устройство автоблокировки с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением оборудования

Формула изобретения

Устройство автоблокировки с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением оборудования, содержащее путевые проходные светофоры, ограждающие блок-участки и устанавливаемые на границах блок-участков, рельсовые цепи защитных участков путевых проходных светофоров, рельсовые цепи блок-участков, блок контроля рельсовых цепей, включающий генераторы, соединенные с началами рельсовых цепей, и приемники, соединенные с концами рельсовых цепей, блок передачи на локомотив числовых кодовых сигналов, подключенный к первому входу блока согласования, соединенного с началом рельсовой цепи защитного участка светофора, блок сигнальных показаний, выход которого соединен со светофором, блок включения кодирования, вход которого соединен с пусковым выходом блока контроля рельсовых цепей, а выход соединен с входом блока передачи на локомотив числовых кодовых сигналов, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным сигнальными знаками, установленными на проходных светофорах, блоком формирования управляющих сигналов, первый выход которого соединен с дополнительным сигнальным знаком, а первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой входы блока формирования управляющих сигналов соединены соответственно с выходами блока контроля рельсовых цепей: разомкнутости блок-участка, ограждаемого светофором, свободности блок-участка, ограждаемого светофором, разомкнутости блок-участка, ограждаемого следующим по ходу движения светофором, свободности блок-участка, ограждаемого следующим по ходу движения светофором, занятости защитного участка следующего по ходу движения светофора, занятости защитного участка второго по ходу движения светофора, блоком формирования кодового сигнала дополнительного сигнального знака, подключенным к второму входу блока согласования, блоком включения формирователя кодового сигнала дополнительного сигнального знака, подключенным выходом ко входу блока формирования кодового сигнала дополнительного сигнального знака, при этом первый, второй и третий входы блока включения формирователя кодового сигнала дополнительного сигнального знака подключены соответственно к второму выходу блока формирования управляющих сигналов и выходам блока контроля рельсовых цепей: замкнутости блок-участка, ограждаемого светофором, и занятости защитного участка светофора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам сигнализации, централизации и блокировки на железнодорожном транспорте, в частности к устройствам интервального регулирования движения поездов на перегонах.

Известно устройство автоблокировки с централизованным размещением оборудования, содержащее рельсовые цепи между путевыми светофорами, ограждающими блок-участки. Генераторы и приемники для контроля рельсовых цепей располагаются на постах электрической централизации и соединяются с рельсами с помощью кабельных линий. На центральном пункте расположены блоки для управления путевыми светофорами, с которыми они связаны кабельными линиями, (см. Дмитриев B.C., Минин В.А. Системы автоблокировки с рельсовыми цепями тональной частоты. - М.: Транспорт, 1992, с.57)

Недостатком устройства является возможность появления разрешающего показания на светофоре в случае, когда рельсовая цепь после занятия ее поездом теряет шунтовую чувствительность (ложная свободность рельсовой цепи).

Известно устройство автоблокировки с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением оборудования, содержащее путевые проходные светофоры, ограждающие блок-участки и устанавливаемые на границах блок-участков, рельсовые цепи защитных участков путевых проходных светофоров, рельсовые цепи блок-участков, блок контроля рельсовых цепей, включающий генераторы, соединенные с началами рельсовых цепей, и приемники, соединенные с концами рельсовых цепей, блок передачи на локомотив числовых кодовых сигналов, подключенный к первому входу согласования, и третьим, соединенного с началом рельсовой цепи, защищенного участка светофора, блок сигнальных показаний, выход которого соединен со светофором, включения кодирования, которого соединен с пусковым выходом блока контроля рельсовых цепей, а выход соединен с входом блока передачи на локомотив числовых кодовых сигналов (см. Типовые материалы для проектирования. 410003 - ТМП. Автоблокировка с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением оборудования. АБТЦ-2000. Альбом 3. МПС ГТСС, 2000 г., с.21, 24, 27, 29, 39, 41).

Устройство обеспечивает замыкание блок-участка, ограждаемого проходным светофором при проследовании поезда и размыкает его с проверкой выполнения последовательности освобождения рельсовых цепей и при условии замыкания следующего блок-участка по ходу движения поезда.

