Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ ПОДГОРОЧНЫХ ПУТЕЙ СОРТИРОВОЧНОЙ СТАНЦИИ

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и может быть использовано для контроля заполнения подгорочных путей сортировочных станций с использованием счетчиков осей подвижного состава на магистральном железнодорожном транспорте с любым сопротивлением изоляции балласта, в том числе с металлическими шпалами и любым типом рельсов.

Проблема контроля эффективности заполнения подгорочных путей сортировочных станций является актуальной задачей. Необходимо учитывать ряд обстоятельств по обеспечению минимального интервала между отцепами, с одной стороны, и обеспечению безопасности заполнения подгорочных путей, с другой стороны.

Известна горочная автоматическая централизация микропроцессорная с контролем накопления вагонов в сортировочном парке для управления маршрутами отцепов при расформировании железнодорожных составов на сортировочной горке, содержащая напольное оборудование из реверсивных датчиков счета осей и радиотехнических датчиков свободности, автоматизированное рабочее место дежурного по горке, управляющий вычислительный комплекс, включающий функциональные модули, в состав которых входят модуль связи с автоматизированной системой управления сортировочной станцией, модуль формирования маршрутных заданий, модуль формирования описателей отцепов, модуль ввода и обработки сигналов реверсивных датчиков счета осей, модуль контроля положения стрелок и состояния рельсовых цепей, модуль трансляции маршрутных заданий, модуль управления маршрутами отцепов и модуль контроля исполнения маршрутов, управляющий вычислительный комплекс состоит из программно-аппаратных модулей, объединенных в одном промышленном компьютере, и дополнительно снабжен модулем контроля путевых участков по датчикам счета осей, модулем контроля габарита, связанным с модулем управления маршрутами отцепов, реализующим автовозврат стрелки, а модуль контроля исполнения маршрутов выполнен с возможностью отслеживания маневровых передвижений и накопления вагонов в сортировочном парке (свидетельство на полезную модель №51955, В61L 17/00).

Известно устройство для контроля заполнения путей подгорочного парка, содержащее группу путевых датчиков, каждый из которых установлен на соответствующем контрольном участке одного из m путей подгорочного парка и включает в себя генератор переменного тока с индуктивным элементом, выполненным в виде проложенного в границах контрольного участка шлейфа, m 1 дополнительные группы установленных на контрольных участках других путей подгорочного парка путевых датчиков, шифратор адреса датчика, блок оперативной памяти и формирователь управляющих сигналов, один из выходов которого подключен к входу управления блока оперативной памяти, а три других выхода соответственно к входу формирования адреса, входу разрешения записи адреса и входу разрешения считывания шифратора адреса датчика, одним из выходов подключенного к адресному входу каждого из путевых датчиков, а другим выходом к адресному входу блока оперативной памяти, каждым из информационных входов подключенного к объединенным выходам группы путевых датчиков, установленных у соответствующего пути подгорочного парка, при этом каждый из путевых датчиков снабжен дешифратором адреса и элементом И, одним и другим входами подключенным к выходам соответствующего генератора переменного тока и дешифратора адреса, входом которого и выходом элемента И образованы соответственно адресный вход и выход путевого датчика, а информационные выходы устройства образованы выходами блока оперативной памяти; дешифратор адреса включает в себя блок сравнения, регистр сдвига и демодулятор последовательного кода, выходы которого подключены к информационному входу и входу синхронизации регистра сдвига, первые входы блока сравнения подключены к выходам регистра, а вторые предназначены для подачи на них фиксированного кода адреса, при этом вход и выход дешифратора адреса образованы соответственно входом демодулятора последовательного кода и выходом блока сравнения; шифратор адреса датчика выполнен из последовательно соединенных счетчика импульсов, регистра сдвига и модулятора последовательного кода, причем вход формирования адреса шифратора образован счетным входом счетчика импульсов, вход разрешения считывания адреса входом синхронизации модулятора последовательно кода и входом разрешения считывания регистра сдвига, вход разрешения записи адреса входом разрешения записи регистра сдвига, а первый и второй выходы выходами соответственно модулятора последовательного кода и счетчика импульсов (патент РФ на изобретение №2105687, В61L 17/00).

