ES2240911T3 - SYSTEM FOR THE DETECTION OF THE OCCUPATION OF A RAILWAY LINE AND FOR DIGITAL COMMUNICATION WITH THE TRAINS THAT CIRCULATE THROUGH THAT RAILWAY LINE. - Google Patents

SYSTEM FOR THE DETECTION OF THE OCCUPATION OF A RAILWAY LINE AND FOR DIGITAL COMMUNICATION WITH THE TRAINS THAT CIRCULATE THROUGH THAT RAILWAY LINE.

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ES2240911T3
ES2240911T3 ES03100263T ES03100263T ES2240911T3 ES 2240911 T3 ES2240911 T3 ES 2240911T3 ES 03100263 T ES03100263 T ES 03100263T ES 03100263 T ES03100263 T ES 03100263T ES 2240911 T3 ES2240911 T3 ES 2240911T3
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Claudio Tavoni
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Alstom Ferroviaria SpA
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Alstom Ferroviaria SpA
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Abstract

A system for occupancy detection in a railroad line, or the like, and for digital communication with trains that run along said railroad line, which uses coded signals transmitted to the tracks, said tracks being segmented into various galvanically insulated sections, and each track section being connected to a control and monitoring subunit which communicates with a central control unit. According to the invention, each subunit for controlling and monitoring the means that generate a signal when a train is detected on the corresponding section, which signal is transmitted by the transmitter associated to an end of the block to the associated receiver at the opposite end of the block in the direction opposite to the train running direction, and which train detection signal is provided before transmitting a carrier having a predetermined fixed low frequency to a phase modulator of the track segment, which modifies the carrier phase for predetermined time intervals between two definite phases, with reference to a reference signal having the carrier frequency, the time intervals between the frequency steps of the two phase settings having a predetermined length, and said train detection signals being uniquely differentiated for each block, by setting different time intervals between two successive phase steps. <IMAGE>

Description

Sistema para la detección de la ocupación de una línea de ferrocarril y para la comunicación digital con los trenes que circulan a lo largo de esa línea de ferrocarril.System for detecting the occupation of a railway line and for digital communication with trains that circulate along that railway line.

La invención se refiere a un sistema para la detección de la ocupación en una línea de ferrocarril, o similar, y para la comunicación digital con los trenes que circulan a lo largo de la mencionada línea de ferrocarril, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.The invention relates to a system for Occupancy detection on a railway line, or similar, and for digital communication with trains running along of the mentioned railway line, according to the preamble of claim 1.

Dichos sistemas son muy conocidos y pueden tener varias arquitecturas de construcción. El artículo periodístico "LZB 700, Die moderne Zugbeeinflussung mit lnforrnationsübertragung über die Fahrzeug schienen", Signal + Draht, 84 (1992) 6, describe dicho sistema. La invención tiene como objeto mejorar un sistema de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, de tal manera que permita el uso de subunidades de control y supervisión que tengan una construcción y funcionamiento que limite los esfuerzos de construcción, gracias al hecho de que puedan usarse fácilmente o en combinación con los sistemas existentes, o en combinación con varias configuraciones de sistema, o en posible combinación con otros tipos de objetos que vayan a ser controlados o supervisados al mismo tiempo que se mantienen niveles muy altos de seguridad. La invención tiene como objeto adicional el proporcionar un sistema como el que se describe en el presente documento, en el que la detección del tren y las configuraciones de comunicación digital están muy simplificadas.Such systems are well known and may have Various construction architectures. The newspaper article "LZB 700, Die moderne Zugbeeinflussung mit lnforrnationsübertragung über die Fahrzeug schienen ", Signal + Draht, 84 (1992) 6, describes such a system. The invention has as object to improve a system according to the preamble of the claim 1, such that it allows the use of subunits of control and supervision that have a construction and operation that limits construction efforts, thanks to fact that they can be used easily or in combination with existing systems, or in combination with various configurations of system, or in possible combination with other types of objects that will be controlled or supervised at the same time as They maintain very high levels of security. The invention has as additional object is to provide a system like the one described in this document, in which the train detection and digital communication settings are very simplified

La invención logra los propósitos anteriores llevando a cabo las características de la reivindicación 1.The invention achieves the above purposes. carrying out the characteristics of claim 1.

Las reivindicaciones dependientes se refieren a las mejoras de la invención.The dependent claims refer to The improvements of the invention.

Las características de esta invención y las ventajas derivadas de la misma aparecerán más claras a partir de la siguiente descripción de una realización que se ilustra en los dibujos que la acompañan, en los que:The characteristics of this invention and the advantages derived from it will appear clearer from the following description of an embodiment illustrated in the accompanying drawings, in which:

La figura 1 es un diagrama de bloques simplificado del sistema inventivo, en el que los enlaces de comunicación a los dispositivos de diagnóstico han sido omitidos por razones de simplicidad.Figure 1 is a block diagram simplified inventive system, in which the links of communication to diagnostic devices have been omitted for reasons of simplicity.

La figura 2 es un diagrama de bloques funcional de la subunidad para controlar y supervisar el elemento de circuito de seguimiento.Figure 2 is a functional block diagram of the subunit to control and monitor the circuit element of follow up.

La figura 3 es diagrama de bloques del módulo de ordenador vital con referencia mostrando todas las interfaces así como la estructura funciona.Figure 3 is block diagram of the module vital computer with reference showing all interfaces as well How the structure works.

La figura 4 es un diagrama de bloques de la sección para controlar y supervisar el módulo de ordenador vital.Figure 4 is a block diagram of the section to control and monitor the computer module vital.

Las figuras 5 y 6 muestran un mapa de la sección de protección 121 a diferentes niveles de detalle.Figures 5 and 6 show a section map of protection 121 at different levels of detail.

La figura 7 es un diagrama de bloques del módulo para generar las señales de detección del tren y/o las señales de comunicación codificadas.Figure 7 is a block diagram of the module to generate the train detection signals and / or the signals of coded communication

La figura 8 es un diagrama de bloques del demodulador/amplificador.Figure 8 is a block diagram of the demodulator / amplifier.

La figura 9 es un diagrama simplificado del puente H.Figure 9 is a simplified diagram of the H bridge.

La figura 10 es un diagrama de bloques del módulo de interfaz de seguimiento al que también se denomina como módulo de protección, inversión y diagnóstico.Figure 10 is a block diagram of the module tracking interface which is also called as a module Protection, inversion and diagnosis.

La figura 11 muestra un diagrama de bloques de la sección de inversión en mayor detalle.Figure 11 shows a block diagram of the Investment section in greater detail.

La figura 12 es una vista esquemática del funcionamiento de inversión.Figure 12 is a schematic view of the Investment performance

La figura 13a y 13b son vistas esquemáticas de las conexiones para verificar el estado del conmutador de los relés de inversión.Figure 13a and 13b are schematic views of the connections to verify the status of the relay switch investment.

La figura 14 es un diagrama de bloques de una sección den diagnóstico del circuito de seguimiento.Figure 14 is a block diagram of a Diagnostic section of the monitoring circuit.

La figura 15 es un diagrama de bloques del funcional del módulo de adquisición y reconocimiento de la señal de circuito de seguimiento.Figure 15 is a block diagram of the Functional acquisition module and signal recognition tracking circuit

La figura 16 es un diagrama de bloques del módulo de adquisición y reconocimiento.Figure 16 is a block diagram of the module of acquisition and recognition.

La figura 17 es un diagrama de bloques de la fuente de alimentación para el módulo de adquisición y reconocimiento.Figure 17 is a block diagram of the power supply for the acquisition module and recognition.

La figura 18 es un diagrama de bloques del circuito de entrada.Figure 18 is a block diagram of the input circuit

La figura 19 es un diagrama de bloques del bloque lógico de acuerdo con la figura 17.Figure 19 is a block diagram of the block logical according to figure 17.

La figura 20 es un diagrama de bloques de la interfaz entre el módulo de adquisición y reconocimiento y el módulo del ordenador vital.Figure 20 is a block diagram of the interface between the acquisition and recognition module and the vital computer module.

La figura 21 es un diagrama de bloques de la sección generadora de la señal de prueba.Figure 21 is a block diagram of the section generating the test signal.

Con referencia a la figura 1, un sistema para la detección de la ocupación en una línea de ferrocarril, o similar, y para las comunicaciones digitales con los trenes que circulan a lo largo de la línea de ferrocarril comprende al menos una vía que forma la línea de ferrocarril y que se divide en una pluralidad de segmentos sucesivos aislados galvánicamente que tienen una longitud predeterminada, los denominados bloques, los raíles de cada formando un elemento básico, denominado circuito de vía. En la figura 1, se indican los circuitos de vía como Cdb1, Cdb2 y Cdb3. Estos circuitos de vía usan los raíles para enviar las señales que permiten la detección del tren en el correspondiente circuito de vía, y para comunicar con un tren. Además, se pueden usar las señales enviadas a cada segmento de vía para detectar cualquier fallos o daños.With reference to figure 1, a system for Occupancy detection on a railway line, or similar, and for digital communications with trains running along the railway line comprises at least one track that forms the railway line and that is divided into a plurality of successive segments galvanically isolated having a length default, the so-called blocks, the rails of each forming a basic element, called track circuit. In the Figure 1, the track circuits are indicated as Cdb1, Cdb2 and Cdb3. These track circuits use the rails to send the signals that allow the detection of the train in the corresponding circuit of track, and to communicate with a train. In addition, you can use the signals sent to each track segment to detect any failures or damages.

El sistema incluye una unidad central de control y supervisión 1, que se denomina especialmente como Aparato de Control Estacionario ASCV, que genera y transmite las señales de control para ejecutar los procedimientos de detección del tren y/o los procedimientos de comunicación con el tren relativos a un tren T que se encuentre en esa vía y/o para ejecutar los procedimientos de diagnóstico. La unidad de control central comunica con el circuito de vía de cada sección de bloque por medio de una subunidad 2 de control y supervisión, 2', 2'', asociada a cada sección de bloque o circuito de vía Cdb1, Cdb2 y Cdb3 para generar y recibir códigos que la subunidad ejecuta los procedimientos para detectar la presencia de un tren T dentro del bloque asociado, los procedimientos de comunicación y/o los procedimientos de diagnóstico y transmite las señales de control que corresponden con la presencia o la ausencia del tren T dentro del bloque correspondiente y/o la comunicación apropiada establecida con el tren y/o las señales de diagnóstico relativas al circuito de la vía e informa a la unidad central de control supervisión sobre el resultado de las mismas. Cada subunidad 2 de control y supervisión se asocia a cada sección de bloque correspondiente y a su respectivo circuito de vía Cdb1, Cdb2 y Cdb3, y se conecta a los extremos terminales del mismo por medio de un transmisor 3 y un receptor 4. Cada subunidad 2 y su respectivo bloque Cdb1, Cdb2 y Cdb3 asociados a la misma se identifican de manera unívoca por medio de un código ID determinado.The system includes a central control unit and supervision 1, which is especially referred to as the ASCV Stationary Control, which generates and transmits the signals of control to execute train detection procedures and / or train communication procedures related to a T train that is in that way and / or to execute the procedures of diagnosis. The central control unit communicates with the circuit of track of each block section by means of a subunit 2 of control and supervision, 2 ', 2' ', associated with each block section or track circuit Cdb1, Cdb2 and Cdb3 to generate and receive codes that the subunit executes the procedures to detect the presence of a T train within the associated block, the communication procedures and / or diagnostic procedures and transmits the control signals that correspond to the presence or absence of the T train within the block corresponding and / or the appropriate communication established with the train and / or diagnostic signals related to the track circuit and informs the central control unit supervision of the result of them. Each subunit 2 of control and supervision it is associated with each corresponding block section and its respective track circuit Cdb1, Cdb2 and Cdb3, and connects to the terminal ends thereof by means of a transmitter 3 and a receiver 4. Each subunit 2 and its respective block Cdb1, Cdb2 and Cdb3 associated with it are uniquely identified by middle of a given ID code.

Por lo tanto, la unidad de control y de supervisión está interpuesta entre la unidad central 1 y su elemento respectivo Cdb1, Cdb2 y Cdb3, y permite controlar elemento de "circuito de vía", mediante la entrega de una señalización de ocupado/desocupado y unas funciones de transmisión de código y de descodificación.Therefore, the control unit and supervision is interposed between the central unit 1 and its respective element Cdb1, Cdb2 and Cdb3, and allows to control element of "track circuit", by delivering a signaling of busy / unoccupied and code transmission functions and decoding

La subunidad 2, 2', 2'' es un sistema modular que puede configurarse para ser usado en varios contextos diferentes de la aplicación. Esta descripción se refiere a una aplicación diseñada para circuitos de vía ferroviaria de doble aislamiento. En este tipo de vías, ambos raíles están mecánicamente interrumpidos, y la potencia de tracción es retornada mediante conexiones Inductivas.The subunit 2, 2 ', 2' 'is a modular system that can be configured to be used in several different contexts of the application. This description refers to an application Designed for double-insulated rail track circuits. In these types of tracks, both rails are mechanically interrupted, and the traction power is returned by connections Inductive

Las subunidades de control y supervisión 2 están diseñadas para su uso en circuitos de vía bidireccionales y, con este fin, se proporciona una característica de inversión de transmisión de la señal para propagar las señales de detección de trenes y las señales de comunicación codificadas en la dirección opuesta a la dirección de avance del tren.The control and supervision subunits 2 are designed for use in bidirectional track circuits and, with To this end, an investment characteristic of signal transmission to propagate the detection signals of trains and communication signals coded in the direction opposite to the direction of advance of the train.