Недостатком устройства является существенное уменьшение пропускной способности железнодорожного участка. Уменьшение пропускной способности участка железной дороги происходит вследствие того, что при нахождении поезда на рельсовой цепи защитного участка запрещающее показание включается не только на проходном светофоре, ограждающем занятый поездом блок-участок, но и на предыдущем проходном светофоре. От путевого светофора, ограждающего занятый поездом защитный участок, рельсовые цепи предыдущего - свободного блок-участка кодовые сигналы автоматической локомотивной сигнализации не посылаются.

Таким образом, минимальный пространственный интервал между попутно следующими поездами может быть равен сумме длины двух блок-участков и длины защитного участка.

Современные системы управления и обеспечения безопасности движения на тяговом подвижном составе позволяют полностью исключить проезд запрещающих сигналов. В этом случае применение автоблокировки с защитными участками неоправданно.

В тех случаях, когда на подвижном составе нет систем управления, обеспечивающих безусловную остановку поезда перед запрещающим сигналом, применение автоблокировки с защитными участками целесообразно.

Техническим результатом изобретения является повышение пропускной способности участков железных дорог при использовании современных систем управления и обеспечения безопасности на тяговом подвижном составе и сохранение действия автоблокировки с защитными участками в тех случаях, когда на подвижном составе нет систем управления, обеспечивающих безусловную остановку поезда перед запрещающим сигналом.

Технический результат достигается тем, что устройство автоблокировки с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением оборудования, содержащее путевые проходные светофоры, ограждающие блок-участки и устанавливаемые на границах блок-участков, рельсовые цепи защитных участков путевых проходных светофоров, рельсовые цепи блок-участков, блок контроля рельсовых цепей, включающий генераторы, соединенные с началами рельсовых цепей, и приемники, соединенные с концами рельсовых цепей, блок передачи на локомотив числовых кодовых сигналов, подключенный к первому входу блока согласования, соединенного с началом рельсовой цепи защитного участка светофора, блок сигнальных показаний, выход которого соединен со светофором, блок включения кодирования, вход которого соединен с пусковым выходом блока контроля рельсовых цепей, а выход соединен с входом блока передачи на локомотив числовых кодовых сигналов, снабжено дополнительным сигнальными знаками, установленными на проходных светофорах, блоком формирования управляющих сигналов, первый выход которого соединен с дополнительным сигнальным знаком, а первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой входы блока формирования управляющих сигналов соединены соответственно с выходами блока контроля рельсовых цепей: разомкнутость блок-участка, ограждаемого светофором, свободности блок-участка, ограждаемого светофором, разомкнутости блок-участка, ограждаемого следующим по ходу движения светофором, свободности блок-участка, ограждаемого следующим по ходу движения светофором, занятости защитного участка следующего по ходу движения светофора, занятости защитного участка второго по ходу движения светофора, блоком формирования кодового сигнала дополнительного сигнального знака, подключенным к второму входу блока согласования, блоком включения формирователя кодового сигнала дополнительного сигнального знака, подключенным выходом к блоку формирования кодового сигнала дополнительного сигнального знака, при этом первый, второй и третий входы блока включения формирователя кодового сигнала дополнительного сигнального знака подключены соответственно к второму выходу блока формирования управляющих сигналов и выходам блока контроля рельсовых цепей: замкнутости блок-участка, ограждаемого светофором и занятости защитного участка светофора.

Анализ просмотренной патентной и научно-технической информации позволяет сделать вывод об отсутствии аналогичных систем автоблокировки с централизованным размещением оборудования, в которых обеспечивается повышение пропускной способности участков железных дорог при использовании современных систем управления и обеспечения безопасности движения на тяговом подвижном составе и сохранение действия автоблокировки с защитными участками в тех случаях, когда на подвижном составе нет систем управления, обеспечивающих безусловную остановку поезда перед запрещающим сигналом.

Таким образом, заявляемое изобретение является новым, имеет новый изобретательский уровень и может быть использовано в современных системах автоблокировки.

Сущность изобретения поясняется чертежом (фиг.1, 2), на которых изображена функциональная схема устройства автоблокировки с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением оборудования.