Известно устройство контроля заполнения подгорочных путей сортировочной станции, включающее пост горочной автоматической централизации, постовой решающий блок, блоки отображения информации о заполнении подгорочных путей, блоки счета осей с напольными счетными устройствами и путевыми датчиками, каждый из которых установлен на соответствующем контрольном участке одного из k путей подгорочного парка, контур питания и связи, ветви питания и связи, m-путевых разветвительных коробок с напольными ретрансляторами сигналов, пост горочной автоматической централизации содержит блок бесперебойного питания, при этом вход блока бесперебойного питания является входом питания поста горочной автоматической централизации, выход блока бесперебойного питания соединен с входом постового решающего блока, отдельный вход-выход которого соединен с входом-выходом персональной ЭВМ, отдельный выход предназначен для передачи информации в подсистему автоматизированного регулирования скоростей скатывания отцепов и управления прицельным торможением, группа выходов постового решающего блока соединена с входами с первого по n-й блоков отображения информации о заполнении подгорочных путей, первая группа входов-выходов постового решающего блока соединена с группой входов-выходов первой путевой разветвительной коробки, а вторая группа входов-выходов постового решающего блока соединена с первой группой входов-выходов n-й путевой разветвительной коробки, первые группы входов-выходов всех путевых разветвительных коробок включены в контур питания и связи, остальные группы входов-выходов всех путевых разветвительных коробок включены в ветви питания и связи и соединены с группами входов-выходов с первого по n-й блоки счета осей, выход путевого датчика соединен с входом счетного устройства в своем блоке счета осей, первые входы-выходы напольных ретрансляторов сигналов являются первым, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым входами-выходами путевой разветвительной коробки, а вторые входы-выходы первого и четвертого, второго и пятого, третьего и шестого напольных ретрансляторов сигналов в своей путевой разветвительной коробке объединены (заявка на изобретение РФ №2008118688, B61L 23/00, решение о выдаче патента от 2009.07.29), прототип.

Задачей изобретения является повышение перерабатывающей способности сортировочной станции при сохранении безопасности работ при расформировании железнодорожных составов на сортировочной горке.

Для решения поставленной задачи предлагается устройство контроля заполнения подгорочных путей сортировочной станции, включающее пост горочной автоматической централизации (ГАЦ), постовой решающий блок (ПРБ), блоки отображения информации (БОИ) о заполнении подгорочных путей, блоки счета осей (БСО) с напольными счетными устройствами (НСУ) и путевыми датчиками (ПД), каждый из которых установлен на соответствующем контрольном участке одного из n-х путей подгорочного парка, контур питания и связи (ПС), ветви ПС, m-путевых разветвительных коробок (ПРК) с напольными ретрансляторами сигналов (НРС), пост ГАЦ содержит блок бесперебойного питания (ББП), при этом вход ББП является входом питания поста ГАЦ, выход ББП соединен с входом ПРБ, отдельный вход-выход которого соединен с входом-выходом персональной ЭВМ, отдельный выход предназначен для передачи информации в подсистему автоматизированного регулирования скоростей скатывания отцепов и управления прицельным торможением (АРС-УУПТ), группа выходов ПРБ соединена с входами с первого по k-й БОИ о заполнении подгорочных путей, первая группа входов-выходов ПРБ соединена с группой входов-выходов первой ПРК, а вторая группа входов-выходов ПРБ соединена с первой группой входов-выходов n-й ПРК, первые группы входов-выходов всех ПРК включены в контур ПС, остальные группы входов-выходов всех ПРК включены в ветви ПС и соединены с группами входов-выходов с первого по m-й БСО, выход ПД соединен с входом счетного устройства в своем БСО, первые входы-выходы НРС являются первым, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым входами-выходами ПРК, а вторые входы-выходы первого и четвертого, второго и пятого, третьего и шестого НРС в своей ПРК объединены, отличающееся тем, что в пост (ГАЦ) введены блок искусственного восстановления исходного состояния (БИВИС) БСО, представляющий собой отдельный модуль программного обеспечения, и блок автосброса неисправности (БАН) БСО, также представляющий собой отдельный модуль программного обеспечения, выполняющий логический контроль состояния ПД, причем выход БИВИС БСО соединен с первым входом персональной ЭВМ, группа входов БАН БСО соединена с выходом ПРБ, выходами с первого по k-й БОИ о заполнении подгорочных путей, а выход БАН БСО автосброса соединен с вторым входом персональной ЭВМ.

На фиг.1 показана структурная схема устройства.

На фиг.2 показана схема расстановки блоков счета осей на участках двух смежных подгорочных путей.

На чертежах показано: 1 - пост ГАЦ; 2 - БИВИС БСО; 3 - БАН БСО; 4 - персональная ЭВМ; 5 - БПП; 6-6κ - БОИ о заполнении подгорочных путей; 7 - ПРБ; 8-8m - ПРК; 9-9n - НРС; 10-10m - БСО; 11-11m - кабельные муфты; 12-12m - НСУ; 13-13m - ПД.

БИВИС 2 представляет собой специальный алгоритм работы программного обеспечения, предназначен для восстановления исходного состояния пути в тех случаях, если показания системы не соответствуют реальной ситуации состояния подгорочного пути. Такие ситуации происходят после производства работ по техническому обслуживанию, замены аппаратуры или сбоя в работе. Этот алгоритм запускается по требованию обслуживающего персонала (электромеханика). Обязательным условием является фактическая свободность этого пути от подвижного состава.

БАН 3 представляет собой специальный алгоритм работы программного обеспечения, работающий автоматически, без участия человека, предназначен для восстановления работоспособности системы при возникновении неисправности БСО. Для автосброса неисправного БСО необходимо, чтобы соседние БСО находились в рабочем состоянии и их показания совпадали. Это необходимо, чтобы убедиться в свободности этого участка от подвижного состава.

ББП 5 предназначен для обеспечения устойчивой работы устройства контроля заполнения подгорочных путей при переключении питающих фидеров или переходе на питание от дизельного генератора.