La figura 2 muestra una realización preferida de una subunidad de control y de supervisión.Figure 2 shows a preferred embodiment of a subunit of control and supervision.

El módulo 102, denominado Módulo de ordenador vital, es una placa Europa doble extendida (233 x 220 mm), que tiene características de propósito general que incluye recursos básicos de cálculo y de comunicaciones e interfaces por medio de un bus paralelo, con los módulos de E/S específicos de aplicación. En la aplicación descrita en el presente documento, el módulo 102 de ordenador vital se une al módulo 202 para generar y transmitir las señales de detección del tren y las señales de comunicación codificadas, con el módulo 302 para adquirir y reconocer las señales del circuito de vía y con un módulo 402 para conectarse con los raíles del elemento de circuito de vía y para invertir la dirección de transmisión de la señal en el circuito de vía, así como para la protección del diagnóstico de circuito de vía.Module 102, called Computer Module vital, it is an extended double Europe plate (233 x 220 mm), which It has general purpose features that includes resources basic calculation and communications and interfaces through a parallel bus, with application specific I / O modules. In the application described herein, module 102 of vital computer joins module 202 to generate and transmit the train detection signals and communication signals encoded, with module 302 to acquire and recognize the signals of the track circuit and with a module 402 to connect with the rails of the track circuit element and to reverse the direction of signal transmission in the track circuit, as well as for the Track circuit diagnostic protection.

El módulo 102 de ordenador vital controla a la subunidad 2, gestiona la comunicación con el aparato estacionario y controla los distintos módulos 202, 302, 402 qué compone la subunidad 2 de control y supervisión.The vital computer module 102 controls the subunit 2, manages communication with the stationary apparatus and controls the different modules 202, 302, 402 what makes up the subunit 2 of control and supervision.

El módulo 102 de ordenador vital tiene dos secciones principales:The vital computer module 102 has two main sections:

una sección de control que consta de un sistema de microprocesador que incluye los periféricos requeridos (la memoria de programa, la memoria de acceso aleatorio (RAM), interfaces serie, reloj auxiliar y circuitos generadores de la señal de reinicialización, circuitos de vigilancia). La sección de control incluye software de proceso que es idéntico para todas las aplicaciones en particular con relación a las funciones de seguridad y protección, y está especializada por medio de software de configuración específico de aplicación, en el que se tiene en cuenta la configuración específica del sistema y los códigos de selección. La sección de control también tiene asignada todas las funciones para la comunicación con la unidad central 1 y para gestionar la interfaz (VCM_IOBUS) con los otros módulos de la subunidad 2 de control y supervisión.a control section consisting of a system microprocessor that includes the required peripherals (the Program memory, random access memory (RAM), serial interfaces, auxiliary clock and signal generating circuits reset, monitoring circuits). The section of control includes process software that is identical for all particular applications in relation to the functions of security and protection, and is specialized through software application-specific configuration, in which you have in account system specific configuration and codes selection. The control section is also assigned all the functions for communication with central unit 1 and for manage the interface (VCM_IOBUS) with the other modules of the subunit 2 of control and supervision.

Una sección de protección vital, es decir una unidad de comprobación y de protección que usa bloques hardware y bloques software y bloques software relacionados con el código de seguridad son independientes de la configuración específica del sistema, pero forman un sistema para certificar que las palabras código de comprobación o las palabras de comprobación que la sección de control está generando en base a la realimentación transmitida por los módulos 202, 302, 402, controlados por medio de dicha sección a la propia sección, para controlar la compatibilidad con el control recibido y con la apropiada ejecución de la función controlada. La unidad de comprobación y protección tiene la función de asegurar la consecución de un estado de seguridad en caso de fallos en la sección de control. El funcionamiento de la sección de protección es independiente de la aplicación específica. La arquitectura de seguridad del módulo 102 de ordenador vital es del tipo reactivo; la sección de protección tiene la tarea de identificar cualquier comportamiento que podría afectar potencialmente a la seguridad de la sección de control y forzar al sistema a un estado de seguridad dentro un tiempo dado. La sección de protección está diseñada con técnicas inherentes de seguridad ante el fallo. Por lo tanto, el módulo 102 de ordenador vital lleva a cabo las siguientes funciones:A vital protection section, that is a test and protection unit that uses hardware blocks and software blocks and software blocks related to the code of security are independent of the specific configuration of the system, but they form a system to certify that the words check code or check words that the control section is generating based on feedback transmitted by modules 202, 302, 402, controlled by means of said section to the section itself, to check compatibility with the control received and with the proper execution of the function controlled. The test and protection unit has the function to ensure the attainment of a state of security in case of failures in the control section. The operation of the section of Protection is independent of the specific application. The security architecture of the vital computer module 102 is the reagent type; the protection section has the task of identify any behavior that could affect potentially to the security of the control section and force the system to a state of security within a given time. The section protection is designed with inherent safety techniques before the failure. Therefore, the vital computer module 102 carries perform the following functions:

lógica de control de subsistema;subsystem control logic;

interfaz serie con el aparato estacionario;serial interface with the stationary apparatus;

gestión de la interfaz con las otras placas (VCM_IOBUS);interface management with the other boards (VCM_IOBUS);

lógica de protección.protection logic

El módulo 202 para generar y transmitir las señales de detección de trenes y las señales de comunicación codificadas es una placa de potencia diseñada para generar de manera segura la señal que va a ser transmitida al circuito de vía. Ésta es una placa periférica sin microprocesador y su función es generar una señal de salida al circuito de vía en respuesta al control transmitido por la lógica.Module 202 to generate and transmit the train detection signals and communication signals encoded is a power plate designed to generate from The signal to be transmitted to the track circuit is safe. This is a peripheral plate without a microprocessor and its function is generate an output signal to the track circuit in response to logic transmitted control.

El módulo asegurará de manera segura:The module will securely ensure:

que no se genere ningún código distinto al código pedido;that no code other than the code is generated order;

que la señal transmitida está en un nivel apropiado.that the transmitted signal is at a level appropriate.

El módulo se divide en dos secciones lógicas: la primera sección está diseñada para generar una anchura de pulso digital modulado, o una señal PWM que es el código pedido. La segunda sección es un demodulador de anchura de pulso amplificado en potencia, o un demodulador PWM que proporciona la señal que va a ser transmitida a la vía. La sección de generación de código PWM de modulación de anchura de pulso está protegida por medio de una función de relectura de la señal modulada de anchura del pulso (PWM). El módulo 102 de ordenador vital recibe la información de la función releída y puede comparar el código que realmente es sintetizado por el módulo 202 con el código requerido por el control de la unidad central 1. Si se encuentra una inconsistencia, el módulo 102 de ordenador vital inhabilita la transmisión del código por medio de un mecanismo vital. La sección de demodulación y de potencia, en cascada con la sección de generación, están diseñadas con técnicas Inherentes de seguridad frente al
fallo.
The module is divided into two logical sections: the first section is designed to generate a modulated digital pulse width, or a PWM signal that is the requested code. The second section is a power amplified pulse width demodulator, or a PWM demodulator that provides the signal to be transmitted to the track. The pulse width modulation PWM code generation section is protected by means of a pulse width modulated signal (PWM) rereading function. The vital computer module 102 receives the information of the relegated function and can compare the code that is actually synthesized by the module 202 with the code required by the control of the central unit 1. If an inconsistency is found, the computer module 102 vital disables the transmission of the code through a vital mechanism. The demodulation and power section, cascaded with the generation section, are designed with inherent safety techniques against the
failure.

La adquisición de la señal de circuito de vía y el módulo de reconocimiento 302 está diseñado para recibir las señales del circuito de vía y consiste en un canal de procesado de señal digital doble y de una etapa de desacoplo de la señal de entrada que está diseñado con técnicas inherentes de seguridad frente al fallo.The acquisition of the track circuit signal and the recognition module 302 is designed to receive the track circuit signals and consists of a processing channel of dual digital signal and a stage decoupling of the signal from input that is designed with inherent security techniques Facing the fault.

El módulo 302 es una tarjeta inteligente que mide y descodifica la señal en el circuito de la vía.The 302 module is a smart card that measures and decode the signal in the track circuit.

El módulo 302 que está diseñado para medir de manera segura y descodificar las señales del circuito de vía usa técnicas de diseño de seguridad compuestas y está compuesto de lo siguiente bloques lógicos:The 302 module that is designed to measure safe way and decode the track circuit signals use composite safety design techniques and is composed of what following logical blocks:

un bloque para desacoplar la señal de circuito de vía y generar dos señales distintas. Esta función es llevada a cabo mediante la implementación de técnicas inherentes de seguridad frente al fallo;a block to decouple the circuit signal from track and generate two different signals. This function is carried out. by implementing inherent security techniques against the failure;

dos canales de proceso distintos que separadamente hacen de interfaz con el módulo 102 de ordenador vital por medio de memorias de puerto doble, y que recibe dos señales de entrada distintas provenientes del módulo 302.two different process channels that separately they interface with computer module 102 vital through dual port memories, and receiving two different input signals from module 302.

Los dos canales de procesado de señal basados en procesadores digitales de señal (DSP) generan dos salidas independientes hacia el módulo 102 de ordenador vital. Las salidas de los dos canales son comprobadas en consistencia para la sección de control del módulo 102 de ordenador vital.The two signal processing channels based on Digital signal processors (DSP) generate two outputs independent of the vital computer module 102. Outputs of the two channels are checked in consistency for the section of control of the vital computer module 102.

La arquitectura de seguridad del módulo 302 implica una comprobación continua de cada canal de medida, mediante el uso de señales de prueba generadas de manera lógica para asegurar, como se muestra con más detalle a continuación, tanto la protección frente a errores comunes, como la detección de fallos en los canales individuales.The security architecture of module 302 it implies a continuous check of each measurement channel, by the use of logically generated test signals to ensure, as shown in more detail below, both the protection against common errors, such as fault detection in Individual channels

El módulo 402 para interconectar con los raíles del elemento de circuito de vía y para invertir la dirección de transmisión de la señal en el circuito de vía, así como para la protección de diagnóstico del circuito de vía, lleva a cabo las funciones de lógica de inversión TX/RX, de aislamiento desde/hacia la estación; mide cantidades analógicas para propósitos de diagnóstico, y gestiona la interfaz con el sistema de diagnóstico.The 402 module to interconnect with the rails of the track circuit element and to reverse the direction of signal transmission in the track circuit, as well as for the diagnostic protection of the track circuit, carries out the TX / RX inversion logic functions, isolation from / to the station; measure analog quantities for purposes of diagnosis, and manages the interface with the system diagnosis.

El módulo 402 está físicamente compuesto de una placa y de una bandeja de transformador Rx y Tx, e implementa los dos siguientes bloques lógicos Independientes:Module 402 is physically composed of a plate and a Rx and Tx transformer tray, and implements the Two following independent logical blocks:

el bloque vital;the vital block;

el bloque de diagnóstico.The diagnostic block.

Las funciones vitales llevadas a cabo por el primer bloque son:The vital functions carried out by the First block are:

la inversión del circuito de vía;the reversal of the track circuit;

la interconexión con la vía y el aislamiento de la misma, tanto en transmisión como en recepción.the interconnection with the track and the isolation of the same, both in transmission and reception.

Las funciones de diagnóstico en cantidades de yarda, llevadas a cabo por el segundo bloque son:Diagnostic functions in amounts of yard, carried out by the second block are:

circuitos de diagnóstico de yarda (tensiones, corrientes, aislamiento);yard diagnostic circuits (voltages, currents, isolation);

módulo microprocesador para la adquisición de cantidades físicas e interconexión con la red de diagnóstico;microprocessor module for the acquisition of physical quantities and interconnection with the diagnostic network;

interfaz serie con el módulo 102 de ordenador vital.serial interface with computer module 102 vital.

El módulo 402 debe llevar a cabo de manera segura, la función de interconectar con la vía y de aislamiento desde la misma y la función de inversión.Module 402 must be carried out in a manner Safe, the function of interconnecting with the track and isolation from it and the investment function.

