Результат интеллектуальной деятельности: КЛЮЧНЫЙ ЗАМОК И УСТРОЙСТВО С КЛЮЧНЫМ ЗАМКОМ

Ключные замки применяются в технике безопасности на железнодорожном транспорте, чтобы предохранять обслуживаемые вручную переводные элементы, например ручные стрелки. При этом ключный замок функционирует обычно таким образом, что ключ, требуемый для перевода переводного элемента, только тогда может извлекаться из ключного замка, если он перед этим был деблокирован постом централизации. Посредством ключа затем переводной элемент может отпираться и переводиться, причем ключ переводного элемента может только тогда вновь извлекаться, если он снова находится в своем первоначальном положении. Тем самым гарантируется, что на стороне поста централизации в любое время известно положение или состояние переводного элемента. Если ключ извлечен из ключного замка, посредством поста централизации предотвращается то, что переводной элемент будет использован постом централизации или другим транспортным средством. Тем самым ключ по своей функции становится маркером (опознавательным знаком), который решает то, является ли переводной элемент пригодным для использования постом централизации, или пост централизации возвращает контрольный сигнал, чтобы, например, обеспечить возможность перевода вручную стрелки, например, с целью проезда по запасному пути.

В основе настоящего изобретения лежит задача предложить ключный замок, который может использоваться особенно гибким и экономичным образом.

Эта задача решается в соответствии с изобретением посредством ключного замка с коммуникационным устройством для беспроводного соединения ключного замка с постом централизации, имеющего энергонезависимое устройство энергоснабжения для автономного предоставления электрической энергии, необходимой для работы ключного замка, а также сенсорное устройство для регистрации наличия или отсутствия ключа ключного замка, и выполненного с возможностью беспроводной передачи информационного сигнала, указывающего на наличие или отсутствие ключа, на пост централизации.

Соответствующий изобретению ключный замок является выгодным, так как ввиду отсутствия внешних кабелей исключаются соответствующие издержки и расходы. Это относится, с одной стороны, к коммуникационно-техническому соединению ключного замка с постом централизации. Оно осуществляется в соответствии с изобретением беспроводным способом, то есть, в частности, на основе радиосвязи. С другой стороны, соответствующий изобретению ключный замок не требует никаких внешних проводников или кабелей для предоставления необходимой для его работы электрической энергии, так как соответствующий изобретению ключный замок имеет энергонезависимое устройство энергоснабжения для автономного предоставления энергии, требуемой для его работы.

Наряду с преимуществом, состоящим в том, что отсутствует кабельная или проводная привязка внешних компонентов к ключному замку ввиду его выполнения, соответствующий изобретению ключный замок имеет, кроме того, преимущество, состоящее в том, что ввиду беспроводного коммуникационно-технического соединения ключного замка с постом централизации отсутствуют ограничения, которые обычно существуют в отношении расстояния между ключным замком и постом централизации при проводном соединении. Относительно беспроводного соединения ключного замка с постом централизации, следует иметь в виду, что это нужно понимать таким образом, что со стороны ключного замка не требуется подключать никакие кабели или провода с целью коммуникации с постом централизации. При этом, в зависимости от соответствующей реализации, однако, возможно, что часть расстояния между ключным замком и постом централизации - например, в случае применения сети мобильной связи - является проводной, то есть перекрывается базовой сетью сети мобильной радиосвязи.

В особенно предпочтительном варианте осуществления соответствующий изобретению ключный замок имеет электронное управляющее устройство. Такое электронное управляющее устройство, которое может быть реализовано, например, как контроллер или микроконтроллер, предоставляет преимущество, заключающееся в том, что становится возможным цифровое управление ключным замком, а также коммуникационным устройством. Предпочтительным образом управляющее устройство, а также коммуникационное устройство могут быть реализованы как один общий компонент.

Согласно другой особенно предпочтительной форме выполнения, соответствующий изобретению ключный замок выполнен таким образом, что коммуникационное устройство и электронное управляющее устройство связаны между собой посредством по меньшей мере одного коммуникационного соединения. Это является выгодным, так как тем самым обеспечивается возможность передачи управляющих команд и/или данных между коммуникационным устройством и электронным управляющим устройством.

