Способ формирования и передачи на локомотив сигналов автоматической локомотивной сигнализации в автоблокировке с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением оборудования

Способ формирования и передачи на локомотив сигналов автоматической локомотивной сигнализации в автоблокировке с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением оборудования

Реферат

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и предназначено для повышения надежности работы локомотивной сигнализации в автоблокировке с рельсовыми цепями без изолирующих стыков при прохождении поездом участков смежных рельсовых цепей.

Известен способ формирования и передачи на локомотив кодового сигнала автоматической локомотивной сигнализации (АЛС) в автоблокировке с тональными рельсовыми цепями (ТРЦ) без изолирующих стыков и централизованным размещением оборудования, который заключается в подключении источника сигналов АЛС к рельсовой цепи в момент шунтирования этой рельсовой цепи надвигающимся локомотивом. Подключение производят к одной из двух пар питающих или релейных жил кабеля ТРЦ. По мере вступления локомотива на следующие ТРЦ к ним поочередно подключают источник сигналов АЛС со стороны, противоположной от надвигающегося поезда, с уровнем напряжения, который обеспечивает ток под локомотивными катушками в соответствии с нормалями ТРЦ. При этом кодирование каждой предыдущей рельсовой цепи прекращается. Таким образом, начало кодирования определяется вступлением локомотива на ТРЦ, а окончание - моментом занятия следующей по ходу движения ТРЦ (Федоров Н.Е «Современные системы автоблокировки с тональными рельсовыми цепями», Самара, СамГАПС, 2004, с. 84).

Известное техническое решение имеет недостаточный уровень надежности передачи на локомотив кодовых сигналов АЛС. В известном способе кодовые посылки сигналов АЛС формируются в рельсовых цепях независимо друг от друга и не согласованно с движением локомотива. Моменты подключения и отключения кодирования ТРЦ не согласованы с моментами начала и окончания формирования кодовых посылок сигналов АЛС. Это приводит к систематическим ошибкам при приеме кодов АЛС бортовой аппаратурой локомотива и к сбоям показаний локомотивного светофора. Это может происходить, как вследствие прерывания приема неполной последней кодовой посылки из предыдущей рельсовой цепи, так и вследствие приема неполной искаженной первой кодовой посылки из последующей рельсовой цепи. Ситуация усугубляется при повышенных скоростях движения поезда и на коротких рельсовых цепях, используемых на границах блок-участков.

Наиболее близким к заявляемому изобретению решением, взятым за прототип является способ, реализованный в устройстве автоблокировки с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением оборудования, в котором блок включения кодирования при занятии новой ТРЦ формирует циклы сигналов АЛС числового кода, начинающиеся с паузы длительностью 0,57-1,3 с (см. патент на полезную модель RU 104136, B61L 23/16, дата приоритета 13.11.2010, опубликовано 10.05.2011).

Известный способ повышает надежность приема сигналов АЛС при проследовании локомотивом границ смежных участков ТРЦ, однако не исключает образование неполных кодовых посылок из предыдущей рельсовой цепи. Кроме того, это техническое решение ориентировано на временную последовательность циклов формирования числового кода сигналов АЛСН и имеет ограниченную область применения.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является повышение надежности работы локомотивной сигнализации при проследовании локомотивом границ смежных участков ТРЦ и расширение области применения.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе формирования и передачи на локомотив сигналов АЛС в автоблокировке с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением оборудования, включающем проверку аппаратурой контроля тональных рельсовых цепей свободности путевых участков на основе правильности их занятия и освобождения одним и тем же поездом, определение момента шунтирования поездом очередной рельсовой цепи, подключение в этот момент к концу вновь занятой рельсовой цепи со стороны, противоположной от приближающегося поезда источника кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации, и прием этих сигналов на локомотив с помощью индукционных катушек, установленных на локомотиве, согласно изобретению подключаемые источники кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации синхронизируют между собой по фазе несущей частоты и началу генерации циклически повторяемых кодовых сигналов, при шунтировании очередной рельсовой цепи производят подключение двух источников кодовых сигналов одновременно к двум первым по ходу движения поезда рельсовым цепям при условии совпадения передаваемых кодов между собой, а при несовпадении передаваемых кодов подключенным к рельсовым цепям и соответственно к рельсовой линии оставляют только первый по ходу движения поезда источник сигнала, подключение второго и последующих источников задерживают до момента шунтирования следующих по ходу движения поезда рельсовых цепей.

