей, датчики петлевые индуктивные, передающий блок подсистемы беспроводной связи, блок тревожной сигнализации, блок датчиков петлевых индуктивных, СВЧ-датчики, блок управления СВЧ-датчиками и контроллер управления переездом.
Однако данная известная система имеет следующие недостатки:
- сигнал «Тревога» находится на переезде в режиме ожидания вызова (по беспроводной связи) и не раскрыты механизм и алгоритм контроля исправности каналов связи между переездом и приближающимся локомотивом, поэтому неисправность канала связи может подтвердиться только в момент приближения поезда к заданному времени хода к точке начала полного служебного торможения перед ближайшим переездом, в результате чего может возникнуть опасная ситуация, связанная с невозможностью передачи сигнала «Тревога» на борт локомотива при наличии фактической занятости железнодорожного переезда;
- имеет место «человеческий фактор», поскольку система, являясь дополнительным средством защиты железнодорожных переездов, обеспечивает вывод сигнала «тревога» на пульт оператора, который предпринимает какие-либо конкретные действия, например, решает: включать заградительные светофоры или нет;
- система является мало функциональной, поскольку не имеет возможности автоматического управления заградительными светофорами;
- система построена на небезопасных подсистемах определения неподвижного транспортного средства на переезде: СВЧ-столбики, видеокамеры. Данные подсистемы недостоверно работают в непогоду (метель, сильный дождь и т.п.), поэтому возможны ложные срабатывания системы.
Технической задачей заявляемого изобретения является создание системы автоматического контроля свободности зоны переезда, обеспечивающей непрерывный автоматический контроль наличия/отсутствия движущегося и неподвижного автотранспортного средства, а также посторонних предметов в зоне переезда, и позволяющей снизить вероятность столкновения поезда с посторонними предметами и автотранспортом, вынужденно оставшимися на переезде при приближении поезда.
Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является повышение безопасности движения железнодорожного и автомобильного транспорта в зоне железнодорожного переезда и повышение пропускной способности автомобильных дорог.
Для решения технической задачи и достижения технического результата в системе автоматического контроля свободности зоны переезда, содержащей переездные и заградительные светофоры, устройства автоматической переездной сигнализации, устройства заграждения переезда, имеющие возможность управления работой выездных заградительных элементов, m передатчиков и n приемников микроволнового излучения, видеокамеры наружной установки, соединенные с внешними активными микрофонами, акустические извещатели оповещения участников движения в зоне переезда, шкаф устройств контроля свободности зоны переезда, блок автоматического определения свободности зоны переезда, соединенный посредством электронного интерфейса с передатчиками микроволнового излучения и с приемниками микроволнового излучения, а посредством релейного интерфейса - с устройствами автоматической переездной сигнализации, реле тревоги, реле проверки исправности устройств контроля свободности зоны переезда, реле блокировки выездных заградительных элементов, соединенное с цепями перевода заградительных элементов устройств зоны переезда, шкаф устройств видеонаблюдения, видеорегистратор, соединенный с внешним устройством отображения, пост дежурного по переезду, цепи передачи дежурному по переезду и локомотивной бригаде информации о наличии препятствия на переезде, цепи перевода заградительных элементов устройств зоны переезда, согласно изобретению, в нее введены модули включения реле, модули релейного вывода, реле предварительной тревоги, реле снижения скорости проследования, реле контроля зоны переезда, реле включения акустических извещателей, Ethernet-модуль ввода/вывода, коммутатор цепей связи устройств видеонаблюдения, цепи автоматического включения заградительной сигнализации, цепи передачи информации дежурному по станции и дежурному по переезду и цепи включения запрещающих показаний на переездных светофорах, при этом блок автоматического определения свободности зоны переезда соединен посредством электронного интерфейса с модулями включения реле и с модулями релейного вывода, модули включения реле соединены с реле тревоги, с реле предварительной тревоги, с реле снижения скорости проследования, с реле проверки исправности устройств контроля свободности зоны переезда, с реле контроля зоны переезда и с реле блокировки выездных заградительных элементов, модули релейного вывода соединены с реле включения акустических извещателей, реле тревоги посредством релейного интерфейса соединено с цепями автоматического