Соответствующий изобретению ключный замок выполнен таким образом, что ключный замок имеет сенсорное устройство для регистрации наличия или отсутствия ключа ключного замка и для беспроводной передачи информационного сигнала, указывающего на наличие или отсутствие ключа, на пост централизации. Это является выгодным, так как посредством сенсорного устройства, а также коммуникационного устройства пост централизации может информироваться о том, имеется ли любой или данный ключ ключного замка, то есть введен ли он в ключный замок или нет.

Согласно другой предпочтительной форме выполнения, соответствующий изобретению ключный замок выполнен таким образом, что ключный замок имеет исполнительное устройство для деблокирования или блокирования извлечения ключа из ключного замка, и для беспроводного приема от поста централизации сигнала деблокирования, указывающего разрешение или блокирование извлечения ключа. При этом посредством исполнительного элемента гарантируется, что извлечение ключа из ключного замка может осуществляться исключительно после приема сигнала деблокирования. Тем самым для поста централизации и при беспроводном соединении ключного замка с постом централизации обеспечивается возможность контролировать извлечение ключа из ключного замка и тем самым, в конечном счете, контролировать перевод или положение соответствующего переводного элемента. Исполнительный элемент и сенсорное устройство могут предпочтительным образом быть реализованы как один общий компонент в форме сенсорного/исполнительного устройства. При этом сенсорное/исполнительное устройство может, например, быть реализовано как электромагнитный затвор, служащий как для фиксации, так и для обнаружения ключа.

Изобретение также включает в себя устройство с соответствующим изобретению ключным замком или с ключным замком согласно одному из вышеописанных предпочтительных вариантов осуществления соответствующего изобретению ключного замка, а также с по меньшей мере одним переводным элементом, защищенным посредством ключного замка.

В случае переводного элемента, защищаемого ключным замком, речь может идти в принципе о любом переводном элементе, контролируемом или предохраняемом в целях техники безопасности на железнодорожном транспорте. Согласно особенно предпочтительному варианту осуществления соответствующего изобретению устройства, переводной элемент представляет собой стрелку, путевое заграждение, шлагбаум, железнодорожный сигнал или рычаг железнодорожного сигнала. Это является предпочтительным, так как при этом речь идет о таких переводных элементах, для защиты которых обычно используются ключные замки.

Далее изобретение более подробно поясняется на примере осуществления, иллюстрируемом чертежом, на котором в схематичном представлении показан пример выполнения соответствующего изобретению устройства с примером осуществления соответствующего изобретению ключного замка, а также с переводным элементом в форме стрелки.

В схематичном представлении на чертеже показан ключный замок 10 в форме блок-схемы. Ключный замок 10 имеет устройство 15 обработки, которое содержит электронное управляющее устройство 20, коммуникационное устройство 25 с антенной 30, а также сенсорное/исполнительное устройство 35. Посредством устройства 15 обработки указывается, что электронное управляющее устройство 20, коммуникационное устройство 25, а также сенсорное/исполнительное устройство 35 могут быть выполнены как один общий компонент, например, в форме радиодатчика. В качестве альтернативы этому, упомянутые устройства могут также быть выполнены как отдельные компоненты. Электронное управляющее устройство 20 посредством коммуникационных соединений 40 или 41 связано с коммуникационным устройством 25, а также сенсорным/исполнительным устройством 35. Через дополнительное коммуникационное соединение 42 коммуникационное устройство 25 соединено с его антенной 30.

Наряду с устройством 15 обработки, ключный замок 10 имеет энергонезависимое, децентрализованное устройство 50 энергоснабжения для автономного предоставления электрической энергии, необходимой для работы ключного замка 10. При этом является существенным, что устройство 50 энергоснабжения не имеет кабельного соединения с внешним, центральным устройством энергоснабжения. Вместо этого электрическая энергия, необходимая для работы ключного замка 10, предоставляется самим устройством 50 энергоснабжения. При этом посредством так называемого «отбора энергии» электрическая энергия может вырабатываться или преобразовываться из окружающей среды ключного замка 10. Это может осуществляться, например, таким образом, что применяются солнечные элементы, или также могут применяться преобразователи для формирования электрической энергии из механических колебаний. В последнем случае ключный замок 10 может эксплуатироваться, например, с помощью электрической энергии, которая вырабатывается из колебаний, которые обусловлены проезжающими мимо поездами. Кроме того, устройство 50 энергоснабжения может также быть выполнено с возможностью выработки электрической энергии из ветра.