Устройство содержит путевые проходные светофоры 1, 2 и 3, ограждающие блок-участки и устанавливаемые на границах блок-участков, рельсовые цепи защитных участков 5, 7 и 9, соответственно светофоров 1, 2 и 3, рельсовые цепи 4, 6, 8, 10, блок 11 контроля рельсовых цепей, включающий генераторы, соединенные с началами рельсовых цепей 4 и 5, 6 и 7, 8 и 9, и приемники, соединенные с концами рельсовых цепей 5 и 6, 7 и 8, 9 и 10, блок 12 передачи на локомотив числовых кодовых сигналов, подключенный к первому входу блока 13 согласования, соединенного с началом рельсовой цепи защитного участка светофора 1, блок 14 сигнальных показаний, выход которого соединен со светофором 1, блок 15 включения кодирования, вход которого соединен с пусковым выходом блока 11 контроля рельсовых цепей, а выход соединен с входом блока 12 передачи на локомотив числовых кодовых сигналов.

Устройство снабжено дополнительными сигнальными знаками 16, 17, 18, установленными на проходных светофорах 1, 2, 3, блоком 19 формирования управляющих сигналов, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой входы которого соединены соответственно с выходами блока 11 контроля рельсовых цепей: разомкнутости блок-участка, ограждаемого светофором 1, свободности блок-участка, ограждаемого светофором 1, разомкнутости блок-участка ограждаемого следующим по ходу движения светофором 2, свободности блок-участка, ограждаемого следующим по ходу движения светофором 2, занятости защитного участка следующего по ходу движения светофора 2, занятости защитного участка второго по ходу движения светофора 3, блоком 20 формирования передачи кодового сигнала дополнительного сигнального знака, подключенным к второму входу блока 13 согласования, блоком 21 включения формирователя кодового сигнала дополнительного сигнального знака, подключенным выходом к блоку 20 формирования кодового сигнала дополнительного сигнального знака, при этом первый и третий входы блока 21 подключены соответственно к второму выходу блока 19 формирования управляющих сигналов и выходам блока 11 контроля рельсовых цепей: замкнутости блок-участка, ограждаемого светофором 1 и занятости защитного участка светофора 1.

Устройство работает следующим образом.

При нахождении поезда на рельсовой цепи 5 блок 14 сигнальных показаний включает на светофоре 1 красный огонь, а блок 15 включения кодирования исключает подачу числовых кодовых сигналов из блока 12. С выходов блока 11 контроля рельсовых цепей: замкнутости блок-участка 1 и занятости защитного участка светофора 1 на входы блока 21 поступают сигналы, на основе которых вырабатывается управляющее воздействие, поступающее на вход блока 20, который осуществляет подачу через блок 13 согласования в рельсовую цепь 4 кодового сигнала дополнительного сигнального знака (ДСЗ).

Если на рельсовой цепи 4 будет находиться локомотив, оборудованный системой приема и дешифрования кодового сигнала ДСЗ, то движение по рельсовой цепи 4 будет осуществляться так же, как и при приеме кодового сигнала КЖ. Локомотивы, необорудованные системой приема и дешифрования кодового сигнала ДСЗ, будут двигаться так же, как и при отсутствии кодовых сигналов.

При освобождении рельсовой цепи 5 и занятии рельсовой цепи 6 блок 15 включения кодирования обеспечит подачу числового кодового сигнала КЖ из блока 12 через блок 13 согласования в рельсовую цепь 4. При этом блок 21 выключит подачу кодового сигнала ДСЗ от блока 20 в рельсовую цепь 4.

При освобождении рельсовой цепи 6 и занятии рельсовой цепи 7 защитного участка светофора 2 с помощью блока 14 на светофоре 1 включается красный огонь. Включится красный огонь на светофоре 2. В рельсовые цепи 5 и 6 посылается кодовый сигнал ДСЗ (на схеме не показано). С помощью блоков 15, 12 и 13 обеспечивается подача числового кодового сигнала КЖ в рельсовую цепь 4. Появляются сигналы на выходах разомкнутости и свободности блок-участка, ограждаемого светофором 1, а также на входе занятости защитного участка светофора 2. Вследствие этого появляются сигналы на первом и втором выходах блока 19 формирования управляющих сигналов. Под действием этих сигналов включается дополнительный сигнальный знак на светофоре 1 (например красный мигающий огонь) и с помощью блоков 21, 20 и 13 в рельсовую цепь 4 дополнительно к числовому кодовому сигналу КЖ подается кодовый сигнал ДСЗ. Одновременное поступление кодовых сигналов КЖ и ДСЗ дешифрируется на локомотиве как кодовый сигнал Ж.