включения заградительной сигнализации и с цепями передачи дежурному по переезду и локомотивной бригаде информации о наличии препятствия на переезде, реле предварительной тревоги и реле снижения скорости проследования посредством релейного интерфейса соединены с цепями передачи дежурному по переезду и локомотивной бригаде информации о наличии препятствия на переезде, реле проверки исправности устройств контроля свободности зоны переезда посредством релейного интерфейса соединено с цепями передачи информации дежурному по станции и дежурному по переезду, реле контроля зоны переезда посредством релейного интерфейса соединено с цепями включения запрещающих показаний на переездных светофорах, реле включения акустических извещателей увязаны с акустическими извещателями оповещения участников движения в зоне переезда, Ethernet-модуль ввода/вывода посредством электронного интерфейса соединен с коммутатором цепей связи устройств видеонаблюдения, а посредством релейного интерфейса - с устройствами автоматической переездной сигнализации и с устройствами заграждения переезда, коммутатор цепей связи устройств видеонаблюдения посредством электронного интерфейса соединен с видеокамерами наружной установки и с видеорегистратором, устройства автоматической переездной сигнализации выполнены с возможностью управления заградительными светофорами посредством релейного интерфейса, кроме того, приемники и передатчики микроволнового излучения установлены группами так, чтобы один передатчик и приемники в количестве к>3 попали в зону диаграммы одного передатчика микроволнового излучения, формируемой в виде секторов 80-90° в горизонтальной плоскости и 3-5° в вертикальной плоскости.
Сущность изобретения поясняется фигурами.
На фиг. 1 представлена функциональная схема заявленной системы автоматического контроля свободности зоны железнодорожного переезда; на фиг. 2 - план железнодорожного переезда.
Заявляемая система автоматического контроля свободности зоны переезда (фиг. 1) содержит заградительные светофоры 4 и 5, переездные светофоры 6 и 7, устройства автоматической переездной сигнализации 8, устройства заграждения переезда 9, имеющие возможность управления работой выездных заградительных элементов 10.1 и 10.3, m передатчиков микроволнового излучения 11 и n приемников микроволнового излучения 12, видеокамеры наружной установки 13, акустические извещатели (громкоговорители) оповещения участников движения в зоне переезда 15, шкаф устройств контроля свободности зоны переезда 16, блок автоматического определения свободности зоны переезда 17, модули включения реле 18, модули релейного вывода 19, реле тревоги 20, реле предварительной тревоги 21, реле снижения скорости проследования 22, реле проверки исправности устройств контроля свободности зоны переезда 23, реле контроля зоны переезда 24, реле блокировки выездных заградительных элементов 25, реле включения акустических извещателей 26 и 27, Ethernet-модуль ввода/вывода, коммутатор цепей связи устройств видеонаблюдения 28, коммутатор цепей связи устройств видеонаблюдения 29, шкаф устройств видеонаблюдения 30, видеорегистратор 31, внешнее устройство отображения 32, пост дежурного по переезду 33, цепи автоматического включения заградительной сигнализации 34, цепи передачи дежурному по переезду и локомотивной бригаде информации о наличии препятствия на переезде 35, цепи передачи информации дежурному по станции и дежурному по переезду 36, цепи включения запрещающих показаний на переездных светофорах 37 и цепи перевода заградительных элементов устройств зоны переезда 38.
Блок автоматического определения свободности зоны переезда 17 установлен в шкафу устройств контроля свободности зоны переезда 16 и соединен посредством электронного интерфейса с m передатчиков микроволнового излучения 11, с n приемников микроволнового излучения 12, а также с модулями включения реле 18 и с модулями релейного вывода 19, установленными в шкафу устройств контроля свободности зоны переезда 16. Кроме того, блок автоматического определения свободности зоны переезда 17 посредством релейного интерфейса связан с устройствами автоматической переездной сигнализации 8.
Приемники 12 и передатчики 11 микроволнового излучения установлены группами так, чтобы один передатчик и приемники в количестве k≥3 попали в зону диаграммы одного передатчика микроволнового излучения, формируемой в виде секторов 80-90° в горизонтальной плоскости и 3-5° в вертикальной плоскости. Сигнал на выходе блока автоматического определения свободности зоны переезда 17 формируется при перекрытии z лучей передатчиков микроволнового излучения 11, где число z определяется программно по мажоритарному принципу (2 из 3, 3 из 5 и т.д.) в каждой группе смежных приемников микроволнового излучения 12.