La interconexión con la vía se obtiene por medio de transformadores de aislamiento (que se requieren para asegurar que se mantenga una tensión de 4 kVdc entre la subunidad de control y de supervisión 2 y la vía); estos transformadores están situados en una bandeja trasera adicional diferente, pero pertenece funcionalmente y lógicamente a esta placa. La función de inversión debe asegurar que el Tx y el Rx están establemente conectados a los extremos opuestos del circuito de la vía. La arquitectura de seguridad de esta función es del tipo reactivo, y es tal como para asegurar que el subsistema puede ser conmutado al estado de seguridad en caso de un fallo del mismo. La placa está controlada por medio del módulo de ordenador vital a través del VCM_IOBUS, para todas las funciones vitales. La arquitectura también proporciona un segundo canal de comunicación, una línea serie, entre el módulo 402 y el módulo 102 de ordenador vital que se usa para recibir los datos útiles para la sección de diagnóstico, es decir la dirección de transmisión de la señal solicitada.The interconnection with the track is obtained through of isolation transformers (required to ensure that a voltage of 4 kVdc be maintained between the control subunit and supervision 2 and the track); these transformers are located in a different additional rear tray, but it belongs functionally and logically to this board. The investment function you must ensure that the Tx and Rx are stably connected to the opposite ends of the track circuit. The architecture of Safety of this function is of the reactive type, and is just as for ensure that the subsystem can be switched to the state of security in case of failure. The plate is controlled through the vital computer module through the VCM_IOBUS, for all vital functions. Architecture too provides a second communication channel, a serial line, between module 402 and vital computer module 102 that is used to receive the useful data for the diagnostic section, it is say the direction of transmission of the requested signal.

Las funciones de diagnóstico para los datos de yarda son manejadas por medio de un módulo comercial opcional con un microprocesador a bordo que está diseñado para gestionar la red de diagnóstico. Los circuitos de adquisición de datos de yarda de diagnóstico están hechos de hardware no vital; la información de diagnóstico sólo relativa a la interfaz de locomotora/yarda se transmite sobre la red de diagnóstico, si ésta está presente.Diagnostic functions for data yard are managed by means of an optional commercial module with an on-board microprocessor that is designed to manage the network Diagnostic The data acquisition circuits of yard of Diagnostics are made of non-vital hardware; The information of diagnosis only relative to the locomotive / yard interface is transmits over the diagnostic network, if it is present.

La unidad de control y de supervisión está diseñada con técnicas de seguridad reactivas. Desde un punto de vista funcional, la seguridad de un sistema/subsistema/equipo de señalización de ferrocarril consiste en la identificación de un estado seguro y en la aplicación de técnicas de diseño que permitan el restablecimiento de un estado potencialmente seguro en caso de ocurrencia de cualquier fallo peligroso. Para la subunidad de control y de supervisión 2, cuando el contexto de sus funciones sea considerado dentro del sistema de señalización, el estado "seguro" se deduce como de la siguiente manera:The control and supervision unit is Designed with reactive safety techniques. From a point of functional view, the security of a system / subsystem / equipment railway signaling involves the identification of a safe state and in the application of design techniques that allow restoring a potentially safe state in case of occurrence of any dangerous failure. For the subunit of control and supervision 2, when the context of their functions is considered within the signaling system, the status "insurance" is deducted as follows:

ninguna transmisión de información codificada al tren, dicha condición siendo asequible mediante la desconexión de manera segura de la sección de transmisión o usando señales normalizadas;no transmission of encrypted information to train, said condition being affordable by disconnecting safe way of the transmission section or using signals normalized;

detección de un estado "ocupado" para el circuito de vía interconectado;detection of a "busy" state for the interconnected track circuit;

ninguna tensión peligrosa en las partes accesibles para el personal de servicio;no dangerous tension in the parts accessible to service personnel;

asegurar el mantenimiento de las condiciones de seguridad incluso cuando:ensure the maintenance of the conditions of security even when:

las potencias de excitación permitidas de la especificación estén presentes;the permitted excitation powers of the Specification be present;

el raíl esté roto;the rail is broken;

el aislamiento de una unión aislante entre dos circuitos de vía adyacentes se haya perdido.the insulation of an insulating joint between two adjacent track circuits have been lost.

En consideración de la función llevada a cabo por la subunidad 2 de control y de supervisión y de los tiempos de respuesta, por ejemplo con referencia a la detección real del tren y/o los tiempos de transmisión de código, está justificada la implementación de una arquitectura de seguridad reactiva con seguridad compuesta y elementos inherentes de seguridad frente al fallo para la lógica principal. Esta aproximación implica una codificación de 64 bits de variables de entrada booleanas en dos canales de proceso paralelos (palabras código de 32 bits para cada canal de procesado, con codificación diferente en los dos canales), procesado de palabra código de acuerdo con una lógica por defecto, una recomprobación de las salidas mediante un proceso separado del proceso principal, y la generación de salida, la última función llevada a cabo usando el hardware de seguridad frente al fallo. La arquitectura de seguridad requiere que el proceso de control y el proceso de protección sean gestionados mediante dos procesadores independientes. El proceso de control genera las palabras código para alimentar el proceso de protección, llevado a cabo en un procesador diferente que cíclicamente consume las palabras código y detecta los posibles errores de proceso de control. La intervención de la sección de protección fuerza a la subunidad 2 de control y supervisión al estado de seguridad definido anteriormente.In consideration of the function carried out by the subunit 2 of control and supervision and the times of response, for example with reference to actual train detection and / or the code transmission times, the implementation of a reactive security architecture with composite security and inherent security elements against failure for the main logic. This approach implies a 64-bit encoding of Boolean input variables in two parallel process channels (32-bit code words for each processing channel, with different coding in the two channels), Word processing code according to a default logic, a retest of the outputs through a separate process from main process, and the output generation, the last function carried out using security hardware against failure. The security architecture requires that the control process and the protection process be managed by two processors independent. The control process generates the code words to feed the protection process, carried out in a different processor that cyclically consumes the code words and Detects possible control process errors. The intervention of the protection section forces the control subunit 2 and supervision to the security state defined above.

Pueden obtenerse ventajas adicionales de la implementación de una arquitectura de seguridad reactiva para generar un señal PWM que represente el código que vaya a ser transmitido a la vía. La señal generada es releída y enviada a la lógica principal que, en caso de fallo, dispara la sección de protección.Additional advantages can be obtained from the implementation of a reactive security architecture for generate a PWM signal that represents the code that will be transmitted to the track. The generated signal is reread and sent to the main logic that, in case of failure, triggers the section of protection.

De manera recíproca, una arquitectura inherente de seguridad frente al fallo (es decir hw de seguridad frente al fallo) se deberá usar para demodular y para amplificar la señal PWM transmitida a la vía.Reciprocally, an inherent architecture of security against failure (ie hw of security against failure) should be used to demodulate and to amplify the PWM signal transmitted to the track.

La función de inversión puede ser gestionada ventajosamente mediante una arquitectura de seguridad reactiva con los elementos hardware de seguridad frente al fallo. Los relés de inversión están controlados de una manera no vital pero su estado es releído en condiciones de seguridad frente al fallo y transmitido a la lógica principal que activa la sección de la protección siempre que ocurra un fallo.The investment function can be managed advantageously through a reactive security architecture with the hardware security elements against failure. The relays of investment are controlled in a non-vital way but their status It is reread in safety conditions against failure and transmitted to the main logic that activates the protection section whenever a fault occurs.

Para todas las comunicaciones desde la subunidad 2 de control y supervisión a la unidad principal 1 se ha seleccionado una capa de seguridad (FSFB2) para asegurar la integridad de la información recibida y transmitida por el Aparato Estacionario, siempre que se use un sistema para interconectar las placas (VCM_OBUS) que pueda asegurar la integridad de la información intercambiada entre el módulo 102 de ordenador vital y los otros módulos 202, 302, 402 dentro de la subunidad 2 de control y de supervisión. Particularmente, para todas las funciones vitales conectadas al bus, se debe asegurar de manera segura una única ruta, así como el contenido de la información, con independencia de sus características físicas y funcionales.For all communications from the subunit 2 control and supervision to the main unit 1 has selected a security layer (FSFB2) to ensure the integrity of the information received and transmitted by the Apparatus Stationary, whenever a system is used to interconnect plates (VCM_OBUS) that can ensure the integrity of the information exchanged between the vital computer module 102 and the other modules 202, 302, 402 within the control subunit 2 and supervision. Particularly, for all vital functions connected to the bus, you must securely secure a single route, as well as the content of the information, regardless of its physical and functional characteristics.

La función de recepción de la señal de vía se lleva a cabo mediante una arquitectura de seguridad compuesta. La arquitectura en uso incluye dichos mecanismos de detección de fallo para asegurar el restablecimiento de un estado de seguridad, en un tiempo dado, siempre que un fallo ocurra en uno de los dos elementos.The function of receiving the track signal is carried out through a composite security architecture. The architecture in use includes such failure detection mechanisms to ensure the restoration of a security state, in a given time, whenever a failure occurs in one of the two elements.

También se recomienda una separación entre las funciones de diagnóstico no vitales y las funciones vitales, así como la transmisión de señales diferentes en los circuitos de vía adyacentes, cuando no se proporcione camino, para permitir la detección de pérdidas de aislamiento a las uniones de aislamiento.A separation between the non-vital diagnostic functions and vital functions as well such as the transmission of different signals in track circuits adjacent, when no path is provided, to allow insulation loss detection at the junctions of isolation.

La figura 3 muestra un esquema funcional del módulo 102 de ordenador vital en un mayor detalle.Figure 3 shows a functional scheme of the vital computer module 102 in greater detail.

El módulo 102 de ordenador vital se ha desarrollado con características de "propósito general", para ejecutar procedimientos de control, supervisión y de protección. La placa tiene dichas características que pueden usarse en varias aplicaciones diferentes; el funcionamiento específico de aplicación se obtiene modificando el software de gestión y con este fin el software del proceso es separado del software de la configuración que contiene toda la información específica del sistema. El software de configuración que proporciona las características especiales del software del proceso para la aplicación específica está situado en un área de la memoria dedicada, por ejemplo una memoria instantánea.The vital computer module 102 has been developed with "general purpose" features, to execute control, supervision and protection procedures. The plate has such characteristics that can be used in several different applications; application specific operation is obtained by modifying the management software and for this purpose the process software is separated from the configuration software which contains all the specific information of the system. The software configuration that provides the special features of the process software for the specific application is located in an area of dedicated memory, for example a memory snapshot.

El módulo 102 de ordenador vital está compuesto de dos bloques funcionales distintos, es decir la sección de control y de supervisión 120 y la sección de protección 121 respectivamente.The vital computer module 102 is composed of two different functional blocks, that is the control section and supervision 120 and protection section 121 respectively.

La sección de control y de supervisión 120 se basa en el uso de un microprocesador con periféricos diferentes, como, por ejemplo, controladores de línea serie, temporizadores, etc; en la aplicación mencionada en el presente documento para el control de circuito de vía y la subunidad de supervisión, esta sección está diseñada para gestionar las funciones básicas del circuito de vía. Periódicamente realiza un ciclo de procesado (denominado ciclo principal), mediante el que se comunica, de una manera vital con el control central y la unidad de supervisión (de la que recibe el código que va a ser generado y la dirección de avance del tren, y para este propósito transmite la información de estado del circuito de vía), y controla los otros módulos 202, 302, 402 para gestionar la inversión, la transmisión y las funciones de recepción. Además, la sección de control 120 realiza periódicamente una recomprobación de todos los bloques lógicos reactivos de seguridad (releyendo la posición del bloque de inversión y la señal generada por el módulo 202); esta comprobación que se realiza en el denominado ciclo de recomprobación, se usa para verificar la consistencia entre el estado de control y el estado detectado.The control and supervision section 120 is based on the use of a microprocessor with different peripherals, such as serial line controllers, timers, etc; in the application mentioned in this document for the track circuit control and supervision subunit, this section is designed to manage the basic functions of the track circuit Periodically performs a processing cycle (called the main cycle), through which it communicates, of a vital way with the central control and the supervision unit (of the one that receives the code that will be generated and the address of advance of the train, and for this purpose it transmits the information of state of the track circuit), and controls the other modules 202, 302, 402 to manage the investment, transmission and functions of reception. In addition, the control section 120 periodically performs a retest of all reactive logic blocks of security (rereading the position of the investment block and the signal generated by module 202); this check that is done in the called the retest cycle, it is used to verify the consistency between the control state and the detected state.

El ciclo principal se usa para realizar cada T segundos, todas las operaciones lógicas de baja prioridad (por ejemplo la información de recepción proveniente del aparato estacionario y consecuentemente determinando los controles que se han de transmitir a las placas del módulo). El segundo ciclo, o ciclo de recomprobación tiene una duración de 50 ms y se usa para realizar todas las operaciones que se deben realizar de manera más frecuentemente (como la recomprobación del estado del bloque de inversión y la verificación de la señal generada) para permitir una detección más rápida del fallo. La duración T del ciclo principal es un múltiplo entero del tiempo de ciclo de recomprobación y constituye la unidad de tiempo del subsistema.The main cycle is used to perform each T seconds, all low priority logical operations (for example reception information from the device stationary and consequently determining the controls that they must be transmitted to the module boards). The second cycle, or retest cycle has a duration of 50 ms and is used for perform all operations that must be performed more frequently (such as re-checking the status of the block of inversion and verification of the generated signal) to allow a faster fault detection. The duration T of the main cycle is an integer multiple of the retest cycle time and It constitutes the unit of time of the subsystem.