В случае применения адаптивных источников кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации, то есть, когда амплитуда источника сигнала регулируется с учетом фактического значения сопротивления балласта, если подключенным к рельсовым цепям и соответственно к рельсовой линии оставляют только первый по ходу движения поезда источник сигнала, его силу тока предварительно увеличивают до необходимой величины.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом.

На чертеже условно представлены участок рельсового пути без изолирующих стыков с местами расположения на нем рельсовых цепей тональной частоты ТРЦ1, ТРЦ2, ТРЦ3, точки подключения напольной аппаратуры т. 1, т. 2, т. 3, источники кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации G1, G2, G3, голова подвижного состава RS с локомотивными катушками ПК и сопротивлением поездного шунта R_ш, вступившая в зону действия ТРЦ1, а также диаграмма токов вдоль рельсовой линии от источников G1 и G2.

Способ формирования и передачи на локомотив сигналов автоматической локомотивной сигнализации реализуется следующим образом.

В исходный момент времени ТРЦ 1 занята поездом (см. чертеж). Ее приемник (на чертеже не показан) сработал, и источники автоматической локомотивной сигнализации G1, G2 подключены к ТРЦ 1 в точке т. 1 и к ТРЦ 2 в точке т. 2 соответственно. Они вырабатывают одинаковые коды АЛС, электрические и информационные сигналы которых совпадают между собой по фазе несущей частоты и началу формирования циклически повторяемых последовательностей кодовых сигналов (когерентные сигналы АЛС). Значение сигнального тока I₁ в рельсовых линиях (РЛ) от источника G1 в направлении головы поезда RS определяется выходным напряжением источника G1, суммарным сопротивлением поездного шунта, сопротивлением РЛ и балласта и снижается от точки т. 1 в направлении головы поезда за счет шунтирующего действия распределенного сопротивления балласта. Значение сигнального тока I₂ от источника G2 в направлении головы поезда RS так же определяется сопротивлениями РЛ, поездного шунта и балласта, так же постепенно снижается за счет шунтирующего сопротивления балласта и скачкообразно уменьшается в точке т. 1 на величину _ΔI₂ за счет встречного тока I₁₀ и шунтирующего действия внутреннего сопротивления источника G1. В точке т. 1 и далее в направлении головы поезда RS происходит наложение сигнального тока I₂ на ток I₁. Так как ток от источников G1 и G2 совпадает по фазе несущей частоты и информационным значениям циклически повторяемых последовательностей кодовых сигналов, амплитуда тока сигналов АЛС под локомотивными катушками представляет собой арифметическую сумму значений сигнальных токов от источников G1 и G2.

По мере приближения головы поезда RS к точке т. 1 шунтирующее действие R_ш усиливается. Это приводит к увеличению значений токов I₁, I₂ и соответственно тока под локомотивными катушками. При прохождении головой поезда границы между рельсовыми цепями ТРЦ1, ТРЦ2 и некоторой зоны, определяемой зоной дополнительного шунтирования ТРЦ2, в какой-то неопределенный момент времени происходит шунтирование ТРЦ2, и сигнал на выходе приемника ТРЦ2 пропадает. При условии совпадения кодов источников G2 и G3 между собой сначала происходит подключение источника G3 к ТРЦ3 в точке т. 3, а затем отключение источника G1 от ТРЦ1. Так как совпадающие между собой коды и сигналы источников G1, G2, G3 когерентны, никакого сбоя в передаче сигналов АЛС на локомотив при прохождении локомотивом границы между ТРЦ1 и ТРЦ2 при всех этих переключениях не происходит. При несовпадении кодов источников G2 и G3 подключенным к РЛ оставляют только источник G2. При этом его выходное напряжение предварительно увеличивают до величины, обеспечивающей ток под локомотивными катушками в соответствии с нормалями на системы АЛС, а затем происходит отключение источника G1 от ТРЦ1. Сбоя при передаче сигналов АЛС на локомотив в этом случае также не происходит.