Модули включения реле 18 соединены с реле тревоги 20, с реле предварительной тревоги 21, с реле снижения скорости проследования 22, с реле проверки исправности устройств контроля свободности зоны переезда 23, с реле контроля зоны переезда 24 и с реле блокировки выездных заградительных элементов 25.
Модули релейного вывода 19 соединены с реле включения громкоговорителей 26 и 27.
Посредством релейного интерфейса реле тревоги 20 соединено с цепями автоматического включения заградительной сигнализации 34 и с цепями передачи дежурному по переезду и локомотивной бригаде информации о наличии препятствия на переезде 35.
Реле предварительной тревоги 21 и реле снижения скорости проследования 22 посредством релейного интерфейса соединены с цепями передачи дежурному по переезду и локомотивной бригаде информации о наличии препятствия на переезде 35.
Посредством релейного интерфейса реле проверки исправности устройств контроля свободности зоны переезда 23 соединено с цепями передачи информации дежурному по станции и дежурному по переезду 36.
Реле контроля зоны переезда 24 соединено с цепями включения запрещающих показаний на переездных светофорах 37 посредством релейного интерфейса.
Посредством релейного интерфейса реле блокировки выездных заградительных элементов 25 соединено с цепями перевода заградительных элементов устройств зоны переезда 38, а реле включения акустических извещателей 26 и 27 увязаны с акустическими извещателями (громкоговорителями) оповещения участников движения в зоне переезда 15.
Ethernet-модуль ввода/вывода 28 посредством электронного интерфейса соединен с коммутатором цепей связи устройств видеонаблюдения 29, а посредством релейного интерфейса - с устройствами автоматической переездной сигнализации 8 и с устройствами заграждения переезда 9.
Посредством электронного интерфейса коммутатор цепей связи устройств видеонаблюдения 29 связан с видеокамерами наружной установки 13, размещенными на опорах 3, и с видеорегистратором 31, установленным в шкафу устройств видеонаблюдения 30 на посту дежурного по переезду 33.
Видеорегистратор 31 соединен с внешним устройством отображения 32, установленным также на посту дежурного по переезду 33.
Аналоговый вход видеокамер наружной установки 13 соединен с внешними активными микрофонами 14.
Устройства автоматической переездной сигнализации 8 посредством релейного интерфейса имеют возможность управления заградительными светофорами 4, 5 и переездными светофорами 6 и 7 (фиг. 1-2).
Устройства заграждения переезда 9 (фиг. 1) посредством релейного интерфейса имеют возможность управления работой выездных заградительных элементов 10.1 и 10.3.
Система автоматического контроля свободности зоны переезда работает следующим образом.
На переезд устанавливают m передатчиков микроволнового излучения 11 и n приемников микроволнового излучения 12. Приемники компонуются в группы таким образом, чтобы один передатчик 11 и приемники 12 в количестве k≥3 попали в зону диаграммы этого передатчика микроволнового излучения, формируемой в виде секторов 80-90° градусов в горизонтальной плоскости и 3-5° в вертикальной плоскости. Число групп определяется геометрией зоны контроля конкретного переезда. Передатчики микроволнового излучения 11 могут быть установлены с обеих сторон автодороги.
Блок автоматического определения свободности зоны переезда 17 определяет занятость зоны переезда по отсутствию сигналов на выходе одного или нескольких групповых обработчиков.
Порядок работы устройств системы автоматического контроля свободности зоны переезда в исходном состоянии:
В исходном состоянии и отсутствии поезда на железнодорожных путях 1 на участках приближения к переезду 2 (фиг. 1) устройства автоматической переездной сигнализации 8 формируют и передают блоку автоматического определения свободности зоны переезда 17, расположенному в шкафу устройств контроля свободности зоны переезда 16, информацию об отсутствии сигнала извещения о приближении поезда к переезду 2.
