Результат интеллектуальной деятельности: Устройство передачи управляющих команд в рельсовые цепи централизованной системы автоблокировки

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использовано в системах интервального регулирования движения поездов на перегонах с централизованным размещением аппаратуры, в том числе в системах интервального регулирования движения подвижными блок-участками.

Известно устройство передачи управляющих команд в рельсовые цепи централизованной системы автоблокировки, входящее в состав устройства микропроцессорной автоблокировки, содержащее микропроцессорные приемопередатчики сигналов контроля состояния рельсовой линии и автоматической локомотивной сигнализации, связанные с рельсовой линией, с огнями путевых светофоров, со схемами электрической централизации и между собой, а также с автоматическим рабочим местом электромеханика, которое принимает и отображает диагностическую информацию о техническом состоянии аппаратуры сигнальных точек и информацию о поездном положении на перегоне, устройство снабжено автоматическим рабочим местом дежурного по станции, CAN-интерфейсами, станционным и перегонным приемопередатчиками сигналов управления автоматической переездной сигнализации, приемопередатчиком радиоканала и управляющим приемопередатчиком сигналов взаимодействия компонентов системы, один вход-выход которого через один CAN-интерфейс подключен к входу-выходу автоматического рабочего места дежурного по станции, а другой вход-выход через другой CAN-интерфейс соединен с одним входом-выходом станционного приемопередатчика сигналов управления автоматической переездной сигнализации, с входом-выходом приемопередатчика радиоканала, с входом-выходом автоматического рабочего места электромеханика и с входами-выходами вышеупомянутых приемопередатчиков сигналов контроля состояния рельсовой линии и автоматической локомотивной сигнализации, а другой вход-выход станционного приемопередатчика сигналов автоматической переездной сигнализации соединен с входом-выходом перегонного приемопередатчика сигналов автоматической переездной сигнализации, выход которого связан с аппаратурой переезда (RU 2354574, B61L 23/16,10.05.2009).

Недостатком известного устройства является отсутствие режима логической реконфигурации ложно занятой рельсовой цепи, а именно для принятия рельсовой цепью состояния логической (искусственной) свободности с возможностью включения кодирования рельсовой цепи при вступлении на нее поезда. При отсутствии указанного режима ложная занятость рельсовой цепи, например, защитного участка приводит к появлению двух запрещающих показаний на перегонных светофорах, предшествующих защитному участку, что снижает резервы пропускной способности перегона. В системе интервального регулирования движения с подвижными блок-участками на базе рассматриваемого известного устройства также отсутствует режим логической конфигурации ложно занятых рельсовых цепей.

В качестве прототипа принято устройство передачи управляющих команд автоматической локомотивной сигнализации в рельсовые цепи централизованной системы автоблокировки, содержащее управляющий блок сигналов взаимодействия компонентов системы интервального регулирования, один вход-выход которого подключен через один CAN-интерфейс к входу-выходу автоматизированного рабочего места дежурного по станции, а другой вход-выход подключен через другой CAN-интерфейс к одному входу-выходу приемопередатчика сигналов КРЛ и АЛС, другой вход-выход которого соединен с рельсовой линией, блок логической реконфигурации рельсовых цепей, вход-выход которого соединен через другой CAN-интерфейс с другим входом-выходом управляющего блока сигналов взаимодействия компонентов системы интервального регулирования (RU 2417913, B61L 23/16, 10.05.2011).

Недостатком известного устройства является большой расход сигнального кабеля, и большие потери электроэнергии при передаче сигналов по кабелю из центров к удаленным рельсовым цепям в середине перегонов между станциями. Это удорожает строительство и эксплуатацию известного устройства, а также ограничивает область его применения максимальными перегонами между станциями до 20 км.

Технический результат изобретения заключается в упрощении реализации и эксплуатации устройства, а также в расширении области его применения.