БОИ 6 предназначен для отображения информации о заполнении контролируемых подгорочных путей.

ПРБ 7 включает в себя контроллер, устройство сопряжения с контуром ПС и плату внешних соединений и предназначен для определения свободности/занятости путевых подгорочных участков путем сравнения числа осей, проследовавших через все БСО 10-10m, а также для непрерывного контроля исправности устройства контроля заполнения подгорочных путей при помощи программных тестовых блоков. Контроллер обеспечивает сбор и обработку информации, поступающей от БСО 10-10m, и формирование управляющих сигналов для работы БОИ 6-6κ. Устройства сопряжения с контуром ПС предназначены для согласования параметров сигналов контроллера с параметрами цепей контура ПС, а также для защиты внутренних цепей контроллера от электрических помех и перенапряжений, возникающих в контуре ПС.

Контур ПС связывает между собой ПРБ 7 и ПРК 8 и 8n, расположенные в конце спусковой части горки или в начале сортировочного парка таким образом, что одиночный обрыв контура ПС не влияет на работоспособность постовых устройств. В один контур ПС может включаться до тридцати ПРК.

Ветви ПС формируются с помощью НРС 9-9n.

В одной ПРК 8-8m может быть размещено до шести НРС 9, причем два НРС 9 формируют контур ПС, а четыре НРС 9 формируют ветви ПС.

НРС 9 предназначены для поддержания в заданных пределах параметров сигналов интерфейса RS-485, используемого для обмена данными между БСО 10-10m и ПРБ 7.

БСО 10D-10m предназначены для получения информации о количестве осей подвижного состава (с учетом направления движения), проследовавших по контролируемым участкам подгорочного пути, и для передачи этой информации в ПРБ 7.

НСУ 12-12m предназначены для подсчета числа осей подвижного состава, проследовавшего через БСО 10-10m (с учетом направления движения), и для передачи информации по интерфейсу RS-485 на ПРБ 7 по его запросу. Кроме того, НСУ 12-12m контролируют исправность ПД 13-13m и правильность установки ПД на подошве рельса.

Устройство контроля заполнения подгорочных путей сортировочной станции работает следующим образом.

Контролируемый подгорочный путь делится на короткие путевые участки от 20 до 150 метров. На границах участков устанавливается по одному БСО 10-10m. Таким образом, БСО 10 является общим блоком для двух смежных путевых участков.

Процесс заполнения контролируемого подгорочного пути подвижным составом отслеживается по состоянию занятости/свободности каждого из коротких путевых участков методом счета осей.

Во время прохода подвижного состава ПД 13-13m БСО 10-10m формирует электрические сигналы, которые несут информацию о факте проследования оси подвижного состава по участку и о направлении движения. Сигналы с ПД 13-13m поступают в ПСУ 12-12m для обработки и для определения направления движения. ПСУ 12-12m производят счет на суммирование в выбранном направлении движения (например, в направлении от вершины горки вглубь подгорочного парка) и на вычитание в противоположном направлении.

ПРБ 7 циклически поочередно опрашивает БСО 10-10m, которые, получив запрос, передают информацию в ПРБ 7, где эта информация обрабатывается и поступает для отображения в БОИ 6. Для целей автоматизации процесса роспуска вагонов информация о состоянии контролируемых подгорочных путей передается в подсистему АРС - УУПТ. В процессе работы НСУ 12-12m непрерывно самостоятельно тестируются, контролируют работоспособность ПД 13-13m и правильность положения ПД относительно рельса.

Для искусственного восстановления исходного состояния БСО после установления ложного срабатывания о занятости участка пути или при возникновении неисправностей БСО необходимо выбрать специальную функцию «Настройка», которая является частью программного обеспечения. Эта команда посылается персональной ЭВМ 4, которая формирует сигнал для настройки всех НСУ восстанавливаемого пути.

Для выполнения операции автосброса блок БАН считывает информацию из блоков БОИ 6 и при обнаружении неисправности БСО путем анализа состояния пути проверяет, чтобы смежные с этим БСО участки пути были фактически свободными. Затем, при выполнении всех этих условий, посылает сигнал персональной ЭВМ 4, в котором содержатся данные о номере НСУ, который требуется восстановить. Персональная ЭВМ 4 формирует сигнал настройки для неисправного НСУ.

В случае обнаружения неисправности в работе устройства контроля заполнения подгорочных путей сортировочной станции НСУ 12-12m формируют код неисправности и при очередном запросе НРБ 7 передает код неисправности в НРБ 7, который формирует сигнал неисправности соответствующего НСУ и передает его в БОИ 6. На информационном табло (мониторе) БОИ 6 загораются индикаторы неисправности соответствующего НСУ или о ложном срабатывании БСО участка подгорного пути.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает непрерывный контроль заполнения подгорочных путей сортировочных станций, устойчивую работу при переключении фидеров питания, возможность избирательного искусственного восстановления состояния свободности контролируемых участков подгорочного пути после производства работ по техническому обслуживанию, замены аппаратуры или сбоя в работе, возможность мониторинга и накопления информации о работе с помощью любого персонального компьютера на базе процессора Pentium и выше.