После вступления поезда на рельсовую цепь 8 и освобождении рельсовой цепи 7 с помощью блоков 14, 15 и 12 обеспечивается включение на светофоре 1 желтого огня и подача в рельсовую цепь 4 числового кодового сигнала Ж, а в рельсовые цепи 5 и 6 числового кодового сигнала КЖ (на схеме не показано) с помощью блоков 19 и 21 выключаются дополнительный сигнальный знак на светофоре 1 и кодовый сигнал ДСЗ в рельсовой цепи 4.

При освобождении рельсовой цепи 8 и занятии рельсовой цепи 9 включаются красные огни на светофорах 3 и 2. В рельсовые цепи 7 и 8 посылается кодовый сигнал ДСЗ, при этом на светофоре 2 включается дополнительный сигнальный знак, а в рельсовые цепи 5 и 6 посылаются кодовые сигналы КЖ и ДСЗ (на схеме не показано). Блоки 14, 15 и 12 обеспечивают включение на светофоре 1 желтого огня и подачу числового кодового сигнала Ж в рельсовую цепь 4. На выходах блока 19 появляются управляющие сигналы, обеспечивающие включение дополнительного сигнального знака на светофоре 1 и подачу с помощью блоков 21 и 20 в рельсовую цепь 4 кодового сигнала ДСЗ дополнительно к числовому кодовому сигналу Ж. Одновременное поступление кодовых сигналов Ж и ДСЗ дешифрируется на локомотиве как кодовый сигнал 3.

После освобождения рельсовой цепи 9 и вступления на рельсовую цепь 10 на светофоре 3 включается красный огонь, в рельсовые цепи 7 и 8 поступает числовой кодовый сигнал КЖ, на светофоре 2 включается желтый огонь, а в рельсовые цепи 5 и 6 поступает кодовый сигнал Ж. Дополнительный сигнальный знак на светофоре 2 и кодовые сигналы ДСЗ в рельсовых цепях 5, 6, 7 и 8 выключаются, (на схеме не показано). С помощью блоков 14, 12 и 15 на светофоре 1 включается зеленый огонь, а рельсовую цепь 4 посылается кодовый сигнал 3. С помощью блоков 19, 21 и 20 выключается дополнительный сигнальный знак 16 на светофоре 1 и прекращается подача кодового сигнала ДСЗ в рельсовую цепь 4.

На локомотивах, не оборудованных устройствами приема и дешифрования кодового сигнала ДСЗ, сохраняется сигнализация в кабине машиниста в соответствии с алгоритмом кодирования рельсовых цепей, принятым в системе автоблокировки с защитными участками.

Одна из возможных реализации изобретения с использованием дискретных электронных и релейных элементов представлена на фиг.2, где

В блоке 11 контроля рельсовых цепей

- реле 23 с контактами 23.1 и 23.2 соответственно замкнутости и разомкнутости блок-участка, ограждаемого светофором 1;

- реле 24 с контактом 24.1 контроля занятости защитного участка светофора 1;

- реле 25 с контактом 25.1 контроля свободности блок-участка, ограждаемого светофором 1;

- реле 26 с контактом 26.1 контроля разомкнутости блок-участка, ограждаемого светофором 2;

- реле 27 с контактом 27.1 контроля свободности блок-участка, ограждаемого светофором 2;

- реле 28 с контактом 28.1 контроля занятости защитного участка светофора 2;

- реле 29 с контактом 29.1 контроля занятости защитного участка светофора 3;

в блоке 19 формирования управляющих сигналов

- элемент 30 И;

- элемент 31 И;

- элемент 32 ИЛИ;

- реле 33 с контактом 33.1 формирования воздействия на включение формирователя кодового сигнала дополнительного сигнального знака (ДСЗ) и контактом 33.2 на включение устройства 34 питания лампы, 22 с контролем ее исправности дополнительного сигнального знака 16. Это устройство является стандартным, его схема приведена на стр.22 альбома 3, 41000-ТПМ, ГТСС МПС, 2000 г.;

в блоке 21 включения формирователя кодового сигнала ДСЗ

- элемент 35 И;

- реле 36 с контактом 36.1 возбуждения управляющего реле;

- реле 37 с контактом 37.1 возбуждения управляющего реле;

- реле 38 управляющее реле с контактом 38.1 включения блока 20 формирования кодового сигнала ДСЗ.