Технический результат достигается тем, что в устройстве передачи управляющих команд в рельсовые цепи централизованной системы автоблокировки, содержащем первый CAN-интерфейс связи, к которому подключены управляющий блок сигналов взаимодействия системы интервального регулирования и компьютер автоматизированного рабочего места дежурного по станции, второй CAN-интерфейс связи, к которому подключены блок логической реконфигурации рельсовых цепей и приемопередатчик сигналов КРЛ и АЛС, соединенный посредством сигнального кабеля с рельсовой цепью, согласно изобретению рельсовые цепи на перегоне между станциями разделены на группы рельсовых цепей, каждая из которых соединена с соответствующим приемопередатчиком сигналов КРЛ и АЛС, размещенным с соответствующим блоком логической реконфигурации рельсовых цепей в отдельном шкафу напольной аппаратуры, снабженным блоком силового электропитания, подключенным к двухпроводной линии продольного энергоснабжения, при этом в каждом отдельном шкафу напольной аппаратуры ко второму CAN-интерфейсу связи, к которому подключены блок логической реконфигурации рельсовых цепей и приемопередатчик сигналов КРЛ и АЛС, дополнительно подключен первый двунаправленный оптоэлектрический преобразователь интерфейсов связи, соединенный через первый элемент оптического сопряжения с магистральной оптоволоконной линией цифровой связи, проложенной вдоль железнодорожного пути, а на станции размещения компьютера автоматизированного рабочего места дежурного по станции к первому CAN-интерфейсу связи подключен второй двунаправленный оптоэлектрический преобразователь интерфейсов связи, который через второй элемент оптического сопряжения соединен с магистральной оптоволоконной линией цифровой связи.

На чертеже представлена функциональная схема устройства передачи управляющих команд в рельсовые цепи централизованной системы автоблокировки.

Устройство передачи управляющих команд в рельсовые цепи централизованной системы автоблокировки содержит первый CAN-интерфейс связи 1, к которому подключены управляющий блок 2 сигналов взаимодействия системы интервального регулирования и компьютер 3 автоматизированного рабочего места дежурного по станции, второй CAN-интерфейс связи 4, к которому подключены блок 5 логической реконфигурации рельсовых цепей и приемопередатчик 6 сигналов КРЛ и АЛС, соединенный посредством сигнального кабеля с рельсовой цепью 7, рельсовые цепи 7 на перегоне между станциями разделены на группы рельсовых цепей, каждая из которых соединена с соответствующим приемопередатчиком 6 сигналов КРЛ и АЛС, размещенным с соответствующим блоком 5 логической реконфигурации рельсовых цепей в отдельном шкафу 8 напольной аппаратуры, снабженным блоком 9 силового электропитания, подключенным к двухпроводной линии 10 продольного энергоснабжения, при этом в каждом отдельном шкафу 8 напольной аппаратуры ко второму CAN-интерфейсу связи 4, к которому подключены блок 5 логической реконфигурации рельсовых цепей и приемопередатчик 6 сигналов КРЛ и АЛС, дополнительно подключен первый двунаправленный оптоэлектрический преобразователь 11 интерфейсов связи, соединенный через первый элемент 12 оптического сопряжения с магистральной оптоволоконной линией 13 цифровой связи, проложенной вдоль железнодорожного пути, а на станции размещения компьютера 3 автоматизированного рабочего места дежурного по станции к первому CAN-интерфейсу связи 1 подключен второй двунаправленный оптоэлектрический преобразователь 14 интерфейсов связи, который через второй элемент 15 оптического сопряжения соединен с магистральной оптоволоконной линией 13 цифровой связи.

Устройство передачи управляющих команд в рельсовые цепи централизованной системы автоблокировки работает следующим образом.

Параметры сигналов контроля состояния рельсовой линии и кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации на базе технических средств АЛС-ЕН являются применимыми при всех видах тяги.

Каждый приемопередатчик 6 сигналов КРЛ и АЛС фиксирует исправное/неисправное состояние рельсовой линии, элементов рельсовых цепей 7 и свободность/занятость перегона. В алгоритме технологического функционирования системы интервального регулирования наличие неисправности рельсовой цепи фиксируется обесточиванием путевого приемника, входящего в приемопередатчик 6, определяется как «ложная занятость», т.е. не по информации о конкретном месте неисправности, а по отсутствию поезда на рельсовой линии.

Управляющим блоком 2 сигналов взаимодействия компонентов системы интервального регулирования по сигналам, поступающим на его вход/выход через первый CAN-интерфейс связи 1 с одного входа/выхода каждого приемопередатчика 6, осуществляется контроль состояния (занятость/свободность) рельсовой линии перегона с раздельным контролем состояния каждого блок-участка и каждой рельсовой цепи 7. Эта информация через первый CAN-интерфейс связи 1 с одного входа/выхода блока 2 поступает на вход/выход компьютера 3 автоматизированного рабочего места дежурного по станции и с другого входа через двунаправленный оптоэлектрический преобразователь 14 интерфейсов связи и элемент 15 оптического сопряжения с магистральной оптоволоконной линией 13 цифровой связи, саму магистральную оптоволоконную линию 13 цифровой связи и далее, через элемент 12 оптического сопряжения с магистральной оптоволоконной линией 13 цифровой связи и через двунаправленный оптоэлектрический преобразователь 11 интерфейсов связи, поступает в шины второго CAN-интерфейса связи 4 каждого из шкафов 8 напольной аппаратуры. Далее, через шины второго CAN-интерфейса связи 4 каждого из шкафов 8 напольной аппаратуры, сигналы поступают на вход/выход, соответствующих блоков 5 логической реконфигурации рельсовых цепей 7.