По мере приближения головы поезда к границе ТРЦ2, ТРЦ3 в зоне дополнительного шунтирования ТРЦ3 также в неопределенный момент времени происходит шунтирование и срабатывание приемника ТРЦ3. По этому сигналу сначала по завершении передачи последнего передаваемого кода АЛС отключается источник G2 от ТРЦ2, а затем к ТРЦ3 в точке т. 3 и к следующей ТРЦ (ТРЦ4 в точке 4, не показаны) подключаются источники G3 и G4 (не показан) с новым значением генерируемого кода АЛС. Отключение источника G2 от ТРЦ2 производится после завершения передачи в рельсовую линию полностью последней кодовой посылки, а подключение источников G3, G4 и формирование нового кода в источниках G3 и G4 после их подключения к ТРЦ3 и соответственно ТРЦ4 начинается после соответствующей паузы с самого начала нового значения циклически повторяемого кодового сигнала АЛС.

Сбои и ложные показания на локомотивном светофоре при прохождении границ тональных рельсовых цепей без изолирующих стыков при таком способе формирования и передачи сигналов АЛС на локомотив практически исключаются.

Подключение источников сигналов АЛС к питающему или приемному концу рельсовых цепей производят известными методами, например в соответствии с решением, описанным в приведенном выше аналоге (Федоров Н.Е «Современные системы автоблокировки с тональными рельсовыми цепями», Самара, СамГАПС, 2004, с. 84), или в соответствии с решением, представленным в патенте RU 2387562.

Достоинствами данного способа формирования и передачи сигналов АЛС на локомотив также являются:

- может использоваться при передаче сигналов АЛСН, АЛС-ЕН и любых других перспективных сигналов;

- может применяться при автоблокировке, как с фиксированными на местности блок-участками, ограниченными проходными светофорами, так и без них;

- может применяться при автоблокировке с защитными участками проходных светофоров;

- потребляемая мощность источников сигналов АЛС может быть существенно уменьшена;

- может использоваться на перегонах и ЖД участках со сменой направления движения.

Таким образом, заявляемый способ позволяет исключить сбои показаний локомотивного светофора при автоматической блокировке с тональными рельсовыми цепями без изолирующих стыков, обусловленные образованием искаженных и неполных кодовых посылок сигналов АЛС при прохождении локомотивом границ и зоны дополнительного шунтирования между двумя смежными рельсовыми цепями, а следовательно, позволяет повысить надежность работы локомотивной сигнализации и повысить безопасность движения. Предлагаемый способ может использоваться при формировании и передаче на локомотив кодовых сигналов, как АЛСН, так и АЛС-ЕН и любых других перспективных.

1. Способ формирования и передачи на локомотив кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации в автоблокировке с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением оборудования, включающий проверку аппаратурой контроля рельсовых цепей свободности путевых участков на основе правильности их занятия и освобождения одним и тем же поездом, определение момента шунтирования поездом очередной рельсовой цепи, подключение в этот момент к концу вновь занятой рельсовой цепи со стороны, противоположной от приближающегося поезда, источника кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации и прием этих сигналов на локомотив с помощью индукционных катушек, установленных на локомотиве, отличающийся тем, что подключаемые источники кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации синхронизируют между собой по фазе несущей частоты и началу генерации циклически повторяемых кодовых сигналов, при шунтировании очередной рельсовой цепи производят подключение двух источников кодовых сигналов одновременно к двум первым по ходу движения поезда рельсовым цепям, при условии совпадения передаваемых кодов между собой, а при несовпадении передаваемых кодов подключенным к рельсовым цепям и соответственно к рельсовой линии оставляют только первый по ходу движения поезда источник сигнала, а подключение второго и последующих источников задерживают до момента шунтирования следующих по ходу движения поезда рельсовых цепей.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют адаптивные источники кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации, в которых амплитуда выходного напряжения регулируется обратно пропорционально и в соответствии с фактическими изменениями сопротивления балласта, и когда подключенным к рельсовым цепям и соответственно к рельсовой линии оставляют только первый по ходу движения поезда источник сигнала, его силу тока предварительно увеличивают до необходимой величины.