La sección de control y de supervisión transmite un conjunto de palabras de comprobación a la sección de protección cuyas palabras se usan para verificar el funcionamiento apropiado de todas las operaciones relativas a la seguridad. Cada uno de los dos ciclos genera un conjunto de palabras de comprobación, durante sus respectivas operaciones de procesado cuyas palabras son denominadas "palabras de comprobación principales" y "palabras de comprobación de recomprobación" respectivamente.The control and supervision section transmits a set of check words to the protection section whose words are used to verify the proper functioning of All operations related to security. Each of the two cycles generates a set of check words, during their respective processing operations whose words are called "main check words" and "words of retest check "respectively.

Por lo tanto, las funciones principales de la sección de control y de supervisión 120 pueden resumirse como sigue:Therefore, the main functions of the control and supervision section 120 can be summarized as follow:

recepción desde el aparato estacionario de la información que contiene el tipo de código que vaya a ser generado y de la dirección de avance del tren;reception from the stationary apparatus of the information that contains the type of code that will be generated and of the direction of advance of the train;

transmisión del control de la posición del circuito de inversión al módulo 402, y verificación continua del estado real de dicho bloque;transmission of position control inversion circuit to module 402, and continuous verification of actual state of said block;

transmisión del control de generación de código al módulo 202, y comprobación continua de que la señal generada, transmitida a la vía, realmente la misma que la solicitada;code generation control transmission to module 202, and continuous verification that the generated signal, transmitted to the track, really the same as requested;

adquisición de la señal de circuito de vía desde los dos canales del módulo 302 y verificación de la consistencia de la información leída de los dos canales entre sí y con el código realmente generado;acquisition of the track circuit signal from the two channels of module 302 and verification of the consistency of the information read from the two channels with each other and with the code really generated;

transmisión de toda la información del circuito de vía al control central y a la unidad 1 de supervisión;transmission of all circuit information of track to central control and supervision unit 1;

diagnósticos.Diagnostics

La sección de protección basada en microprocesador 121 supervisa el comportamiento de la sección de control 120 y su propio comportamiento y detiene la generación de tensión vital siempre que se detecte un mal funcionamiento. Genera, en el modo vital, la tensión usada para habilitar los conmutadores vitales, en el módulo 202, que permiten la transmisión de la señal generada a la vía. Las comprobaciones realizadas por la sección de protección 121 son comprobaciones tanto lógicas como de tiempo; la sección de protección periódicamente recibe palabras de comprobación desde la sección de control 120, cuyas palabras de comprobación se usan para confirmar el funcionamiento apropiado de todas las operaciones relativas a la seguridad, y comprueba la validez de las mismas. Si las palabras de comprobación son lógicamente correctas, éstas llegan en intervalos de tiempo bien definidos y no se detecta ningún fallo mediante el propio proceso de diagnóstico de la sección de protección 121 que puede proporcionar energía de alimentación a los conmutadores vitales en cualquier otro caso, el proceso de autodiagnóstico retira dicha fuente de alimentación, y evita cualquier transmisión de señal al circuito de vía.The protection section based on microprocessor 121 monitors the behavior of the section of control 120 and its own behavior and stops the generation of vital tension whenever a malfunction is detected. Generate, in vital mode, the voltage used to enable the switches vital, in module 202, which allow signal transmission generated to the track. The checks made by the section of protection 121 are both logical and time checks; the protection section periodically receives check words from control section 120, whose test words are used to confirm the proper functioning of all operations related to security, and check the validity of same. If the check words are logically correct, these arrive at well defined time intervals and is not detected no fault through the diagnostic process itself of the section protection 121 that can provide power to the vital switches in any other case, the process of self-diagnosis removes said power supply, and prevents any signal transmission to the track circuit.

La arquitectura de seguridad del módulo 102 de ordenador vital es del tipo reactivo; la sección de protección 121 tiene la tarea de identificar cualquier comportamiento de riesgo potencial de la seguridad y forzar al sistema a un estado seguro dentro de un tiempo dado. La sección de protección 121 asegura que esa tensión vital sea inhabilitada tanto en el caso de mal funcionamiento de la sección de control 120 como en el caso de riesgos identificados por la sección de control 121 en los otros módulos 202, 302, 403 y en el caso de fallos de la sección de protección 121 misma. Para este propósito, como se explica mejor a más adelante, la sección de protección 121 está diseñada con técnicas inherentes de seguridad frente a fallos.The security architecture of module 102 of vital computer is of the reactive type; protection section 121 has the task of identifying any risk behavior security potential and force the system to a safe state within a given time. Protection section 121 ensures that that vital tension is disabled both in the case of evil operation of control section 120 as in the case of risks identified by control section 121 in the others modules 202, 302, 403 and in the case of failures of the section protection 121 same. For this purpose, as best explained to later, protection section 121 is designed with inherent safety techniques against failures.

La figura 4 es un diagrama de bloques de la sección de control y de supervisión 120 del módulo de ordenador vital.Figure 4 is a block diagram of the control and supervision section 120 of the computer module vital.

Una CPU 20 está conectada a: una memoria RAM 21 y a una memoria instantánea 21', controladores de línea serie 22, un divisor polinómico 23, una interfaz VCM_IOBUS 24, la interfaz con la sección de protección 25.A CPU 20 is connected to: a RAM 21 and to a 21 'instant memory, 22 series line controllers, a polynomial divider 23, an interface VCM_IOBUS 24, the interface with protection section 25.

La CPU usa un microprocesador, por ejemplo un INTEL i386EX, que consta de un núcleo i386EX y de un amplio conjunto de periféricos; el núcleo tiene una arquitectura interna de 32 bits y un bus externo de 16 bits. Éste último está conectado con los circuitos de soporte adecuados requeridos para su funcionamiento, tales como: el circuito generador de la reinicialización, analizadores de caída de la potencia, varios osciladores diferentes para asegurar la independencia en el tiempo entre las distintas funciones (particularmente se proporciona: un oscilador de 50 MHz para el microprocesador, un oscilador de 20 MHz dedicado a una de las tres lógicas programables, y un oscilador de 10 MHz dedicado a las dos líneas serie asíncronas), un circuito de vigilancia que se activa siempre que se detecta un mal funcionamiento en la sección de control 120, inhabilitando de ese modo las interfaces y generando una petición de interrupción.The CPU uses a microprocessor, for example a INTEL i386EX, consisting of an i386EX core and a broad set of peripherals; the core has an internal architecture 32-bit and an external 16-bit bus. The latter is connected with the appropriate support circuits required for your operation, such as: the generator circuit of the reset, power drop analyzers, various different oscillators to ensure independence over time between the various functions (particularly provided: a 50 MHz oscillator for the microprocessor, a 20 MHz oscillator dedicated to one of the three programmable logics, and an oscillator of 10 MHz dedicated to the two asynchronous serial lines), a circuit of surveillance that is activated whenever a bad is detected operation in control section 120, disabling of that mode interfaces and generating an interrupt request.

La memoria consta de circuitos integrados de RAM fijas 21 con una capacidad total máxima de 1 Mbyte y dos circuitos integrados de memorias instantáneas 21', con una capacidad total máxima de 4 Mbytes. La memoria instantánea 21' contiene el programa de gestión específico de aplicación y los parámetros de configuración del sistema.The memory consists of RAM integrated circuits Fixed 21 with a maximum total capacity of 1 Mbyte and two circuits integrated 21 'instant memories, with a total capacity maximum of 4 Mbytes. Instant memory 21 'contains the program application-specific management and parameters of system configuration.

Se proporcionan tres controladores de línea serie 22, uno que está dentro del procesador y los otros dos fuera de él. El controlador que está dentro del procesador gestiona dos canales asíncronos que son compatibles con el componente 16450 cuya interfaz eléctrica es del tipo de RS232.Three serial line controllers are provided 22, one that is inside the processor and the other two outside it. The controller inside the processor manages two channels asynchronous that are compatible with component 16450 whose interface Electrical is of the RS232 type.

Los dos controladores externos son idénticos, y cada uno de ellos gestiona dos canales full-dúplex que pueden programarse como síncrono y asíncrono. Estos directores pueden gestionarse, dependiendo de las necesidades de la aplicación, en funcionamiento encuesta, de interrupción y en funcionamiento DMA. La interfaz eléctrica de las dos líneas serie asociadas al primer controlador externo y usada para la conexión a la red FNET es del tipo V35 (los datos diferenciales y de reloj que son del tipo de RS485); considerando que una asociada al segundo controlador es del tipo RS232.The two external controllers are identical, and each of them manages two full-duplex channels which can be programmed as synchronous and asynchronous. These directors can be managed, depending on the needs of the application, in operation survey, interruption and in operation DMA The electrical interface of the two serial lines associated with the first external controller and used for connection to the FNET network it is of type V35 (the differential and clock data that are of the type from RS485); considering that one associated with the second controller is of the RS232 type.

El bloque 23 consiste en un divisor polinómico denominado (PD) que es un periférico del procesador basado en un dispositivo programable, y usado para validar datos vitales, para generar polinomios CRC, y para actuar como un operador Booleano para comprobar la secuencia apropiada de operaciones. Esta comprobación genera palabras de comprobación que son pasadas dentro del módulo de ordenador vital, en tiempos dados, desde la CPU 20 de la sección de control 120 a la sección de protección 121. Esta función usa un oscilador de 20 MHz, para depender de una base de tiempo que es independiente de la base de tiempos del microprocesador.Block 23 consists of a polynomial divisor called (PD) which is a processor peripheral based on a programmable device, and used to validate vital data, to generate CRC polynomials, and to act as a Boolean operator to check the proper sequence of operations. This check generates check words that are passed inside of the vital computer module, in given times, from the CPU 20 of control section 120 to protection section 121. This function uses a 20 MHz oscillator, to depend on a base of time that is independent of the time base of the microprocessor.

La interfaz VCM_IOBUS 24 se basa en un dispositivo programable. El propósito de esta interfaz es permitir la gestión directa de módulos de E/S vitales o de tarjetas de expansión con una interfaz compatible. La interfaz VCM_IOBUS asegura:The VCM_IOBUS 24 interface is based on a programmable device The purpose of this interface is to allow Direct management of vital I / O modules or cards expansion with a compatible interface. The VCM_IOBUS interface ensures:

el encaminamiento apropiado del módulo; para esta función se implementan técnicas de aleatorización y de firma de la técnica primitiva, por ejemplo en las unidades de control 1.the appropriate routing of the module; for this function randomization techniques and signature of the primitive technique, for example in control units 1.

La interfaz con la señal de protección se proporciona mediante un bus de 8 bits, que consiste en un subconjunto del bus del procesador usado para conectar las memorias sobre la placa y los periféricos. A través de este bus, la CPU transfiere las palabras de comprobación de las operaciones vitales a la sección de protección.The interface with the protection signal is provided by an 8-bit bus, which consists of a subset of the processor bus used to connect the memories on the plate and peripherals. Through this bus, the CPU transfers the check words of vital operations to the protection section.

Las figuras 5 y 6 muestran la sección de protección 121 con un detalle mayor. La sección de protección tiene la función de supervisar el comportamiento de la sección de control 120 y su propio comportamiento y se activa en caso de una operación inapropiada, para configurar el sistema en condiciones de seguridad. Esto se obtiene mediante la generación o de la no generación de una tensión a la que se conoce como la tensión vital para habilitar la transmisión de las señales de detección de trenes y/o las señales de comunicación codificadas. Este sección recibe de manera periódica palabras de comprobación (palabras de comprobación de recomprobación cada 50 ms y palabras de comprobación principales cada T segundos, siendo T un múltiplo entero de 50 ms) y comprueba la validez de las mismas. Si las palabras de comprobación son correctas, suministra alimentación a los circuitos vitales, es decir, genera la tensión vital, en cualquier otro caso retira esa alimentación de energía. Las palabras de comprobación se consumen de una manera destructiva asegurando de esa manera que un conjunto dado no puede usarse más de una vez. La sección de protección incluye un controlador de la fuente de alimentación vital 32 que no interpreta el significado de las palabras de comprobación recibidas, pero que las usa sobre la base de sus características numéricas mediante el procesado de las mismas como señales digitales. Además, las palabras de comprobación cambian de un ciclo al otro, ya que la sección de control 120 los modifica por un valor incremental antes de transmitirlos.Figures 5 and 6 show the section of 121 protection in greater detail. The protection section has the function of monitoring the behavior of the control section 120 and its own behavior and is activated in case of an operation inappropriate, to configure the system in safe conditions. This is obtained by generating or not generating a tension at what is known as the vital tension to enable the transmission of train detection signals and / or signals of coded communication. This section receives periodically check words (check check words every 50 ms and main test words every T seconds, T being an integer multiple of 50 ms) and check the validity of the same. If the check words are correct, provide power to the vital circuits, that is, it generates the voltage vital, in any other case remove that power supply. Check words are consumed in a destructive way ensuring that a given set cannot be used anymore at once. The protection section includes a controller of the vital power supply 32 that does not interpret the meaning of the check words received, but that uses them on the basis of their numerical characteristics by processing the Same as digital signals. Also, the check words they change from one cycle to the next, since control section 120 modify by an incremental value before transmitting them.