Устройство 50 энергоснабжения соединено через внутреннюю электрическую линию 55 энергоснабжения с устройством 15 обработки, так что посредством устройства 50 энергоснабжения все компоненты устройства 15 обработки, то есть, в частности, электронное управляющее устройство 20, коммуникационное устройство 25, антенна 30, а также сенсорное/исполнительное устройство 35, могут снабжаться электрической энергией.

Согласно представлению на чертеже, ключный замок 10 расположен на участке, на котором основной рельс 100 посредством стрелки 105 разветвляется в параллельный путь 110. При этом параллельный путь 110 может представлять собой, например, подъездной путь к гравийному производству. Стрелка может представлять собой локально обслуживаемую или локально переводимую стрелку, которая защищена замком 10 с ключом. Для этого ключный замок 10 связан посредством коммуникационного устройства 25 через антенну 30 с постом 115 централизации. При этом в рамках описанного примера выполнения принимается, что коммуникация между ключным замком 10 и постом централизации осуществляется посредством непосредственного радиосоединения, так что пост 115 централизации с этой целью также имеет антенну 120.

При работе ключного замка 10 теперь посредством сенсорного устройства сенсорного/исполнительного устройства 35 возможно зарегистрировать или обнаружить наличие или отсутствие любого или данного ключа ключного замка 10 и передать соответствующий информационный сигнал на пост 115 централизации. При этом посредством коммуникационного устройства 25, а также антенны 30 и 120 осуществляется беспроводная основанная на радиосвязи передача. В зависимости от соответствующей реализации, информационный сигнал может передаваться однократно или циклически.

В принципе, следует отметить, что ввиду значения ключного замка 10 для техники безопасности, коммуникация между ключным замком 10 и постом 115 централизации осуществляется по безопасному радиосоединению. Соответствующие механизмы, то есть, например, соответствующие протоколы безопасной связи как таковые известны и могут выбираться или реализовываться в зависимости от соответствующих требований и условий.

Посредством исполнительного устройства сенсорного/исполнительного устройства 35 возможно деблокирование или блокирование извлечения ключа из ключного замка (10). Ключный замок 10, кроме того, выполнен с возможностью беспроводного приема сигнала деблокирования, указывающего на разрешение или запрет извлечения ключа, от поста (115) централизации. Это означает, что извлечение ключа из ключного замка 10 возможно исключительно после соответствующего деблокирования постом 115 централизации.

Следует отметить, что в отличие от представления на чертеже, посредством ключного замка 10 могут защищаться, вместо обслуживаемой вручную или локально переводимой стрелки 105, также другие типы переводных элементов. Соответствующие переводные элементы могут представлять собой, например, путевое заграждение, шлагбаум, железнодорожный сигнал или рычаг железнодорожного сигнала.

Независимо от типа защищаемого переводного элемента, ключный замок 10, относительно его практической применимости, имеет основополагающие преимущества. Так, в особенности для защиты таких переводных элементов, которые расположены в отдаленных местах, получаются значительные преимущества по расходам и стоимости. Причина этого состоит в том, что не нужно подводить или прокладывать никаких кабелей или проводов к ключному замку 10. Это справедливо как в отношении коммуникационно-технического соединения ключного замка 10 с постом 115 централизации, так и в отношении снабжения ключного замка 10 электрической энергией.

Кроме того, за счет беспроводного соединения ключного замка 10 с постом 115 централизации также становится возможным, перекрыть сравнительно большие расстояния между ключным замком 10 и постом 115 централизации. Так, в случае компонентов, связанных с постом централизации посредством проводов, в рамках техники безопасности на железнодорожном транспорте обычно имеется ограничение по расстоянию в том отношении, что расстояние между компонентами и постом 115 централизации не может превышать 6,5 км. За счет того, что в случае описываемого ключного замка 10 соответствующие провода или кабели отсутствуют и вместо этого осуществляется беспроводная коммуникация, предпочтительным образом дополнительно повышается гибкость в отношении возможностей использования ключных замков.

В итоге следует отметить, что описанный ключный замок 10 для защиты переводного элемента может использоваться особенно гибким и экономичным образом и тем самым позволяет реализовать на практике значительные преимущества.