Результат интеллектуальной деятельности: СИСТЕМА ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СТОЛКНОВЕНИЯ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА НА СТАНЦИИ

Система относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. Известны системы предотвращения столкновения подвижного состава на станции, описанные в различных источниках, например:

1. Вахнин М.И., Ильенков В.И., Котляренко Н.Ф., Шишляков А.В. Путевая блокировка и авторегулировка. М., "Транспорт", 1966, с.292-321.

2. Кочнев А.В. Маневровая автоматическая локомотивная сигнализация. Журнал "Автоматика, связь, информатика", №4, 2000 г., с.43-47.

3. Зорин В.И., Шухина Е.Е. Система обеспечения безопасности движения специального самоходного подвижного состава. Журнал "Автоматика, связь, информатика", №4, 2000 г., с.38-43.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является система, описанная в /1/, поэтому она взята в качестве прототипа, который содержит стационарные и локомотивные устройства автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия (АЛСН).

Аналог /3/ содержит аппаратуру канала АЛСН с использованием числовых кодовых сигналов "З", "Ж" и "КЖ". Аналог /2/ содержит элементы сопряжения данной системы с устройствами ЭЦ (контроллер опроса для занесения в станционный формирователь данных о состоянии исполнительных устройств ЭЦ, согласующее устройство и др.), аппаратуру приема и передачи радиокоманд, бортовой контроллер, в который машинист выводит через блок управления требуемые команды и в который поступают по радиоканалу от стационарных устройств маршрутные задания. При этом аналог /2/ предполагает загрузку как машиниста, так и ДСП, дополнительными операторскими функциями.

В аналогах /2, 3/ переключения локомотивных устройств АЛС в разные режимы выполняет машинист, что не исключает столкновений подвижного состава и по сравнению с вариантом автопереключения режимов снижает безопасность движения. К тому же аналоги /2, 3/ предполагают использование относительно сложной аппаратуры как локомотивных, так и стационарных устройств автоматики, что удорожает систему, а в ряде случаев приводит к практической невозможности ее использования, например из-за дефицита частотного диапазона в системе радиосвязи.

Основным недостатком прототипа /1/ является отсутствие в нем элементов автоматического переключения путевых и локомотивных устройств АЛС с режима, позволяющего после остановки проследовать закрытый путевой светофор на перегоне с пониженной скоростью (перегонный режим работы АЛС при приеме кода "КЖ" с его последующим выключением), в станционный режим работы АЛС, абсолютно исключающий передвижение подвижного состава по тем станционным участкам пути, которые ограждаются закрытыми путевыми светофорами (входными, маршрутными, выходными в поездных передвижениях или маневровыми в маневровых передвижениях).

Поскольку не все локомотивы и не все станции оборудованы устройствами САУТ, то возникает опасность въезда поезда на станцию под запрещающее сигнальное показание входного светофора. Заявляемая система направлена на устранение столкновений подвижных единиц.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в расширении функциональных возможностей и повышении надежности работы системы предотвращения столкновений подвижного состава на станции.