При отсутствии автотранспортных средств и посторонних предметов в зоне переезда каждый из группы приемников микроволнового излучения 12 принимает сигналы излучения от своего передатчика микроволнового излучения 11 и передает данную информацию блоку автоматического определения свободности зоны переезда 17. Указанный блок 17 фиксирует отсутствие автотранспортных средств и посторонних предметов в зоне переезда, а также отсутствие сигнала извещения о приближении поезда к переезду 2, выключенное состояние переездной сигнализации и отсутствие подвижного состава на путевом участке переезда. На основании указанных данных блок автоматического определения свободности зоны переезда 17 формирует управляющие сигналы модулям включения реле 18 на удержание под током: реле тревоги 20, реле предварительной тревоги 21, реле снижения скорости проследования 22, реле контроля исправности устройств контроля свободности зоны переезда 23, реле контроля свободности зоны переезда 24, реле блокировки выездных заградительных элементов 25. При этом реле включения акустических извещателей 26 и 27 находятся в выключенном состоянии посредством передачи управляющих сигналов от блока определения свободности зоны переезда 17 модулю релейного вывода 19.
Порядок работы устройств системы автоматического контроля свободности зоны переезда при движении автотранспортного средства в зоне переезда:
При движении автотранспортного средства в зоне переезда 2 происходит поочередное перекрытие сигналов передатчиков микроволнового излучения 11 в группах. Соответствующие приемники микроволнового излучения 12 фиксируют отсутствие излучения от соответствующего передатчика микроволнового излучения 11 и передают указанную информацию на блок автоматического определения свободности зоны переезда 17. Блок определения свободности зоны переезда 17 на основе данных от приемников микроволнового излучения 12 о перекрытии сигналов, излучаемых передатчиками микроволнового излучения 11, фиксирует наличие транспортного средства в зоне переезда. При этом блок автоматического определения свободности зоны переезда 17 на основе логической обработки данных о последовательности перекрытия сигналов фиксирует наличие в зоне переезда движущегося автотранспортного средства и отсутствие неподвижного автотранспортного средства. Исходные состояния реле тревоги 20, реле предварительной тревоги 21, реле снижения скорости проследования 22, реле контроля исправности устройств контроля свободности зоны переезда 23, реле контроля свободности зоны переезда 24, реле блокировки выездных заградительных элементов 25, реле включения акустических извещателей 26 и 27 - не изменяются.
Порядок работы устройств системы контроля свободности зоны переезда в случае остановки автотранспортного средства в зоне переезда и отсутствии сигнала о приближении поезда к переезду:
В случае остановки автотранспортного средства в зоне переезда 2, в том числе в зоне железнодорожных путей и габарита «С» (фиг. 2), блок автоматического определения свободности зоны переезда 17 (фиг. 1) начинает отсчет интервала времени, например 9,5 с. При отсутствии сигнала извещения о приближении поезда к переезду 2 по истечении указанного интервала устройства контроля свободности зоны железнодорожного переезда сохраняют свое текущее состояние. Блок автоматического определения свободности зоны переезда 17 продолжает отсчет интервала времени, например, до значения 19 с. По истечении указанного интервала времени в случае нахождения неподвижного автотранспортного средства или постороннего предмета в зоне железнодорожных путей и габарита «С» (фиг. 2) блок определения свободности зоны переезда 17 (фиг. 1) формирует и передает модулям включения реле 18 управляющий сигнал на выключение реле предварительной тревоги 21 и реле контроля зоны переезда 24, а модулю релейного вывода 19 - сигнал на включение реле включения акустических извещателей 27.
Контакты реле предварительной тревоги 21 передают сигнал «Предварительная тревога» о наличии препятствия на переезде 2 по цепям передачи информации 35 дежурному по переезду и локомотивной бригаде.
Если после выключения реле предварительной тревоги 21 блок автоматического определения свободности зоны переезда 17 зафиксирует освобождение зоны железнодорожных путей и габарита «С» (фиг. 2), то он сформирует и передаст модулям включения реле 18 (фиг. 1) управляющий сигнал на повторное включение реле предварительной тревоги 21 с контролем включенного состояния реле тревоги 20.
Если при отсутствии сигнала извещения по истечении интервала времени равного, например 19 с, автотранспортное средство находится в зоне переезда 2, но вне зоны железнодорожных путей и габарита «С» (фиг. 2), то блок автоматического определения свободности зоны переезда 17 (фиг. 1) формирует и передает модулям включения реле 18 управляющий сигнал на выключение реле контроля зоны переезда 24, а модуль релейного вывода 19 направляет управляющую команду на включение реле включения акустических извещателей 27. При этом выключение реле предварительной тревоги 21 не происходит.