Блок 20 формирования кодового сигнала ДСЗ выполнен по схеме генератора амплитудно-модулированного сигнала тональной рельсовой цепи. В качестве несущей используется, например, частота 820 Гц, не применяемая в тональных рельсовых цепях. За счет более высокой несущей частоты расчетная зона дополнительного шунтирования кодового сигнала ДСЗ меньше расчетной длины зоны дополнительного шунтирования тональных рельсовых цепей равной 40 м. Может использоваться одна из частот ТРЦ (схема включения блока передачи кодового сигнала ДСЗ для этого случая не показана).

Устройство работает следующим образом.

При нахождении поезда на рельсовой цепи 5 блок 14 сигнальных показаний включает на светофоре 1 красный огонь, а блок 15 включения кодирования исключает подачу числовых кодовых сигналов из блока 12. В блоке 11 включены реле 23 и 24, а их контакты 23.1 и 24.1 замкнуты. Через элемент 35 И в блоке 21 срабатывает реле 36 и замыкает контакт 36.1, вследствие чего притягивает якорь реле 38, замыкает контакт 38.1, через который включается питание на блок 20, вследствие чего через блок 13 согласования в рельсовую цепь 4 подается кодовый сигнал дополнительного сигнального знака (ДСЗ).

Если на рельсовой цепи 4 будет находиться локомотив, оборудованный системой приема и дешифрирования кодового сигнала ДСЗ, то движение по рельсовой цепи 4 будет осуществляться так же, как и при приеме кодового сигнала КЖ. Локомотивы, необорудованные системой приема и дешифрирования кодового сигнала ДСЗ, будут двигаться так же, как и при отсутствии кодовых сигналов.

При освобождении рельсовой цепи 5 и занятии рельсовой цепи 6 блок 15 включения кодирования обеспечит подачу числового кодового сигнала КЖ из блока 12 через блок 13 согласования в рельсовую цепь 4. При этом в блоке 11 контроля рельсовых цепей притянет якорь реле 24, разомкнет свой контакт 24.1, выключит реле 36, который разомкнет контакт 36.1 и разорвет цепь питания реле 38, которое разомкнет контакт 38.1 и выключит питание блока 20, вследствие чего прекратится подача кодового сигнала ДСЗ в рельсовую цепь 4.

При освобождении рельсовой цепи 6 и занятии рельсовой цепи 7 защитного участка светофора 2 с помощью блока 14 на светофоре 1 включится красный огонь. Включится красный огонь на светофоре 2. В рельсовой цепи 5 и 6 посылается кодовый сигнал ДСЗ (на схеме не показано) с помощью блоков 15. 12 и 13 обеспечивается подача числового кодового сигнала ЮК в рельсовую цепь 4. В блоке 11 контроля рельсовых цепей притягивают якоря реле 23 и 25, а реле 28 отпускает якорь. Через замкнутые контакты 23.1 и 25.1, а также 28.1 в блоке 19 через элементы 30 И и 32 ИЛИ притягивает якорь реле 33 и замыкает контакты 33.1 и 33.2. Через контакты 33.2 включается устройство 34 питания лампы 22 с контролем ее исправности дополнительного сигнального знака 22 (например красного мигающего огня). Через контакт 33.1 включается реле 37, замыкающее контакт 37.1, через который подается питание на реле 38. При его срабатывании замыкается контакт 38.1, через который включается питание на блок 20, вследствие чего через блок 13 согласования в рельсовую цепь 4 подается кодовый сигнал ДСЗ дополнительно к числовому кодовому сигналу КЖ. Одновременное поступление кодовых сигналов КЖ и ДСЗ дешифрируется на локомотиве как кодовый сигнал Ж.