При выявлении ложно занятой рельсовой цепи управляющим блоком 2 сигналов взаимодействия системы интервального регулирования формируется сигнал запроса на использование режима логической реконфигурации данной рельсовой цепи 7, который через первый CAN-интерфейс связи 1 с одного входа/выхода этого блока поступает на вход/выход компьютера 3 и с другого входа/выхода по рассмотренному выше пути на вход/выход блока 5 логической реконфигурации рельсовых цепей соответствующих групп рельсовых цепей 7.

Алгоритмом, программно заложенным в каждом блоке 5, ложно занятой рельсовой цепи 7 присваивается состояние логической (искусственной) свободности, при условии свободности смежных с ней рельсовых цепей (одной до несправной рельсовой цепи 7 и одной после неисправной рельсовой цепи 7).

Сигнал о логически свободной рельсовой цепи 7 с входа/выхода блока 6 поступает через шины второго CAN-интерфейса связи 4 соответствующего шкафа 8 напольной аппаратуры на другой вход/выход блока 2. В системах интервального регулирования АЛСО при фиксации занятости поездом предыдущей по направлению движения рельсовой цепи через 5-10 секунд блоком 2 формируется сигнал о включении кодирования сигналами АЛС в логически свободную рельсовую цепь. В системах интервального регулирования с путевыми светофорами при фиксации занятости поездом предыдущей по направлению движения рельсовой цепи через 5-10 секунд блоком 2 формируется сигнал о включении кодирования сигналами АЛС в логически свободную рельсовую цепь при отсутствии проезда поездом светофора с запрещающим показанием. Этот сигнал АЛС передается с другого входа/выхода блока 2 через первый CAN-интерфейс связи 1 на один вход/выход приемопередатчика 6. С другого входа/выхода приемопередатчика 6 сигнал АЛС поступает в рельсовую линию.

В случае отсутствия передачи сигнала с входа/выхода компьютера 3 на один вход/выход блока 2 о сохранении режима логической реконфигурации блоком 2 после освобождения рельсовой цепи следующей по направлению движения за рельсовой цепью с измененным состоянием из-за логической реконфигурации, формируется сигнал автоматической отмены этого режима. Данный сигнал передается от другого входа/выхода блока 2 по рассмотренному выше пути на вход/выход соответствующего блока 5.

По сигналу отмены блоком 5 состояние логической свободности неисправной рельсовой цепи преобразуется в состояние ложно занятой.

В случае фиксации устройством неисправного состояния рельсовой цепи 7 из-за обрыва рельсовой линии или отказа передающих устройств АЛС также может выполняться алгоритм режима логической реконфигурации рельсовой цепи, но сигнал АЛС из рельсовой линии не будет поступать на приемное локомотивное устройство при приближении поезда. При отсутствии кодовых сигналов АЛС скорость движения регулируется в соответствии с существующим нормативным регламентом ОАО РЖД по п. 1.5 Инструкции движения поездов.

Таким образом, устройство обеспечивает при соблюдении безопасности движения повышение пропускной способности перегона, в случаях ложной занятости рельсовых цепей, обусловленной неисправностями в их аппаратуре и не связанными с обрывом рельсовой линии или отказом передающих устройств АЛС.

За счет размещения путевой аппаратуры рельсовых цепей 7 в шкафах 8 напольной аппаратуры расположенных рядом с соответствующими им группами рельсовых цепей 8 существенно сокращается общая протяженность кабельных сетей и практически снимаются ограничения связанные с предельно допустимыми падениями напряжения для сигнальных токов в участках кабельной сети. Это дает экономический эффект от снижения общей стоимости системы и улучшения условий работы рельсовых цепей, и снижения омических потерь электроэнергии. Снимаются ограничения на длину перегона между станциями, которые в типовой системе по прототипу составляют 20 км, что расширяет область применения устройств.