Контакты реле контроля зоны переезда 24 осуществляют замыкание цепей включения запрещающих показаний на переездных светофорах 37. Если после выключения реле контроля зоны переезда 24 блок автоматического определения свободности зоны переезда 17 зафиксирует свободность зоны переезда, наличие команды на закрытие переезда или наличие сигнала извещения о приближении поезда, то он формирует и передает модулю релейного вывода 19 управляющий сигнал на включение реле контроля зоны переезда 24.
Контакты реле включения акустических извещателей 27 осуществляют включение на акустических извещателях (громкоговорителях) 15 звукового сообщения для участников дорожного движения о необходимости удаления автотранспортного средства из зоны переезда 2. Если после включения реле включения акустических извещателей 27 блок автоматического определения свободности зоны переезда 17 зафиксирует движение ранее неподвижного автотранспортного средства или наличие сигнала извещения о приближении поезда к переезду 2, то он формирует и передает модулю релейного вывода 19 управляющий сигнал на повторное выключение реле включения акустических извещателей 27.
Порядок работы устройств системы автоматического контроля свободности зоны переезда, в случае остановки автотранспортного средства в зоне переезда и наличии сигнала извещения о приближении поезда к переезду:
При наличии сигнала извещения о приближении поезда по железнодорожным путям 1 к переезду 2 (фиг. 1) и остановки автотранспортного средства или обнаружении постороннего предмета (-ов) в зоне железнодорожных путей и габарита «С» (фиг. 2), по истечении интервала времени, например 9,5 с, блок автоматического определения свободности зоны переезда 17 (фиг. 1) формирует и передает модулям включения реле 18 управляющий сигнал на выключение реле предварительной тревоги 21 и реле тревоги 20. При этом по истечении интервала времени, например 1 с, с момента фиксации устройствами контроля свободности зоны переезда наличия на переезде 2 автотранспортного средства блок автоматического определения свободности зоны переезда 17 формирует и передает модулю релейного вывода 19 управляющий сигнал на включение реле включения акустических извещателей 26.
Кроме того, блок автоматического определения свободности зоны переезда 17 с момента подачи извещения осуществляет отсчет времени тревоги tr, по истечении которого при условии фиксации автотранспортного средства в зоне переезда (в том числе движущегося автотранспортного средства), он формирует и передает модулям включения реле 18 управляющий сигнал на выключение реле предварительной тревоги 21 и реле тревоги 20.
Время тревоги tT рассчитывается по формуле (1):
где lПер - длина переезда 2;
l1 - расстояние между наименее удаленным от ближайшего рельса переездным светофором 6 или 7 и границей габарита «С» ближайшего пути;
lэк - максимальная длина экипажа - 24 м;
Vэк - расчетная скорость движения автотранспорта - 8 км/ч;
tдоб - добавочное время на гарантированное проследование автотранспортного средства - 5 с;
3,6 - коэффициент для перевода км/ч в м/с.
При наличии сигнала извещения о приближении поезда к переезду 2 и остановке автотранспортного средства в зоне переезда вне зоны железнодорожных путей и габарита «С» (фиг. 2), по истечении интервала времени, например 9,5 с, блок автоматического определения свободности зоны переезда 17 (фиг. 1) формирует и передает модулям включения реле 18 управляющий сигнал на выключение реле снижения скорости проследования 22. При этом по истечении интервала времени, например 1 с, с момента фиксации устройствами контроля свободности зоны переезда наличия на переезде 2 автотранспортного средства блок автоматического определения свободности зоны переезда 17 формирует и передает модулю релейного вывода 19 управляющий сигнал на включение реле включения акустических извещателей 26.
Контакты реле снижения скорости проследования 22 производят коммутацию цепей 35 включения передачи сигнала «снижение скорости» дежурному по переезду и локомотивной бригаде.
Контакты реле включения акустических извещателей 26 осуществляют включение на акустических извещателях (громкоговорителях) 15 звукового сообщения для участников дорожного движения о приближении поезда к переезду 2 и о необходимости освободить переезд 2. Если после включения реле включения акустических извещателей 26 блок автоматического определения свободности зоны переезда 17 зафиксирует освобождение зоны переезда 2 или выключение переездной сигнализации, то он формирует и передает модулю релейного вывода 19 управляющий сигнал на повторное выключение реле включения акустических извещателей 26.