Las reglas de seguridad hardware/software de diversidad son implementadas en la sección de protección 121 entre el sistema controlador y el sistema controlado (incluso cuando se usa el hardware inherente de seguridad frente al fallo), así como las reglas de navegación de la estructura de datos, con una estructura de datos de una clase bien definida, con valores predeterminados, aunque diferentes para cada ciclo de procesado.The hardware / software security rules of diversity are implemented in protection section 121 between the controller system and the controlled system (even when use the inherent security hardware against failure), as well as the navigation rules of the data structure, with a data structure of a well defined class, with values predetermined, although different for each processing cycle.

La sección de protección está compuesta de los siguientes tres bloques funcionales, como se muestra en la figura 5. El bloque 32 constituye la lógica de procesado de la palabra de comprobación que es de tipo digital y que tiene la función para procesar las palabras de comprobación recibidas desde la sección de control 120, usando la RAM de Puerto Dual 33 y para generar un par de señales de frecuencia apropiada y ciclos de trabajo.The protection section is composed of following three functional blocks, as shown in the figure 5. Block 32 constitutes the processing logic of the word of check that it is of digital type and that it has the function to process the check words received from the section control 120, using Dual Port RAM 33 and to generate a pair of appropriate frequency signals and work cycles.

El bloque de filtro vital activo 34 tiene el propósito de comprobar de manera segura que las características de las señales recibidas (frecuencia y ciclo de trabajo) cumplen con las características prescritas y de habilitar la generación de la tensión vital siempre que no se haya detectado ningún fallo. El filtro tiene características inherentes de seguridad frente al fallo que aseguran que la señal de habilitación al generador vital sólo se genera si las dos frecuencias de entrada tienen la frecuencia prescrita y las características del ciclo de trabajo;The active vital filter block 34 has the purpose of safely checking that the characteristics of the signals received (frequency and duty cycle) comply with the prescribed characteristics and enable the generation of the vital tension as long as no fault has been detected. He filter has inherent safety features against the failure that ensure the enable signal to the vital generator only generated if the two input frequencies have the prescribed frequency and cycle characteristics of job;

el bloque de generador vital 35, también diseñado con las características inherentes de seguridad frente al fallo, tiene el propósito de generar físicamente la tensión de salida deseada, si está habilitada por la señal de frecuencia que viene del filtro vital activo 34. Esta tensión se puede usar como una señal de habilitación vital, para todas las funciones hardware y funciones software que sólo pueden estar operativas en condiciones de seguridad.the vital generator block 35, also designed with the inherent security features against failure, It is intended to physically generate the output voltage desired, if enabled by the frequency signal coming from the active vital filter 34. This voltage can be used as a signal of vital enablement, for all hardware functions and software functions that can only be operational in conditions of security.

El bloque PLC de lógica de palabra de comprobación de procesado 31 tiene la función de comprobar de manera vital las operaciones de procesado vitales realizadas por el módulo 102 de ordenador vital. Las palabras de comprobación son intercambiadas con la sección de control 120 a través de una memoria de puerto dual 33 y mediante el intercambio de dos señales digitales de iniciación de comunicación, indicadores nominados, y de manera más precisa: un indicador de PETICIÓN (REQ) y un indicador de PREPARADO (RDY).The PLC word logic block of processing check 31 has the function of checking vital way the vital processing operations performed by the vital computer module 102. The check words are exchanged with control section 120 through a memory Dual port 33 and by exchanging two signals digital communication initiation, nominated indicators, and more precisely: a PETITION indicator (REQ) and an indicator PREPARED (RDY).

Las estructuras del datos facilitadas a la lógica de palabra de comprobación de procesado "alimentan" las operaciones de procesado del componente lógico del mismo y, cuando son correctas, provocan la generación segura de dos señales digitales que tienen frecuencia precisa y valores de relación de ciclo de trabajo y de fase (frecuencias vitales). El elemento de comprobación final consiste en un filtro analógico 34 que está diseñado con técnicas inherentes de seguridad frente al fallo (filtro vital activo, AVF) y que sólo produce la frecuencia para habilitar al generador de potencia vital VG 35 si las frecuencias generadas digitalmente son correctas en todos los respectos. Por consiguiente, la presencia de esta señal de habilitación conforma de manera segura que las operaciones de procesado lógico digital resultantes de la recepción de las palabras de comprobación apropiadas dentro de las estructuras de datos, son correctas. Cualquier error de la palabra de comprobación, o pérdida de recepción de la palabra de comprobación en los tiempos prescritos, provoca la inhabilitación del generador vital.Data structures provided to logic of processing check word "feed" the processing operations of the logical component thereof and, when they are correct, they cause the safe generation of two signals digitals that have precise frequency and ratio values of work and phase cycle (vital frequencies). The element of final check consists of an analog filter 34 that is designed with inherent safety techniques against failure (active vital filter, AVF) and that only produces the frequency for enable the VG 35 vital power generator if the frequencies Digitally generated are correct in all respects. By consequently, the presence of this enable signal conforms securely that digital logical processing operations resulting from receipt of check words appropriate within the data structures, they are correct. Any error of the checkword, or loss of receipt of the word of verification at the prescribed times, causes the disabling of the vital generator.

Con el fin de asegurar que la acción de comprobación es constantemente vital con el tiempo, se proporcionan dos ciclos de tiempo de recomprobación en el módulo 102 de ordenador vital (VCM) que corresponden a la transferencia de conjuntos de palabras de comprobación para el ciclo del sistema que se esté ejecutando (ciclo principal o ciclo de recomprobación) a la lógica de palabra de comprobación de procesado PCL 31. El ciclo principal tiene un período T, un múltiplo entero del ciclo de recomprobación que dura 50 ms (se seleccionó un tiempo de 50 ms porque permite detectar un error e inhabilitar el generador vital 35 en un tiempo suficientemente reducido para evitar fallos del subsistema).In order to ensure that the action of checking is constantly vital over time, they are provided two cycles of retest time in module 102 of vital computer (VCM) corresponding to the transfer of sets of check words for the system cycle that is running (main cycle or retest cycle) at PCL 31 processing check word logic. The cycle principal has a period T, an integer multiple of the cycle of 50 ms retest (50 ms time selected because it allows to detect an error and disable the vital generator 35 in a sufficiently short time to avoid failure of the subsystem).

Una vez que se han recibido las palabras de comprobación, el microprocesador de la lógica de palabra de comprobación de procesado 31 las procesa, usando varios algoritmos software y hardware de recomprobación del hardware (circuito sumador CRC, contadores/temporizadores de comprobación de tiempo), para proporcionar de manera segura la generación de dos señales digitales para confirmar el funcionamiento apropiado del sistema. El circuito que gestiona la señal de reinicialización/vigilancia de la lógica de palabra de comprobación de procesado asegura el funcionamiento apropiado de la lógica controladora de la potencia vital 31; si el software de gestión, por cualquier razón o mal funcionamiento, la razón que fuere, no redispara la vigilancia, se dispara una señal de reinicialización que intenta un reinicio del controlador de potencia vital Controlador de potencia vital.Once the words of check, the word logic microprocessor of processing check 31 processes them, using various algorithms hardware retest software and hardware (adder circuit  CRC, time counters / timers), for securely provide the generation of two signals digital to confirm proper operation of the system. The circuit that manages the reset / monitoring signal of the processing check word logic ensures the proper operation of power controller logic vital 31; If the management software, for any reason or wrong functioning, whatever reason, does not redispate surveillance, it triggers a reset signal that attempts a reset of the vital power controller Vital power controller.

El diagrama de bloques de la lógica de la palabra de comprobación de procesado 31 se muestra en la figura 6. Como se muestra en la figura, ésta última también usa un microprocesador que es independiente del microprocesador de la sección de control 120. El microprocesador en uso es un microprocesador INTEL 8085 de 8 bits que se autoconecta a los circuitos de soporte apropiados, requeridos para su funcionamiento, tales como: un circuito generador de la reinicialización, un oscilador de 5 MHz usado como un generador de reloj, un circuito de vigilancia que se rearma en un tiempo predeterminado; si esto no ocurre (por ejemplo debido a una desconexión del microprocesador de la sección de protección) se dispara la vigilancia para generar la señal de reinicialización de la CPU.The block diagram of the word logic of processing check 31 is shown in Figure 6. As shown in the figure, the latter also uses a microprocessor which is independent of the microprocessor of the control section 120. The microprocessor in use is an INTEL 8085 microprocessor of 8 bits that auto-connect to the appropriate support circuits, required for its operation, such as: a circuit reset generator, a 5 MHz oscillator used as a clock generator, a monitoring circuit that is reset in a predetermined time; if this does not happen (for example due to a disconnection of the microprocessor from the protection section) is triggers surveillance to generate the reset signal of CPU

Los siguientes dispositivos se conectan al microprocesador 132: las memorias RAM y EPROM 232, 232', una memoria RAM de puerto dual 33, un temporizador 332, un circuito de comprobación de redundancia cíclica o CRC 422, un puerto de E/S 532.The following devices connect to the microprocessor 132: RAM and EPROM memories 232, 232 ', a dual port RAM 33, a timer 332, a circuit cyclic redundancy check or CRC 422, an I / O port 532

La memoria está compuesta de un circuito integrado de RAM fijo y de un circuito integrado EPROM 232, 232'. La memoria EPROM 232' incluye el firmware para el procesado seguro de las palabras de comprobación que no sean de aplicación específica.The memory is composed of a circuit integrated fixed RAM and an integrated circuit EPROM 232, 232 '. EPROM 232 'memory includes firmware for secure processing of check words that are not applicable specific.

La RAM de puerto dual 33 que se basa en una lógica programable se usa para intercambiar información con la CPU de la sección de control 120. Las palabras de comprobación para comprobar las operaciones vitales son recibidas a través de esta RAM 33. El árbitro que controla el acceso a la RAM de puerto dual está controlado por la sección de protección 121 y usa dos líneas de control digitales (líneas PREPARADO y PETICIÓN). Tanto el microprocesador (8085) de la sección de protección 121 que tiene funciones maestras como el microprocesador (80386 EX) de la sección de control 120 que tiene funciones de esclavo, acceden a la RAM de puerto dual 121.The dual port RAM 33 that is based on a Programmable logic is used to exchange information with the CPU of control section 120. Check words for check the vital operations are received through this RAM 33. The arbitrator that controls access to dual port RAM is controlled by protection section 121 and uses two lines digital control (PREPARED and REQUEST lines). As he microprocessor (8085) of protection section 121 which has Master functions such as the microprocessor (80386 EX) section control 120 that has slave functions, access the RAM of dual port 121.

Los temporizadores 332 cuyos relojes son diferentes de los relojes de la CPU 132, para asegurar la independencia de la base de tiempos, son contadores de dieciséis bits que miden las diferentes señales que dependen de la función que llevan a cabo; se usan para contar el número de "estados de máquina" del procesador controlador de potencia vital y para medir los tiempos de ejecución de código. El circuito CRC 432 realiza las operaciones de división polinómica sobre las secuencias de datos recibidos, y genera un resultado en forma de "resto" de la división de dieciséis bits; se usa para las operaciones de procesado de la palabra de comprobación y para las operaciones de comprobación de "tiempo de ejecución" sobre el contenido de la EPROM 232'. El circuito CRC 432 se facilita en forma hardware, ya que es una función particularmente difícil para el microprocesador, en el caso de que se facilite en forma software.The 332 timers whose clocks are different from the CPU 132 clocks, to ensure the independence of the time base, they are sixteen counters bits that measure the different signals that depend on the function that performed; are used to count the number of "states of machine "vital power controller processor and for Measure code execution times. The CRC 432 circuit performs polynomial division operations on sequences of data received, and generates a result in the form of "rest" of the sixteen bit division; it is used for the operations of processing of the check word and for the operations of "runtime" check on the content of the EPROM 232 '. The CRC 432 circuit is provided in hardware form, since which is a particularly difficult function for the microprocessor, in the event that it is provided in software form.

El puerto de E/S se usa para gestionar ciertas señales digitales, de manera más precisa: señales de frecuencia vital para el filtro de seguridad activa 34, una señal de rearmado de la vigilancia, las señales REQ y RDY para gestionar el acceso a la RAM de puerto dual 33.The I / O port is used to manage certain digital signals, more precisely: frequency signals vital for active safety filter 34, a reset signal of surveillance, REQ and RDY signals to manage access to dual port RAM 33.

El bloque de filtro vital activo 34 está en su mayor parte hecho de una circuitería analógica discreta, y se ha diseñado con reglas inherentes de seguridad frente al fallo. Tiene el propósito de detectar de manera segura la presencia simultánea de señales que tienen características bien definidas. Si las señales anteriores cumplen con las características prescritas (frecuencia y ciclo de trabajo), activa la señal de habilitación de la generación de tensión vital (OK_PWM).The active vital filter block 34 is in its mostly made of discrete analog circuitry, and it has designed with inherent safety rules against failure. Have the purpose of safely detecting the simultaneous presence of signals that have well defined characteristics. Yes the signs above meet the prescribed characteristics (frequency and duty cycle), activates the generation enable signal of vital tension (OK_PWM).