Технический результат достигается тем, что в систему предотвращения столкновения подвижного состава на станции, содержащую на локомотиве скоростемер, приемные катушки, усилитель кодовых сигналов с импульсным реле, переключающий контакт которого соединен с полюсом локомотивного источника питания, а фронтовой и тыловой контакты соединены со счетной группой реле дешифратора, содержащего счетную и сигнальную группу реле, реле соответствия и его повторитель, реле контроля скоростей с контрольными органами, связанными с контактами скоростемера, а в стационарных устройствах путевой дроссель-трансформатор, к которому через фронтовой контакт трансмиттерного реле и индуктивный ограничитель тока подключен кодовый путевой трансформатор, а трансмиттер соединен через блок выбора кодового сигнала с трансмиттерным реле, введен на локомотиве блок автопереключения режимов работы автоматической локомотивной сигнализации, содержащий реле перегонного и станционного режимов кодирования, приемник сигналов безопасности, к выходу которого подключено первое реле, прямой и обратный повторители импульсного реле локомотивного усилителя кодовых сигналов, а в стационарные устройства введены генератор сигналов безопасности и путевой приемник сигналов безопасности с подключенным к нему вторым реле, инверсное трансмиттерное реле, кодово-включающее реле инверсного сигнала, блок контроля работоспособности системы, причем реле перегонного режима кодирования соединено с первым конденсатором через первый фронтовой контакт обратного повторителя импульсного реле, а со средним выводом делителя напряжения реле перегонного режима кодирования соединено через собственный первый фронтовой контакт и последовательно с ним соединенные второй фронтовой контакт обратного повторителя импульсного реле и второй тыловой контакт реле приема сигналов безопасности, первый тыловой контакт которого и первый вентиль включены в цепь питания обратного повторителя импульсного реле, при этом последовательно с контактом скоростемера включены последовательно соединенные тыловой контакт реле станционного режима кодирования и второй фронтовой контакт реле перегонного режима кодирования, второй тыловой контакт которого и соединенный с ним последовательно первый фронтовой контакт реле станционного режима кодирования включены в цепь питания локомотивной лампы контроля станционного режима кодирования, а первый тыловой контакт реле перегонного режима кодирования и второй вентиль включены в цепь питания прямого повторителя импульсного реле, причем средний вывод делителя напряжения подключен через третий вентиль и первые тыловые контакты соответственно прямого и обратного повторителей импульсного реле к второму конденсатору, а через четвертый вентиль и тыловой контакт обратного повторителя импульсного реле средний вывод делителя напряжения соединен с первым конденсатором, который соединен с реле перегонного режима кодирования и с третим конденсатором через первый фронтовой контакт обратного повторителя импульсного реле, а второй конденсатор соединен с реле станционного режима кодирования и с четвертым конденсатором через фронтовой контакт прямого повторителя импульсного реле, второй тыловой контакт которого соединен через второй конденсатор и реле станционного режима кодирования со средним выводом делителя напряжения, а через третий тыловой контакт реле приема сигналов безопасности и второй фронтовой контакт реле станционного режима кодирования соединен со средней точкой делителя напряжения, при этом третий фронтовой контакт обратного повторителя импульсного реле, первый и второй переключающие контакты реле станционного режима кодирования включены последовательно в цепь, соединяющую выход усилителя со счетной группой реле дешифратора, причем третий конденсатор зашунтирован фронтовым контактом реле приема сигналов безопасности, при этом цепь питания генератора сигналов безопасности, установленного перед путевым станционным светофором, подключена через элементы, контролирующие закрытое состояние данного путевого светофора, инверсное трансмиттерное реле подключено к источнику постоянного тока через элементы контроля сигнального показания путевого светофора и первый тыловой контакт путевого реле сигнала безопасности, а кодово-включающее реле инверсного кода подключено к источнику питания через фронтовой контакт инверсного трансмиттерного реле, первый тыловой контакт которого соединен с выводом дроссель-трансформатора и через фронтовой контакт кодово-включающего реле инверсного кода и тыловой контакт трансмиттерного реле с выводом кодового путевого трансформатора, а последовательно соединенные вторые тыловые контакты инверсного трансмиттерного реле и путевого реле сигнала безопасности включены в цепь питания блока контроля работоспособности, причем трансмиттер через блок выбора кодового сигнала, контакты путевого реле сигнала безопасности и элементы контроля сигнального показания путевого светофора соединен с трансмиттерным реле и инверсным трансмиттерным реле.

На фиг.1 и 2 представлена электрическая схема системы предотвращения столкновения подвижного состава на станции.