Кроме того, с проверкой включенного в зависимость состояния устройств контроля свободности зоны переезда контакты реле тревоги 20 в устройствах автоматической переездной сигнализации производят коммутацию цепей автоматического включения заградительной сигнализации 34 в сторону железнодорожного транспорта и цепей включения передачи дежурному по переезду и локомотивной бригаде 35 сигнала «тревога», информирующего о наличии препятствия на переезде.
Если после выключения реле тревоги 20 автотранспортное средство освободит зону переезда 2 или блок автоматического определения свободности зоны переезда 17 зафиксирует отсутствие сигнала извещения, то последний формирует и передает модулям включения реле 18 управляющий сигнал на повторное включение реле тревоги 20.
Порядок работы устройств системы автоматического контроля свободности зоны переезда при наличии автотранспортного средства в зоне переезда и включенном состоянии переездной сигнализации:
В случае если блок автоматического определения свободности зоны переезда 17 зафиксирует в зоне переезда наличие автотранспортного средства при включенном состоянии переездной сигнализации, то он формирует и передает модулям включения реле 18 управляющий сигнал на выключение реле блокировки выездных заградительных элементов 25. Контакты реле блокировки выездных заградительных элементов 25 производят коммутацию цепей перевода заградительных элементов устройств зоны переезда 38 и обеспечивают блокировку подъема или перевод в нижнее положение ранее поднятых выездных заградительных элементов 10.1 и 10.3.
Обратное включение реле блокировки выездных заградительных элементов 25 происходит после освобождения автотранспортным средством зоны переезда или в случае фиксации блоком автоматического определения свободности зоны переезда 17 включенного состояния переездной сигнализации.
Порядок работы устройств системы автоматического контроля свободности зоны переезда при неисправности:
В случае неисправности устройств контроля свободности зоны переезда, блок автоматического определения свободности зоны переезда 17 формирует и передает модулям включения реле 18 управляющий сигнал на выключение реле проверки исправности устройств контроля свободности зоны переезда 23.
Контакты реле проверки исправности устройств контроля свободности зоны переезда 23 производят коммутацию цепей передачи информации дежурному по станции и дежурному по переезду 36 о наличии неисправности в устройствах контроля свободности зоны переезда.
Порядок работы устройств видеонаблюдения системы автоматического контроля свободности зоны переезда.
В процессе работы устройства видеонаблюдения выполняют следующие функции:
- вывод на внешнее устройство отображения 32 текущего видеоизображения зоны переезда, ограниченной переездными светофорами 6 и 7 (фиг. 1-2), со стороны каждого подхода автомобильной дороги;
- непрерывную запись изображения зоны переезда, ограниченной переездными светофорами 6 и 7, со стороны каждого подхода автомобильной дороги, с возможностью изменения параметров записи при выключенной и включенной сигнализации, запрещающей движение автотранспортного средства;
- непрерывную запись аудиосигналов, получаемых от устройств акустической сигнализации на переезде (акустические извещатели или звонки, установленные на переездных светофорах 6 и 7);
- хранение ранее записанных видеоизображений в течение не менее десяти суток с момента начала записи с последующей перезаписью;
- возможность регистрации нижеперечисленных событий с последующим формированием и хранением архива событий:
1) включения/выключения сигнализации, запрещающей движение автотранспортного средства;
2) факт проезда автотранспортным средством переездных светофоров при наличии на них запрещающих показаний (нарушение правил дорожного движения);
3) фиксация устройствами контроля свободности зоны переезда неподвижного транспортного средства в зоне переезда;
- возможность вывода на внешнее устройство отображения 32 ранее записанной информации;
- возможность просмотра архива событий по выбранному времени или по событию (в том числе по событиям, связанных с наличием неподвижного автотранспортного средства в зоне переезда, нарушением правил дорожного движения или потерей видеосигнала от любой из видеокамер);
- исключение возможности несанкционированного удаленного доступа к просмотру архива событий и просмотра текущего изображения с видеокамер.
В процессе работы видеорегистратор 31, расположенный в шкафу устройств видеонаблюдения 30, осуществляет непрерывную синхронную запись цифровых видеопотоков с частотой кадров, например не менее 3 кадров в секунду, и аудиоданных, поступающих с IP видеокамер наружной установки 13 и внешних активных микрофонов 14 соответственно. Кроме того, видеорегистратор 31 осуществляет вывод видеоизображения (зоны переезда, ограниченной переездными светофорами 6 и 7, со стороны каждого подхода автомобильной дороги) на внешнее устройство отображения 32, установленное на посту дежурного по переезду 33.