La frecuencia, el ciclo de trabajo y las características de temporización peculiares requeridas para considerar como válidas las formas de onda, determinan un alto nivel de seguridad frente a autoimpulsos, ya que la generación involuntaria de dos señales con dichas características es muy improbable.The frequency, the duty cycle and the peculiar timing characteristics required for consider the waveforms as valid, determine a high level of security against self-impulses, since the generation involuntary of two signals with these characteristics is very unlikely.

Si las dos señales se transmiten en forma correcta, y de una manera apropiada y en un tiempo apropiado, el filtro activo genera las siguientes señales de salida:If the two signals are transmitted in the form correct, and in an appropriate manner and at an appropriate time, the Active filter generates the following output signals:

una señal para habilitar al generador vital VG 35;a signal to enable the vital generator VG 35;

una señal de diagnóstico aislada ópticamente para informar al operador del funcionamiento apropiado mediante el encendido del LED ENABLE.an optically isolated diagnostic signal for inform the operator of the proper operation through the ENABLE LED illumination.

El bloque del Generador Vital VG, indicado con el número 35, está hecho de por sí de una circuitería analógica discreta, y se ha diseñado con las reglas Inherentes de seguridad frente al fallo. Este bloque tiene el propósito de generar físicamente la tensión de salida vital (+12 Vdc a 1,5 W). Está habilitado mediante el filtro vital activo 34, a partir de la tensión continua de 24 Vdc1. esta tensión, en caso de estar presente, habilita la generación del código que vaya a ser transmitido a la por medio de la señal de detección del tren y/o el generador de señal de la comunicación codificada.The VG Vital Generator block, indicated with the number 35, is itself an analog circuitry discrete, and designed with the inherent safety rules Facing the fault. This block is intended to generate physically the vital output voltage (+12 Vdc at 1.5 W). This enabled by means of the active vital filter 34, from the 24 Vdc1 continuous voltage. this tension, if present, enable the code generation to be transmitted to the by means of the train detection signal and / or the signal generator of the coded communication.

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La figura 7 es un diagrama de bloques de la señal de detección de tren y o del módulo de generación de la señal de comunicación codificada 202. Este módulo tiene la función de generar de manera segura la señal que va a ser transmitida a la vía en respuesta al control dado por el módulo 102 de ordenador vital. Su estructura puede usarse en varios contextos en que deben generarse señales que tengan características diferentes. La placa está especializada para los diferentes contextos de la aplicación usando configuraciones diferentes de dispositivos lógicos progra-
mables.
Figure 7 is a block diagram of the train detection signal and or of the generation module of the coded communication signal 202. This module has the function of safely generating the signal to be transmitted to the track in response to the control given by the vital computer module 102. Its structure can be used in several contexts in which signals that have different characteristics must be generated. The board is specialized for different application contexts using different configurations of programmable logic devices
mables

El módulo 202 está compuesto de las siguiente tres secciones lógicas:Module 202 is composed of the following three logical sections:

La sección de generador y de comprobador 40. Esta sección está formada por dos bloques diferentes; el primero es un sintetizador digital 140 que proporciona dos señales lógicas de salida, correspondientes a la modulación PWM de la señal requerida por el módulo 102 de ordenador vital. Las dos señales generadas son diferentes, para controlar directamente, el flujo descendente de los conmutadores vitales 41, el puente 143 (las figuras 8 y 9) y para mejorar la capacidad de identificar cualquier mal funcionamiento del bloque comprobador 240, consistiendo de por sí en dos secciones funcionales similares, tiene la función de comprobar las dos señales de salida PWM de los conmutadores vitales 41. Cada sección proporciona dinámicamente al módulo 102 de ordenador vital, en cada ciclo de comprobación, de una palabra de comprobación que es una función tanto de la señal muestreada en ese ciclo como de una palabra de inicio, la denominada condición previa, recibida por el módulo 102 de ordenador vital. La arquitectura de seguridad es del tipo reactivo: si hay una Inconsistencia entre la información de control y las palabras de comprobación releídas, la sección de protección 121 del módulo de ordenador vital pone el sistema en un estado seguro, desactivando por lo tanto la transmisión de una señal a la vía, a través de los conmutadores vitales (véase más adelante).The generator and tester section 40. This section consists of two different blocks; the first is a digital synthesizer 140 that provides two logical signals of output, corresponding to the PWM modulation of the required signal by the vital computer module 102. The two signals generated are different, to directly control, the downward flow of the vital switches 41, the bridge 143 (figures 8 and 9) and to improve the ability to identify any wrong operation of the test block 240, consisting of itself in two similar functional sections, it has the function of check the two PWM output signals of the vital switches 41. Each section dynamically provides module 102 of vital computer, in each test cycle, of a word of checking that it is a function of both the signal sampled in that cycle as of a start word, the so-called condition prior, received by the vital computer module 102. The security architecture is of the reactive type: if there is a Inconsistency between the control information and the words of reread check, protection section 121 of the module vital computer puts the system in a safe state, deactivating therefore the transmission of a signal to the track, through the vital switches (see below).

El bloque de conmutador vital 41 está formado por dos circuitos replicados y transfiere las señales desde la sección del generador y del comprobador 40 a la sección del amplificador de potencia 43, siempre que la "tensión vital" generada por la sección de protección 121 del módulo 102 de ordenador vital esté presente. El módulo 102 de ordenador vital sólo genera dicha tensión si las palabras de comprobación son consistentes con la señal solicitada y se hayan comprobado todas las otras condiciones de seguridad del sistema. La arquitectura de seguridad de los conmutadores es del tipo inherente de seguridad frente al fallo.The vital switch block 41 is formed by two replicated circuits and transfers the signals from the section from generator and tester 40 to the amplifier section of power 43, provided that the "vital tension" generated by the protection section 121 of vital computer module 102 be I presented. The vital computer module 102 only generates said voltage if the check words are consistent with the signal requested and all other conditions of system security The security architecture of switches is of the inherent type of security against the failure.

El amplificador de potencia 43 demodula las señales PWM y las amplifica en una cantidad suficiente para la transmisión de las mismas a la vía. Dicho amplificador es inherente de seguridad frente a fallos, y evita cualquier degradación de la señal transmitida a la vía hacia condiciones más permisivas.The power amplifier 43 demodulates the PWM signals and amplifies them in an amount sufficient for the transmission of them to the road. Said amplifier is inherent. safety against failures, and prevents any degradation of the signal transmitted to the road towards more permissive conditions.

El módulo de generación de la señal de detección del tren y de la señal de comunicación codificada 202 recibe y transmite la información y/o los controles usando el bus paralelo de interfaz (VCM_IOBUS).The detection signal generation module of the train and of the coded communication signal 202 receives and transmit information and / or controls using the parallel bus of interface (VCM_IOBUS).

La habilitación de la transmisión de la señal es una señal discreta (OK_PWM) que corresponde a la "tensión vital" gestionada de manera segura por la sección de protección 121 del módulo 102 de ordenador vital.The enable of signal transmission is a discrete signal (OK_PWM) that corresponds to the "voltage vital "safely managed by the protection section 121 of the vital computer module 102.

El control del código que vaya a ser generado, recibido por el módulo 102 de ordenador vital, a través del VCM_IOBUS es adquirido por la sección basada en lógica programable del generador 140. Dependiendo del control recibido, la sección de generador 140 sintetiza dos señales lógicas PWM1 y POWM2 que corresponden al control de la generación requerido por el módulo 102 de ordenador vital. Se notará que la técnica de modulación PWM entrega la información de amplitud de la señal para la señal que vaya a ser generada durante los períodos ACTIVADOS (1 lógico) y DESACTIVADO (0 lógico) de la señal PWM correspondiente. Las dos señales normalmente se niegan una a la otra. Cuando la función de habilitación está activa, es decir, está presente la tensión vital generada por la sección de protección 121 del módulo 102 de ordenador vital, las dos señales PWM1 and PWM2 son transmitidas al amplificador de potencia 43 para generar la señal que vaya a ser transmitida a la vía.The control of the code to be generated, received by the vital computer module 102, through the VCM_IOBUS is acquired by the section based on programmable logic of generator 140. Depending on the control received, the section of generator 140 synthesizes two logical signals PWM1 and POWM2 that correspond to the generation control required by module 102 of vital computer. It will be noted that the PWM modulation technique delivers the signal amplitude information for the signal that will be generated during the ACTIVATED periods (1 logical) and OFF (logical 0) of the corresponding PWM signal. Both Signs usually deny each other. When the function of habilitation is active, that is, vital tension is present generated by protection section 121 of module 102 of vital computer, the two PWM1 and PWM2 signals are transmitted to the power amplifier 43 to generate the signal to be transmitted to the track.

La sección de comprobador 240 consiste en una lógica programable y gestiona dos secciones "comprobadoras" independientes dentro de la misma, que validan las señales PWM1_F y PWM2_F respectivamente (que, como se muestra en la figura 7, son las señales PWM1 y PWM2 del flujo de bajada desde los conmutadores vitales).The tester section 240 consists of a Programmable logic and manages two "tester" sections independent within it, which validate the PWM1_F and PWM2_F respectively (which, as shown in Figure 7, are the  PWM1 and PWM2 signals of the downflow from the switches vital).

Las secciones de generador y de comprobador 140, 240 son totalmente independientes, y usan dos lógicas programables y bases de tiempo separadas (generadas por relojes diferentes). La sección del comprobador permite a la lógica de control del módulo 102 de ordenador vital validar las señales transmitidas al amplificador de potencia 43, es decir, permite comprobar las secuencias de pulso de control generadas por la sección de generador 140 y transferidas a la etapa de potencia a través de conmutadores vitales 41.The generator and tester sections 140, 240 are totally independent, and use two programmable logic and separate time bases (generated by different clocks). The tester section allows module control logic 102 vital computer validate the signals transmitted to the power amplifier 43, that is, allows you to check the control pulse sequences generated by the section of generator 140 and transferred to the power stage through vital switches 41.

En cada ciclo de control, cada comprobador genera una palabra de comprobación hacia el módulo 102 de ordenador vital que es una función de:In each control cycle, each tester generates a check word to the vital computer module 102 which is a function of:

la palabra precargada del módulo 102 de ordenador vital en cada ciclo (que es diferente dependiendo del comprobador y del ciclo);the preloaded word from computer module 102 vital in each cycle (which is different depending on the tester and of the cycle);

la duración y del estado de los pulsos para la señal a la entrada del comprobador 240;the duration and state of the pulses for the signal to the input of tester 240;

la posición de los frentes en la señal anterior.the position of the fronts in the signal previous.

El funcionamiento dinámico y la diversidad de las palabras de la salida emitidas por cada comprobador están asegurados por la variabilidad de la palabra precargada del módulo 102 de ordenador vital que es diferente dependiendo del comprobador y del ciclo, con lo que incluso cuando un señal de PWM constante esté presente a la entrada de cada comprobador, se generan diferente palabras de comprobación.The dynamic functioning and diversity of output words issued by each tester are assured by the variability of the preloaded word of the module 102 vital computer that is different depending on the tester and of the cycle, so even when a constant PWM signal be present at the entrance of each tester, they are generated differently check words.

Se notará que el control enviado por la sección de generador 140 y las funciones de precarga y prelectura de la palabra de comprobación de cada comprobador están bajo un estricto control de tiempo por medio del módulo 102 de ordenador vital, con lo que la exactitud de la secuencia PWM, introducida a la etapa de amplificación 43 está asegurada tanto por la exactitud de las palabras de comprobación como por el tiempo entre dos operaciones de lectura
sucesivas.
It will be noted that the control sent by the generator section 140 and the preload and pre-read functions of the check word of each tester are under strict time control by means of the vital computer module 102, so that the accuracy of the PWM sequence, introduced to amplification stage 43 is ensured both by the accuracy of the check words and by the time between two read operations
successive

Cuando se detecta un funcionamiento defectuoso, el módulo de ordenador vital puede forzar al sistema a un estado seguro, inhabilitando la generación de señales que vayan a ser transmitidas a la vía, a través del conmutador vital 41. El módulo 102 de ordenador vital sólo genera la tensión vital de habilitación si las palabras de comprobación son consistentes con la señal solicitada y se ha verificado todas las condiciones de seguridad del sistema.When a malfunction is detected, the vital computer module can force the system to a state sure, disabling the generation of signals that are going to be transmitted to the track, through the vital switch 41. The module 102 vital computer only generates the enable vital tension if the check words are consistent with the signal requested and all security conditions have been verified of the system.

La interfaz de datos entre el módulo 102 de ordenador vital y el módulo generador de señal 202 está protegida mediante la aleatorización de los datos vitales para asegurar un comportamiento seguro incluso cuando ocurran errores de encaminamiento del módulo en el VCM_IOBUS.The data interface between module 102 of vital computer and the signal generator module 202 is protected by randomizing vital data to ensure a safe behavior even when errors occur module routing in the VCM_IOBUS.