Система предотвращения столкновения подвижного состава на станции содержит на локомотиве скоростемер 21, приемные катушки 28, усилитель 29 кодовых сигналов с импульсным реле 18, переключающий контакт которого соединен с полюсом локомотивного источника питания, а фронтовой и тыловой контакты (18.1, 18.2) соединены со счетной группой реле дешифратора 20, содержащего счетную и сигнальную группу реле, реле соответствия и его повторитель, реле контроля скоростей с контрольными органами, связанными с контактами скоростемера 21, а в стационарных устройствах - путевой дроссель-трансформатор 34, к которому через фронтовой контакт 42.1 трансмиттерного реле 42 и индуктивный ограничитель 37 тока подключен кодовый путевой трансформатор 38, а трансмиттер 49 соединен через блок 48 выбора кодового сигнала с трансмиттерным реле 42, блок 19 автопереключения режимов работы автоматической локомотивной сигнализации, содержащий реле 3 перегонного и реле 4 станционного режимов кодирования, приемник 30 сигналов безопасности, к выходу которого подключено первое реле 31, прямой повторитель 1 и обратный повторитель 2 импульсного реле локомотивного усилителя 29 кодовых сигналов, генератор 36 сигналов безопасности, путевой приемник 39 сигналов безопасности с подключенным к нему вторым реле 40, инверсное трансмиттерное реле 43, кодово-включающее реле 44 инверсного сигнала, блок контроля работоспособности системы, реле 3 перегонного режима кодирования соединено с первым конденсатором 9 через первый фронтовой контакт 2.1 обратного повторителя 2 импульсного реле, а со средним выводом делителя 15 напряжения реле 3 перегонного режима кодирования соединено через собственный первый фронтовой контакт и последовательно с ним соединенные второй фронтовой контакт обратного повторителя 2 импульсного реле и второй тыловой контакт первого реле 31 приема сигналов безопасности, первый тыловой контакт которого и первый вентиль 6 включены в цепь питания обратного повторителя 2 импульсного реле, при этом последовательно с контактом скоростемера 21 включены последовательно соединенные тыловой контакт реле 4 станционного режима кодирования и второй фронтовой контакт реле 3 перегонного режима кодирования, второй тыловой контакт которого и соединенный с ним последовательно первый фронтовой контакт 4.5 реле 4 станционного режима кодирования включены в цепь питания локомотивной лампы контроля станционного режима кодирования, а первый тыловой контакт реле 3 перегонного режима кодирования и второй вентиль 5 включены в цепь питания прямого повторителя 1 импульсного реле, причем средний вывод делителя 15 напряжения подключен через третий вентиль 16 и первые тыловые контакты соответственно прямого и обратного повторителей (1, 2) импульсного реле к второму конденсатору 14, а через четвертый вентиль 35 и тыловой контакт обратного повторителя 2 импульсного реле средний вывод делителя 15 напряжения соединен с первым конденсатором 9, который соединен с реле 3 перегонного режима кодирования и с третим конденсатором 11 через первый фронтовой контакт обратного повторителя 2 импульсного реле, а второй конденсатор 14 соединен с реле 4 станционного режима кодирования и с четвертым конденсатором 12 через фронтовой контакт прямого повторителя 1 импульсного реле, второй тыловой контакт которого соединен через второй конденсатор 14 и реле 4 станционного режима кодирования со средним выводом делителя 15 напряжения, а через третий тыловой контакт реле 31 приема сигналов безопасности и второй фронтовой контакт реле 4 станционного режима кодирования соединен с минусовым выводом источника питания, при этом третий фронтовой контакт обратного повторителя 2 импульсного реле, первый и второй переключающие контакты реле 4 станционного режима кодирования включены последовательно в цепь, соединяющую выход усилителя 29 со счетной группой реле дешифратора 20, причем третий конденсатор 11 зашунтирован фронтовым контактом реле 31 приема сигналов безопасности, при этом цепь питания генератора 36 сигналов безопасности, установленного перед путевым станционным светофором, подключена через элементы, контролирующие закрытое состояние данного путевого светофора, инверсное трансмиттерное реле 43 подключено к источнику постоянного тока через элементы контроля сигнального показания путевого светофора и первый тыловой контакт путевого реле 40 сигнала безопасности, а кодово-включающее реле 44 инверсного кода подключено к источнику питания через фронтовой контакт инверсного трансмиттерного реле 43, первый тыловой контакт которого соединен с выводом дроссель-трансформатора 34 и через фронтовой контакт кодово-включающего реле 44 инверсного кода и тыловой контакт трансмиттерного реле 42 с выводом кодового путевого трансформатора, а последовательно соединенные вторые тыловые контакты инверсного трансмиттерного реле 43 и путевого реле 40 сигнала безопасности включены в цепь питания блока контроля работоспособности, причем трансмиттер 49 через блок 48 выбора кодового сигнала, контакты путевого реле 40 сигнала безопасности и элементы контроля сигнального показания путевого светофора соединен с трансмиттерным реле 42 и инверсным трансмиттерным реле 43.

На фиг.1 и 2 также изображены:

элементы 7 и 8 регулировки временных параметров реле 1 и 2;

резисторные ограничители (10, 17) тока заряда конденсаторов;

резисторный ограничитель 13 тока разряда конденсатора;

делитель 15 напряжения;

контакты 1.1, 1.2, 1.3 - реле 1;

контакты 2.1, 2.2, 2.3, 2.4 - реле 2;

контакты 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 - реле 3;

контакты 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7 - реле 4, причем контакты (4.1, 4.2) и (4.3, 4.4) образуют соответственно первые и вторые переключающие контакты, 4.5 - первый фронтовой, 4.6 - второй фронтовой, 4.7 - тыловой;

контакт 22.1 реле соответствия (С);

контакт 23.1 повторителя реле соответствия (ПС);