При наступлении одного из вышеперечисленных событий 1-3 происходит размыкание соответствующей внешней контрольной цепи Ethernet-модуля ввода/вывода 28. Видеорегистратор 31 посредством опроса Ethernet-модуля ввода/вывода 28 фиксирует факт размыкания цепи и переключает частоту кадров записи видеопотока на частоту, например не менее 15 кадров в секунду. Одновременно видеорегистратор 31 формирует соответствующую запись в архиве событий. После замыкания ранее разомкнутой контрольной цепи Ethernet-модуля ввода/вывода 28, при условии замкнутого состояния всех остальных контрольных цепей, видеорегистратор 31 изменяет частоту кадров записи видеопотока на частоту, например не менее 3 кадров в секунду.
Таким образом, в процессе работы автоматизированная система контроля свободности зоны переезда выполняет следующие функции:
1) автоматическое выявление наличия неподвижных автотранспортных средств и прочих предметов в зоне переезда препятствующих движению подвижного состава;
2) автоматическое формирование сигнала о наличии в зоне переезда препятствия для движения поезда с последующей возможностью передачи указанного сигнала дежурному по переезду или другому должностного лицу, под контролем которого функционирует переезд;
3) автоматическое формирование сигнала о возможной аварийной ситуации на переезде в случае обнаружения препятствия для движения поезда в зоне железнодорожных путей и габарита «С» при отсутствии извещения о приближении поезда (сигнала «Предварительная тревога»);
4) автоматическое формирование сигнала об аварийной ситуации на переезде в случае фиксации препятствия для движения поезда в зоне железнодорожных путей и габарита «С» и наличии сигнала извещения о приближении поезда к переезду (сигнала «Тревога»);
5) автоматическое формирование сигнала «Тревога» в случае фиксации нахождения автотранспортного средства в зоне железнодорожных путей и габарита «С» по истечении расчетного времени движения автотранспортного средства от переездного светофора на въезде до освобождения габарита «С»;
6) автоматическое формирование сигнала о необходимости снижения скорости до 20 км/ч (не более) и проследования переезда с особой бдительностью в случае фиксации препятствия в зоне переезда вне зоны железнодорожных путей и габарита «С» и наличии сигнала извещения о приближении поезда к переезду (сигнала «Снижение скорости»);
7) автоматическую блокировку подъема или перевод в нижнее положение ранее поднятых выездных заградительных элементов устройства заграждения переезда в случае нахождения автотранспортного средства в зоне переезда;
8) автоматическое голосовое оповещение участников дорожного движения на переезде о приближении поезда и необходимости освободить переезд при наличии сигнала извещения о приближении поезда и наличии транспортного средства в зоне переезда;
9) автоматическое голосовое оповещение участников дорожного движения на переезде о недопустимости остановки автотранспортного средства на переезде при обнаружении остановившегося автотранспортного средства в зоне переезда;
10) автоматическая передача соответствующих речевых сообщений локомотивной бригаде с использованием существующих каналов поездной радиосвязи в случаях формирования сигналов «Тревога», «Предварительная тревога» и «Снижение скорости»;
11) автоматическое включение заградительных светофоров в сторону железнодорожного транспорта в случае формирования сигнала «Тревога»;
12) возможность включения/выключения устройств контроля свободности зоны переезда по команде дежурного по переезду;
13) архивирование диагностической информации и протоколирование работы устройств с ведением электронного журнала.
Кроме того, автоматизированная система контроля свободности зоны переезда предусматривает выполнение вспомогательной функции автоматического включения запрещающих показаний на переездных светофорах при обнаружении неподвижного автотранспортного средства в зоне переезда. Данная функция предназначена для повышения безопасности движения за счет исключения скопления автотранспортных средств в зоне переезда. Под зоной переезда подразумевается:
• для переезда, не оборудованного устройствами заграждения переезда 10, - зона, ограниченная переездными светофорами, за вычетом дополнительных зон длиной от 0,8 м до 1 м с каждой стороны. Наличие указанных дополнительных зон обусловлено возможностью остановки автотранспортного средства так, что его передняя часть может находиться за светофором;
• для переезда, оборудованного устройствами заграждения переезда - зона между устройствами заграждения на въезде и устройствами заграждения на выезде. Указанная зона выбрана согласно тому, что после перевода крышек устройств заграждения в верхнее положение остановка автотранспортного средства в пределах данной зоны не допускается.