После вступления поезда на рельсовую цепь 8 и освобождения рельсовой цепи 7 с помощью блоков 14, 15 и 12 обеспечивается включение на светофоре 1 желтого огня и подача в рельсовую цепь 4 числового кодового сигнала Ж, а в рельсовые цепи 5 и 6 числового кодового сигнала КЖ (на схеме не показано). В блоке 11 контроля рельсовых цепей притягивает якорь реле 28 защитного участка светофора 2 и размыкает свой контакт 28.1. Вследствие этого размыкается цепь питания реле 33, которое контактом 33.2 выключает устройство 34 питания лампы 22 дополнительного сигнального знака на светофоре 1. Вследствие размыкания контакта 33.1 выключаются реле 37, размыкается контакт 37.1, отпадает якорь реле 38 и контактом 38.1 выключается питание блока 20, при этом прекращается подача кодового сигнала ДСЗ в рельсовую цепь 4.

При освобождении рельсовой цепи 8 и занятии рельсовой цепи 9 включаются красные огни на светофорах 3 и 2. В рельсовые цепи 7 и 8 посылается кодовый сигнал ДСЗ, при этом на светофоре 2 включается дополнительный сигнальный знак, а в рельсовые цепи 5 и 6 посылаются кодовые сигналы КЖ и ДСЗ (на схеме не показано). Блоки 14, 15 и 12 обеспечивают включение на светофоре 1 желтого огня и подачу числового кодового сигнала Ж в рельсовую цепь 4. В блоке контроля рельсовых цепей 11 притянуты якори реле 23, 25, 26 и 27, а якорь реле 29 отпущен, в связи с этим, соответственно, замкнуты контакты 23.2, 25.1, 26.1 и 27.1, а также 29.1. Вследствие этого в блоке 19 через элемент 31 И и 32 ИЛИ притягивает якорь реле 33 и замыкает контакты 33.1 и 33.2. Контактом 33.2 включается устройство питания 34 лампы 22 дополнительного сигнального знака 16 на светофоре 1. При замыкании контакта 33.1 притягивает якорь реле 37 и замыкает контакт 37.1, затем притягивает якорь реле 38 и замыкает контакт 38.1, вследствие чего включается питание блока 20 и в рельсовую цепь 4 дополнительно к числовому кодовому сигналу Ж подается кодовый сигнал ДСЗ. Одновременное поступление кодовых сигналов Ж и ДСЗ дешифрируется на локомотиве как кодовый сигнал 3.

После освобождения рельсовой цепи 9 и вступления на рельсовую цепь 10 на светофоре 3 включается красный огонь, в рельсовые цепи 7 и 8 поступает числовой кодовый сигнал КЖ, на светофоре 2 включается желтый огонь, а в рельсовые цепи 5 и 6 поступает кодовый сигнал Ж. Дополнительный сигнальный знак на светофоре 2 и кодовые сигналы ДСЗ в рельсовых цепях 5, 6, 7 и 8 выключаются (на схеме не показано). С помощью блоков 14, 12 и 15 на светофоре 1 включается зеленый огонь, а в рельсовую цепь 4 посылается числовой кодовый сигнал 3. В блоке 11 контроля рельсовых цепей притягивает якорь реле 29 защитного участка светофора 3 и размыкает контакт 29.1. Вследствие этого в блоке 19 отпускает якорь реле 33 и размыкает контакты 33.1 и 33.2. Контактом 32.2 выключается лампа 22 дополнительного сигнального знака 16 на светофоре 1, а при размыкании контакта 33.1 происходит последовательное отпадание реле 37 и 38 и размыкание контакта 38.1, выключающего питание блока 20, вследствие чего прекращается подача кодового сигнала ДСЗ в рельсовую цепь 4.

На локомотивах, не оборудованных устройствами приема и дешифрирования кодового сигнала, ДСЗ сохраняется сигнализация в кабине машиниста в соответствии с алгоритмом кодирования рельсовых цепей, принятым в системе автоблокировки с защитными участками.

Внедрение предлагаемого устройства в системах автоблокировки с централизованным размещением оборудования позволит повысить пропускную способность участков железных дорог и обеспечить высокую безопасность движения поездов.