контакты 24.1 и 24.2 реле красно-желтого огня (КЖ);

контакты 25.1, 25.2, 25.3, 25.4 реле желтого огня (Ж);

контакты 26.1, 26.2 реле зеленого огня (З);

локомотивный светофор 27;

лампа 27.1 зеленого сигнального огня;

лампа 27.2 желтого сигнального огня;

лампа 27.3 желто-красного сигнального огня;

лампа 27.4 красного сигнального огня;

лампа 27.5 белого огня;

лампа 27.6 контроля станционного режима кодирования, например белый огонь с буквой "С";

контакт 21.1 скоростемера, размыкающийся при превышении скорости Vк=20 км/ч,

контакт 21.2 скоростемера, размыкающийся при превышении скорости Vкж;

контакт 21.3 скоростемера, размыкающийся при превышении скорости Vж;

приемные катушки 28;

усилитель 29 кодовых сигналов АЛС;

приемник 30 сигналов безопасности, получаемых от путевого датчика локального действия, контролирующего зону инверсного кодирования перед закрытом путевым стационным светофором;

контакты 31.1, 31.2, 31.3, 31.4 локомотивного реле приема сигналов безопасности;

Н и НП - входной и предвходной светофоры нечетного приема;

рельсы 33 пути блок-участка, ограждаемого предвходным светофором НП;

дроссель-трансформатор 34;

генератор 36 сигналов безопасности путевого датчика локального действия;

защитный участок 47;

индуктивный ограничитель тока 37;

кодовый трансформатор 38;

путевой приемник 39 сигналов безопасности;

путевое реле 40 сигнала безопасности;

элементы 41 контроля сигнального показания на входном светофоре Н;

трансмиттерное реле 43;

кодово-включающее реле 44 инверсного кода;

контакты 45.1, 45.2 огневого реле БО пригласительного сигнала входного светофора Н (само реле БО не показано);

контакты 46.1, 46.2 повторителя (ЖЗО) огневых реле зеленого (ЗО) и верхнего (первого) желтого (1ЖО) сигнальных огней входного светофора (само реле ЖЗО не показано);

контакты 40.1, 40.2, 40.3 путевого реле сигнала безопасности;

фронтовой и тыловой контакты 42.1 и 42.2 трансмиттерного реле;

тыловые контакты 43.3,43.1 инверсного трансмиттерного реле;

фронтовой контакт 43.2 инверсного трансмиттерного реле;

фронтовой контакт 44.1 кодово-включающего реле инверсного кода;

блок 48 выбора кодового сигнала через контакты шайб З, Ж, КЖ трансмиттера в зависимости от заданного маршрута приема и сигнальных показаний выходного светофора (не показан);

контакты 49.1 зеленого, 49.2 желтого, 49.3 красно-желтого кодового сигнала и мотором 49.4 - трансмиттера 49;

элементы 50, контролирующие закрытое состояние путевого светофора;

контакты 51.1, 51.2, 51.3, 51.4 указательного реле НРУ входного светофора Н (само указательное реле разрешающих показаний НРУ не показано);

фронтовой контакт 52.1 реле НКО контроля основной и резервной нитей лампы красного огня на входном светофоре Н (при ЭЦ с центральным питанием);

фронтовой контакт 53.1 реле Н2ЖБ контроля фактического горения пригласительного огня на светофоре Н;

контакты 54.1, 54.2, 54.3 путевого реле бесстрелочного участка НАП, расположенного между входным Н и маневровым M1 светофорами;

контакты 55.1, 55.2 контрольно-маршрутного реле;

контакты 56.1, 56.2 сигнального реле Н1С выходного светофора с главного пути;

П, М - плюсовый и минусовый полюсы источника постоянного тока (сам источник не показан);

ПХ, ОХ - полюсы источника переменного тока напряжением 220 В;

трансформатор 49;

+50 - плюсовый полюс локомотивного источника питания тока, напряжением 50 В;

-50 - минусовый полюс источника питания, напряжением 50 В;

К - колесные пары подвижной единицы;

лампы 57 и 58 контроля работоспособности аппаратуры безопасности;

источник 59 звукового сигнала, сопровождающего оптическую сигнализацию лампой 58.

На фиг.1 и 2 показаны также элементы путевого развития, ограждаемые предвходным НП, входным Н и маневровым M1 светофорами.

Устройство работает следующим образом.