Контроль наличия/отсутствия автотранспортного средства или постороннего предмета в зоне переезда осуществляется посредством применения комплекта специализированных микроволновых датчиков (СВЧ-датчиков), установленных на переезде.
Применение заявленной системы автоматического контроля свободности зоны переезда позволит переводить железнодорожные переезды на удаленное управление (дежурный работник (с функциями оператора) находится удаленно от переезда и в его ведении может быть несколько переездов), тем самым переводить переезды с дежурным работником в категорию переездов без дежурного работника.
Система автоматического контроля свободности зоны переезда, содержащая переездные и заградительные светофоры, устройства автоматической переездной сигнализации, устройства заграждения переезда, имеющие возможность управления работой выездных заградительных элементов, m передатчиков и n приемников микроволнового излучения, видеокамеры наружной установки, соединенные с внешними активными микрофонами, акустические извещатели оповещения участников движения в зоне переезда, шкаф устройств контроля свободности зоны переезда, блок автоматического определения свободности зоны переезда, соединенный посредством электронного интерфейса с передатчиками микроволнового излучения и с приемниками микроволнового излучения, а посредством релейного интерфейса - с устройствами автоматической переездной сигнализации, реле тревоги, реле проверки исправности устройств контроля свободности зоны переезда, реле блокировки выездных заградительных элементов, соединенное с цепями перевода заградительных элементов устройств зоны переезда, шкаф устройств видеонаблюдения, видеорегистратор, соединенный с внешним устройством отображения, пост дежурного по переезду, цепи передачи дежурному по переезду и локомотивной бригаде информации о наличии препятствия на переезде, цепи перевода заградительных элементов устройств зоны переезда, отличающаяся тем, что в нее введены модули включения реле, модули релейного вывода, реле предварительной тревоги, реле снижения скорости проследования, реле контроля зоны переезда, реле включения акустических извещателей, Ethernet-модуль ввода/вывода, коммутатор цепей связи устройств видеонаблюдения, цепи автоматического включения заградительной сигнализации, цепи передачи информации дежурному по станции и дежурному по переезду и цепи включения запрещающих показаний на переездных светофорах, при этом блок автоматического определения свободности зоны переезда соединен посредством электронного интерфейса с модулями включения реле и с модулями релейного вывода, модули включения реле соединены с реле тревоги, с реле предварительной тревоги, с реле снижения скорости проследования, с реле проверки исправности устройств контроля свободности зоны переезда, с реле контроля зоны переезда и с реле блокировки выездных заградительных элементов, модули релейного вывода соединены с реле включения акустических извещателей, реле тревоги посредством релейного интерфейса соединено с цепями автоматического включения заградительной сигнализации и с цепями передачи дежурному по переезду и локомотивной бригаде информации о наличии препятствия на переезде, реле предварительной тревоги и реле снижения скорости проследования посредством релейного интерфейса соединены с цепями передачи дежурному по переезду и локомотивной бригаде информации о наличии препятствия на переезде, реле проверки исправности устройств контроля свободности зоны переезда посредством релейного интерфейса соединено с цепями передачи информации дежурному по станции и дежурному по переезду, реле контроля зоны переезда посредством релейного интерфейса соединено с цепями включения запрещающих показаний на переездных светофорах, реле включения акустических извещателей увязаны с акустическими извещателями оповещения участников движения в зоне переезда, Ethernet-модуль ввода/вывода посредством электронного интерфейса соединен с коммутатором цепей связи устройств видеонаблюдения, а посредством релейного интерфейса - с устройствами автоматической переездной сигнализации и с устройствами заграждения переезда, коммутатор цепей связи устройств видеонаблюдения посредством электронного интерфейса соединен с видеокамерами наружной установки и с видеорегистратором, устройства автоматической переездной сигнализации выполнены с возможностью управления заградительными светофорами посредством релейного интерфейса, кроме того, приемники и передатчики микроволнового излучения установлены группами так, чтобы один передатчик и приемники в количестве k≥3 попали в зону диаграммы одного передатчика микроволнового излучения, формируемой в виде секторов 80-90° в горизонтальной плоскости и 3-5° в вертикальной плоскости.