Las dos señales digitales PWM1 y PWM2, generadas por la sección del generador 140 se conecta al amplificador de potencia a través de los conmutadores vitales 41, que usan optoaisladores para asegurar el aislamiento galvánico entre las dos secciones.The two digital signals PWM1 and PWM2, generated by the generator section 140 connects to the amplifier of power through vital switches 41, which use optoisolators to ensure galvanic isolation between the two sections

Desde el punto de vista funcional, cada conmutador vital 41, cuando está habilitado, está diseñado para pasar los pulsos de control PWM hacia los controladores de la etapa de potencia; viceversa, cuando se detecta un funcionamiento defectuoso, se inhabilita y en este caso está diseñado para cancelar cualquier señal de control de salida.From the functional point of view, each vital switch 41, when enabled, is designed to pass the PWM control pulses to the stage controllers of power; vice versa, when an operation is detected defective, it is disabled and in this case it is designed to Cancel any output control signal.

Para este propósito, cada conmutador está dotado de tal manera para que sea:For this purpose, each switch is equipped in such a way so that it is:

lo bastante rápido como para asegurar el paso de señales de control PWM, limitar las distorsiones en los pulsos transmitidos, reducir el retardo introducido entre la señal de entrada y la señal de salida (cuyo retraso es pequeño y bien definido, de forma que la señal de realimentación pueda controlarse fácilmente), asegurar que ningún fallo puede cortocircuitar el conmutador, si está controlado para estar abierto, asegurar, cuando no hay ninguna tensión vital presente, que la señal PWM se bloquea, permitir la prueba dinámica continua en su estado operacional, para apagarlo cuando la señal PWM transmitida al amplificador de potencia está deformada.fast enough to ensure the passage of PWM control signals, limit pulse distortions transmitted, reduce the delay introduced between the signal input and output signal (whose delay is small and fine defined, so that the feedback signal can be controlled easily), ensure that no fault can short-circuit the switch, if controlled to be open, secure, when there is no vital tension present, that the PWM signal is blocked, allow continuous dynamic testing in its operational state, to turn it off when the PWM signal transmitted to the amplifier power is deformed.

La señal de salida de cada conmutador vital 41 está continuamente, independientemente y autónomamente recomprobada por medio de la sección de certificación correspondiente, para verificar la exactitud de la misma. Por consiguiente, cualquier fallo, aunque sea temporal y sólo sobre uno de los dos conmutadores, implicando un cambio de la salida de la señal del conmutador vital, es reconocido por el módulo 102 de ordenador vital que inhabilita ambos conmutadores por medio del envío de un control de "sin señal a la vía" al amplificador de potencia 43.The output signal of each vital switch 41 is continuously, independently and autonomously reapproved through the corresponding certification section, to verify the accuracy of it. Therefore, any failure, even if it is temporary and only on one of the two switches,  involving a change in the output of the vital switch signal, is recognized by the vital computer module 102 that disables both switches by sending a control of "without signal to track "to power amplifier 43.

El control de habilitación está compartido por los dos conmutadores y se emite por la sección de protección 121 del módulo 102 de ordenador vital (tensión Vital - OK_PWM). Dicho control sólo es generado vitalmente cuando todas las condiciones de seguridad del sistema se hayan verificado. Cualquier fallo del conmutador vital, en el estado de "conmutador habilitado", no constituye factores de riesgo porque cualquier problema que ocurra durante este estado operacional es detectado mediante el sistema de recomprobación de la realimentación (la sección 121 del módulo 102 de ordenador vital, que supervisa el funcionamiento seguro del subsistema, puede inhabilitar los conmutadores vitales). Los conmutadores están hechos de tal manera que aseguren que una condición de "conmutador abierto" no cause fallos de cortocircuito, o fallos que produzcan una señal de salida.The enable control is shared by the two switches and is issued by protection section 121 of the vital computer module 102 (Vital voltage - OK_PWM). Saying control is only vitally generated when all conditions of System security have been verified. Any failure of vital switch, in the "switch enabled" state, no constitutes risk factors because any problem that occurs during this operational state it is detected by the system of Feedback retest (section 121 of module 102 vital computer, which monitors the safe operation of the subsystem, you can disable vital switches). The switches are made in such a way that they ensure that a "open switch" condition does not cause failures of short circuit, or failures that produce an output signal.

Ambos conmutadores vitales se basan en el mismo circuito inherente de seguridad frente al fallo que los módulos de entrada vitales, de forma que se puedan usar las mismas reglas básicas de cumplimiento de la seguridad.Both vital switches are based on the same inherent safety circuit against failure that modules vital input, so that the same rules can be used Basic safety compliance.

El bloque amplificador de potencia 43 se usa para demodular y para amplificar las señales lógicas PWM para generar de manera segura la señal de potencia que vaya a ser transmitida ala vía y está diseñado con técnicas de diseño inherentes de seguridad frente al fallo. El amplificador de potencia cuyo diagrama de bloques se muestra en la figura 8, está compuesto de: un puente H 143, un conversor AC/DC 243, una lógica de control 343, un filtro LC de salida 443.The power amplifier block 43 is used to demodulate and to amplify the PWM logic signals to generate from securely the power signal to be transmitted to the wing track and is designed with inherent safety design techniques Facing the fault. The power amplifier whose diagram of blocks shown in figure 8, is composed of: a bridge H 143, an AC / DC converter 243, a control logic 343, a filter Exit LC 443.

Hablando estrictamente, la sección de potencia del amplificador de potencia consiste en el puente H 143 al que se entrega la corriente continua y que está controlado por la salida de las señales provenientes de la lógica del controlador 343. Este bloque está compuesto de cuatro conmutadores de potencia que están dispuestos para formar una H (véase la figura 9), dos de ellos denominados los conmutadores superiores (A y C) y dos de ellos denominados los conmutadores inferiores (B y D). Los cuatro conmutadores están controlados mediante las señales de comprobación obtenidas de las dos entradas PWM1_F y PWM2_F emitidas por los conmutadores vitales. La señal PWM1_F a la lógica 1 habilita el cierre del conmutador A mientras que el 0 lógico habilita el conmutador B; la señal PWM2_F tiene el mismo funcionamiento sobre el otro par de conmutadores. Cuando PWM1_F y PWM2_F son complementarias se obtiene una tensión aplicada a la carga teniendo una polaridad positiva, negativa o polaridad nula que depende del ciclo de trabajo correspondiente.Strictly speaking, the power section of the power amplifier consists of the bridge H 143 to which delivers the direct current and that is controlled by the output of the signals coming from controller logic 343. This block is composed of four power switches that are arranged to form an H (see figure 9), two of them called the upper switches (A and C) and two of them called the lower switches (B and D). The four of them switches are controlled by the check signals obtained from the two inputs PWM1_F and PWM2_F issued by the vital switches The PWM1_F signal to logic 1 enables the closing of switch A while logical 0 enables switch B; PWM2_F signal has the same operation over The other pair of switches. When PWM1_F and PWM2_F are complementary voltage is obtained applied to the load having a positive, negative or zero polarity that depends on the corresponding work cycle.

El conversor AC/DC 343 se usa para a partir de la entrada de 220 VAC, la tensión DC requerida para la alimentación del puente H 143. También, se usa para generar las tensiones de alimentación auxiliares aisladas requeridas por el bloque de "lógica de controlador" 343. El bloque de "lógica de controlador" 343 está diseñado para adaptar y filtrar las señales PWM digitales, emitidas por los conmutadores vitales 41, para directamente las señales para controlar los conmutadores de potencia del puente H. Cada señal de control del conmutador tiene las siguientes características: acondicionamiento de señal lógica para adaptar la tensión y/o los niveles de corriente a los valores requeridos por el conmutador de potencia; separación galvánica de las señales de control emitidas por los conmutadores vitales, por medio de un circuito aislado ópticamente: etapa de alimentación independiente, diferente de la alimentación del puente H 143; no deformación de la información PWM que vaya a ser transferida; inmunidad al ruido; sin autopulsaciones que pudiesen afectar a la seguridad inherente del amplificador de potencia.The AC / DC converter 343 is used to start from the 220 VAC input, the DC voltage required for power of bridge H 143. Also, it is used to generate the voltages of isolated auxiliary power required by the block "controller logic" 343. The "logic of controller "343 is designed to adapt and filter the digital PWM signals, emitted by vital switches 41, directly stops the signals to control the switches of bridge power H. Each switch control signal has The following features: logical signal conditioning to adapt the voltage and / or current levels to the values required by the power switch; galvanic separation of the control signals emitted by the vital switches, by means of an optically isolated circuit: power stage independent, different from the power supply of the H 143 bridge; no deformation of the PWM information to be transferred; noise immunity; without self-impulses that could affect the inherent safety of the power amplifier.

Además, los cuatro circuitos controladores que son considerados de manera de conjunto en la red de conmutación de puente, tienen las siguientes características: los 4 controladores sólo usan dos señales lógicas de control; los conmutadores SUPERIORES y los conmutadores INFERIORES del puente H puede encenderse simultáneamente, para obtener una tensión nula en la carga; los conmutadores de potencia pueden ser controlados en columnas complementarias para prevenir que la tensión de alimentación del puente esté cortocircuitada; el tiempo requerido para abrir un conmutador antes de cerrar el otro conmutador de la misma columna se cumple (para evitar el problema mencionado en el artículo anterior); las fuentes de alimentación del controlador están separadas, para impedir la carga o que los conmutadores sean cortocircuitados por medio de terminales comunes: en particular, se usan tres fuentes de alimentación separadas, una para los conmutadores INFERIORES, y una para cada conmutador
SUPERIOR.
In addition, the four controller circuits that are considered together in the bridge switching network have the following characteristics: the 4 controllers only use two logical control signals; the UPPER switches and the BOTTOM switches of the H-bridge can be turned on simultaneously, to obtain a zero load voltage; the power switches can be controlled in complementary columns to prevent the bridge supply voltage from being short-circuited; the time required to open a switch before closing the other switch in the same column is met (to avoid the problem mentioned in the previous article); the power supplies of the controller are separated, to prevent the load or that the switches are short-circuited by means of common terminals: in particular, three separate power supplies are used, one for the LOWER switches, and one for each switch
HIGHER.

El filtro LC de salida está diseñado eliminar la componente de alta frecuencia del PWM (25 kHz), incluyendo las componentes de la frecuencia de conmutación del bloque de potencia, y para permitir el paso de la banda de baja frecuencia útil del espectro de la señal PWM que contiene las componentes armónicas deseadas.The LC output filter is designed to eliminate the high frequency component of the PWM (25 kHz), including components of the switching frequency of the power block, and to allow the passage of the useful low frequency band of the PWM signal spectrum that contains the harmonic components desired.

La figura 10 es un diagrama de bloques del módulo que hace de interfaz con la vía 402, también denominado módulo de inversión, de diagnóstico y de protección. Este módulo lleva a cabo las siguientes funciones: protección y aislamiento a 4 KV/5 mín. de la vía; la inversión de la dirección de la transmisión de la señal sobre la vía; con el fin de asegurar que esa información codificada se transmite al tren, la dirección de propagación de la señal debe ser opuesta a la dirección de avance del tren; la adquisición y la transmisión de la información de diagnóstico hacia el aparato estacionario.Figure 10 is a block diagram of the module which acts as an interface with track 402, also called a module Investment, diagnostic and protection. This module performs The following functions: protection and isolation at 4 KV / 5 min. from route; reversal of the direction of the signal transmission on the track; in order to ensure that that encoded information is transmitted to the train, the direction of propagation of the signal must be opposite to the direction of advance of the train; the acquisition and the transmission of diagnostic information to the device stationary.

Estas funciones son llevadas a cabo por el módulo 402 que está compuesto de un placa de circuito y de una bandeja de transformador de transmisión/recepción.These functions are carried out by the module 402 which is composed of a circuit board and a tray of Transmitter of transmission / reception.

La placa incluida en el módulo de interfaz 402 puede estar dividida de manera lógica en dos áreas funcionales:The board included in the 402 interface module It can be logically divided into two functional areas:

la primera área que se dedica para la inversión de la señal sobre el circuito de la vía incluye los relés inversores, el denominado bloque de inversión 50, y los circuitos de lectura del control y de la posición del relé inversor pertinente 51. También se requiere que esta área tanga funciones de protección, ya que debe proporcionar el aislamiento entre los contactos de los relés conectados a los cables de yarda y los circuitos lógicos.the first area dedicated to investment of the signal on the track circuit includes the relays inverters, the so-called investment block 50, and the circuits for reading the control and the position of the relevant inverter relay 51. It is also required that this area be a function of protection, as it must provide isolation between relay contacts connected to yard wires and logical circuits

La segunda área, dedicada a los diagnósticos, incluye los circuitos 52 para medir algunas cantidades eléctricas de interés de diagnóstico tales como las tensiones y las corrientes en los cables de campo y el aislamiento del cable de medida. De nuevo, se exige a esta área el tener las funciones de protección, ya que debe proporcionar el aislamiento galvánico entre las señales de diagnóstico y el resto de las subunidades 2 de control y de supervisión.The second area, dedicated to diagnoses, includes circuits 52 to measure some electrical quantities of diagnostic interest such as voltages and currents in the field cables and the measurement cable insulation. From again, this area is required to have the protection functions, since which should provide galvanic isolation between the signals of diagnosis and the rest of the control and control subunits 2 supervision.