При движении поезда по перегону, оборудованному кодированными рельсовыми цепями, локомотивные устройства АЛСН при приеме кодовых сигналов "З", "Ж", "КЖ" расшифровываются дешифратором 20, реле 22, 23, 24, 25 занимают соответствующее принимаемому коду положение, на локомотивном свтофоре 27 включаются соответствующие сигнальные огни, а в зоне сближения поезда с препятствием обеспечивается еще и контроль бдительности машиниста и контроль превышения соответствующих скоростей; при этом в блоке 19 работает в импульсном режиме реле 2, обеспечивая включение реле 3 перегонного режима кодирования. Контактом 3.1 обрывается цепь питания реле 1. Контактом 3.4 замыкается стандартная цепь контактов 21.1 (Vк), 21.2 (Vкж) и 21.3 (Vж) скоростемера 21; при этом остается непрерывно замкнутым тыловой контакт 4.7 реле 4 станционного режима кодирования.

Таким образом, на перегоне дешифратор 20 реализует программу работы АЛСН обычным порядком, поскольку временные и другие параметры реле 1, 2, 3, 4, 31 блока 19 отрегулированы соответствующим образом, соединены между собой по представленной схеме (см. фиг. 1 и 2) и увязаны с типовыми блоками 20, 21, 27, 28, 29. Параметры реле 1 и 2 регулируют с помощью элементов 7 и 8.

При сближении поезда со станционным закрытым входным светофором в пределах защитного участка 47 происходит автоматическое переключение режима работы АЛС с перегонного на станционный.

В релейном шкафу входного светофора установлен датчик локального действия, состоящий из генератора 36 сигналов безопасности повышенной тональной частоты и путевого приемника 39 такой же частоты, на выходе которого подключено нормально-возбужденное путевое реле 40 сигнала безопасности. Выход генератора 36 подключен через дроссель-трансформатор 34 к рельсам на выходном конце защитного участка 47, к входному концу которого подключен вход путевого приемника 39.

Реле 40 обесточивается при шунтировании колесной парой К защитного участка и при закрытом входном светофоре (см. контакты 45.2 и 46.2) включает тыловым контактом 40.2 цепь питания инверсного трансмиттерного реле 43. Возбуждается медленно действующее реле 44 и в рельсы защитного участка тыловым контактом 43.1 обеспечивается посылка инверсного кодового сигнала "КЖ", который воспринимается на локомотиве приемными катушками 28. Одновременно принимается приемником 30 сигнал безопасности. Возбуждается реле 31, выключаются реле 2 и 3, срабатывает медленно действующее реле 4 станционного режима кодирования. Размыкаются контакты 4.2, 4.4 и замыкаются фронтовые контакты 4.1, 4.3, чем преобразуется принимаемый на локомотиве инверсный кодовый сигнал "КЖ" в неинверсный; в дешифраторе 20 все сигнальные реле (24, 25, 26 - в прототипе реле КЖ, Ж, З) обесточиваются, на локомотивном светофоре 27 включается лампа 27.4 (красный сигнал) и лампа 27.6 (сигнальный огонь с буквой "С" - станция). При этом обеспечивается принудительная остановка поезда при закрытом входном светофоре, поскольку остаются разомкнутыми связанные со скоростемером 21 контакты 3.4 и 4.7 до тех пор, пока не будет открыт входной светофор.

С открытием светофора отключается от кодового питания инверсное реле 43 и начинается обычное кодирование с помощью включенного при этом трансмиттерного реле 42 (см. контакты 45.1 и 46.1). Одновременно отключается питание генератора 36, в результате чего на локомотиве с выдержкой времени выключается реле 31 и контактом 31.1 включается цепь для питания реле 2. Срабатывает реле 3 и обесточивает реле 4, позволяя при приеме поезда по пригласительному огню следовать со скоростью не более 20 км/ч только до очередного станционного светофора, для которого предусмотрен свой защитный участок с аппаратурой безопасности (не показана), которая работает аналогично рассмотренной для входного светофора. Аналогичные защитные участки и аппаратура контроля безопасности устанавливаются с вытяжных путей, на выходах с путей локомотивного хозяйства, грузового двора, перед выходными светофорами и тем самым предотвращают столкновение подвижного состава, так как при этом исключается несанкционированный проезд закрытого путевого сигнала.

Работа основных путевых устройств контроля безопасности движения сопровождается оптической и звуковой сигнализацией на посту ЭЦ: лампа 58 горит ровно при контроле ложной занятости защитного участка 47 и мигает после входа поезда на этот участок при закрытом входном светофоре. Световая индификация сопровождается звуковой.