La bandeja TRANSF Tx/Rx está conectada entre las placas de la función de inversión y las placas lógicas de transmisión de la señal de detección del tren y el módulo de generación de señal de comunicación codificada 202, la adquisición de señal del circuito de vía y el módulo de reconocimiento 302. La bandeja TRANSF Tx/Rx lleva a cabo las siguientes funciones:The TRANSF Tx / Rx tray is connected between the investment function boards and logic boards of Transmission of train detection signal and module generation of coded communication signal 202, acquisition signal of the track circuit and the recognition module 302. The TRANSF Tx / Rx tray performs the following functions:

el aislamiento (a 4 KVdc) entre las placas lógicas de la subunidad 2 de control y de supervisión y los cables de yarda;insulation (at 4 KVdc) between the plates logic of the control and supervision subunit 2 and the cables of yard;

el ajuste de la señal de transmisión;the transmission signal setting;

la protección de la función de recepción frente a sobretensiones altas fuera de la banda operacional del circuito de vía;protection of the reception function against high surges outside the operational band of the circuit via;

la recuperación de cantidades que se vayan a adquirir para propósitos de diagnóstico.the recovery of quantities that are going to Acquire for diagnostic purposes.

La bandeja contiene los siguientes componentes: un transformador transmisor TA, que tiene un arrollamiento primario y un arrollamiento secundario con tomas variables; un transformador de recepción TR que tiene un arrollamiento primario y un arrollamiento secundario TR1 y TR2 (TR1 se usa para la función de recepción, mientras que TR2 se usa para propósitos de diagnóstico); una placa de circuito impreso, sobre la que el conector para las tomas de control del transformador TA y un filtro LRC diseñado para proteger el módulo de la adquisición y el reconocimiento de la señal del circuito de vía 302 están montados, conectados en series entre la toma TR1 del transformador de aislamiento TR y la entrada de dicho módulo 302. El transformador TA es controlado como una función de la distancia entre la cabina y la vía; se puede efectuar un control adicional sobre las cajas terminales, principalmente relativo a la longitud del circuito de vía.The tray contains the following components: a TA transmitter transformer, which has a primary winding and a secondary winding with variable shots; a transformer of reception TR which has a primary winding and a secondary winding TR1 and TR2 (TR1 is used for the function of reception, while TR2 is used for diagnostic purposes); a printed circuit board, on which the connector for the TA transformer control sockets and an LRC filter designed to protect the module from the acquisition and recognition of the track circuit signal 302 are mounted, connected in series between the TR1 socket of the isolation transformer TR and the input of said module 302. The TA transformer is controlled as a function of the distance between the cabin and the track; can be done additional control over terminal boxes, mainly relative to the length of the track circuit.

Las funciones más significativas de la parte del circuito del módulo 402 son:The most significant functions of the Module circuit 402 are:

circuitos de diagnóstico de la inversión de relé (incluyendo el bloque de "Control y posición del relé" y el bloque de "gestión de la inversión del relé") (incluyendo los bloques de la "gestión del diagnóstico" y los bloques de "comunicación serie RS232").relay inversion diagnostic circuits (including the "Control and relay position" block and the block "relay investment management") (including "diagnostic management" blocks and blocks "RS232 serial communication").

El bloque de inversión 50 asegurarán que las señales izquierda (Sx) y derecha (Dx) estén conectadas de manera estable a los extremos opuestos del circuito de vía y que se pueden invertir como una función de la dirección de avance del tren sobre la línea. En particular, la dirección de la transmisión de la señal codificada que vaya a ser enviada a la vía siempre será contraria a la dirección de avance del tren. En esta arquitectura, el circuito que realiza la inversión no se considera vital, mientras que la función de recomprobación de la posición real del conmutador es considerada vital. Además, como la retirada de la señal de transmisión de la vía se asegura apagando el transmisor, la función de inversión no debe necesariamente asegurar de manera segura la desconexión del circuito de vía. Además, el bloque de inversión 50 que está directamente conectado al circuito de vía proporciona el aislamiento requerido a 4 KVdc entre el subsistema y la vía.Investment block 50 will ensure that the Left (Sx) and right (Dx) signals are connected so stable at opposite ends of the track circuit and that can be invert as a function of the direction of advance of the train over the line. In particular, the direction of the signal transmission coded to be sent to the track will always be contrary to the direction of advance of the train. In this architecture, the circuit that makes the investment is not considered vital, while the function to retest the actual position of the switch is considered vital. In addition, such as the withdrawal of the signal from Track transmission is ensured by turning off the transmitter, the function investment should not necessarily securely secure the disconnection of the track circuit. In addition, the investment block 50 which is directly connected to the track circuit provides the isolation required at 4 KVdc between the subsystem and the track.

El control de selección, así como la función de relectura de la posición del bloque de inversión 50 están gestionadas por el módulo 102 de ordenador vital, a través del bus paralelo VCM_IOBUS.The selection control, as well as the function of rereading of the position of the investment block 50 are managed by the vital computer module 102, via the bus parallel VCM_IOBUS.

La función de inversión se basa en el uso de un par de relés, denominados ddx y dsx, que cuando son apropiadamente controlados, conectan el transmisor a extremo del CdB y el receptor al extremo opuesto. La función de conmutación de relé siempre se realiza cuando no hay señal de transmisión presente; esto permite asegurar la fiabilidad de la función requerida; también, si las condiciones operacionales anteriores son consideradas, no se requiere ningún tratamiento particular de la superficie sobre los contactos del relé. El control es codificado mediante una lógica programable a la que se puede acceder a través del VCM_IOBUS que genera las señales para controlar los dos relés. Como esta arquitectura requiere un relé excitado y un relé no excitado para que el transmisor pueda conectarse a un extremo y el receptor al otro extremo, o viceversa, las únicas combinaciones permitidas de las señales de control son ACTIVADO/DESACTIVADO y DESACTIVADO/ACTIVADO. La condición no deseada de los dos relés excitados o de los dos relés no excitados está reconocida por la función de relectura que fuerza el subsistema a un estado
seguro.
The inversion function is based on the use of a pair of relays, called ddx and dsx, which when properly controlled, connect the transmitter to the end of the CdB and the receiver to the opposite end. The relay switching function is always performed when there is no transmission signal present; this allows to ensure the reliability of the required function; Also, if the above operational conditions are considered, no particular surface treatment on the relay contacts is required. The control is coded by a programmable logic that can be accessed through the VCM_IOBUS that generates the signals to control the two relays. Since this architecture requires an excited relay and a non-excited relay so that the transmitter can be connected to one end and the receiver to the other end, or vice versa, the only allowed combinations of the control signals are ON / OFF and OFF / ON. The unwanted condition of the two excited relays or the two non-excited relays is recognized by the re-reading function that forces the subsystem to a state
sure.

La figura 13a muestra el esquema de conexión entre los dos relés y los estados de contacto para la dirección de avance del tren izquierda (sx), mientras que la figura 13b es aplicable para la dirección opuesta.Figure 13a shows the connection scheme between the two relays and the contact states for the address of left train feed (sx), while Figure 13b is applicable for the opposite direction.

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Cada relé incluye: cuatro contactos, usados para la función de inversión real; dos contactos, usados para detectar la posición de los relés; un contacto usado para las funciones de diagnóstico.Each relay includes: four contacts, used to the real investment function; two contacts, used to detect the position of the relays; a contact used for the functions of diagnosis.

Los dos relés seleccionados para esta función son relés de seguridad de la placa de circuito impreso cuyas características principales son: contactos de guía forzados, es decir conectados mecánicamente de tal manera que los contactos en reposo cerrados y los contactos abiertos en reposo no puedan ser cerrados de manera simultánea; incluso cuando ocurra un fallo (es decir, un contacto esté atascado), se asegura una distancia mínima de apertura para los contactos antagónicos; aislamiento de contacto/contacto y de contacto/bobina 4 kdc (cuya característica se requiere para asegurar el aislamiento necesario entre el subsistema y la vía); no se facilitan contactos de intercambio, sino solamente contactos normalmente cerrados (NC) o contactos normalmente abiertos (NA) que se conmutan al estado contrario cuando se activa el relé; 3 contactos NC y 4 contactos NA.The two relays selected for this function are safety relays of the printed circuit board whose Main features are: forced guide contacts, it is say mechanically connected in such a way that the contacts in Closed rest and open contacts at rest cannot be closed simultaneously; even when a fault occurs (it is say, a contact is stuck), a minimum distance is ensured opening for antagonistic contacts; insulation of contact / contact and contact / coil 4 kdc (whose characteristic is required to ensure the necessary isolation between the subsystem and pathway); exchange contacts are not provided, but  only normally closed contacts (NC) or contacts normally open (NA) that switch to the opposite state when the relay is activated; 3 NC contacts and 4 NO contacts.

La función de relectura es gestionada por el módulo 102 de ordenador vital que calcula de manera dinámica dos palabras a través de dos circuitos paralelos, es decir MODULO0 y MODULO1 (figura 13). Cada circuito de relectura usa un contacto NA de un relé y un contacto NC del otro relé, conectados en serie; como los dos relés están controlados de manera exclusiva, un circuito tiene ambos contactos cerrados, mientras que el otro circuito tiene ambos contactos abiertos (como se muestra en la figura 13 para el caso "sx"). Con referencia a la figura 13, las palabras que vayan a ser recirculadas controlan las señales DRIVE0 y DRIVE1, mientras que las palabras de recomprobación de relectura usan las señales SENSE0 y SENSE1; la señal SENSE es la negación lógica de la correspondiente señal DRIVE, siempre que ambos contactos están cerrados (cuya condición sólo puede cumplirse para uno de los dos circuitos de relectura). Si no se realiza ninguna relectura o se realiza una relectura incorrecta, ya sea por el circuito habilitado para la recirculación de palabra (ambos contactos deben estar cerrados) o por el circuito que debería estar inhabilitado (ambos contactos deben estar abiertos), esto se interpreta como un mal funcionamiento de bloque de
inversión.
The rereading function is managed by the vital computer module 102 which dynamically calculates two words through two parallel circuits, ie MODULE0 and MODULE1 (Figure 13). Each reread circuit uses an NO contact of one relay and an NC contact of the other relay, connected in series; As the two relays are controlled exclusively, one circuit has both contacts closed, while the other circuit has both contacts open (as shown in Figure 13 for the case "sx"). With reference to Figure 13, the words to be recirculated control the DRIVE0 and DRIVE1 signals, while the retest retest words use the SENSE0 and SENSE1 signals; The SENSE signal is the logical negation of the corresponding DRIVE signal, provided that both contacts are closed (whose condition can only be fulfilled for one of the two readout circuits). If no reread is made or an incorrect reread is made, either by the circuit enabled for word recirculation (both contacts must be closed) or by the circuit that should be disabled (both contacts must be open), this is interpreted as a block malfunction of
investment.

El circuito vital para releer el estado del bloque de inversión 50 está diseñado de tal manera que cualquier fallo de componente o pérdida de la fuente de alimentación evita la lectura de la palabra de comprobación: la exactitud de la palabra de comprobación depende de la recepción apropiada de la palabra de comprobación por el hardware (aleatorización, firma).The vital circuit to reread the state of investment block 50 is designed in such a way that any component failure or loss of power supply prevents Reading the test word: the accuracy of the word from  checking depends on the proper reception of the word from hardware check (randomization, signature).

La interfaz de datos entre el módulo 102 de ordenador vital y el módulo de protección, inversión y de diagnóstico 402 está protegida por técnicas comunes de firma y de aleatorización.The data interface between module 102 of vital computer and the module of protection, investment and diagnosis 402 is protected by common signature techniques and randomization

La arquitectura de seguridad de esta función es del tipo reactivo, y es tal como para asegurar que el subsistema puede ser conmutado al estado de seguridad en caso de un fallo.The security architecture of this function is of the reactive type, and is such as to ensure that the subsystem It can be switched to safety status in case of a failure.

La siguiente tabla lista las señales conectadas al bloque de inversión.The following table lists the connected signals to the investment block.

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(Tabla pasa a página siguiente)(Table goes to page next)

33

Las funciones de diagnóstico para los datos de yarda se llevan a cabo sobre hardware no vital y son manejadas por medio de un módulo comercial con un microprocesador sobre la placa que se conecta a la red de diagnóstico del sistema. El módulo comercial denominado Echelon, es un módulo de "propósito general" que gestiona 10 canales discretos de E/S; mediante el uso de un conversor A/D externo, puede adquirir 8 canales analógicos adicionales.Diagnostic functions for data yard are carried out on non-vital hardware and are handled by medium of a commercial module with a microprocessor on the board which connects to the system diagnostic network. The module commercial called Echelon, is a module of "purpose general "that manages 10 discrete I / O channels; through the Using an external A / D converter, you can purchase 8 channels Additional analogs

El módulo de microprocesador incluye una segunda interfaz serie RS232 que se conecta al módulo 102 de ordenador vital y se usa para recibir la información requerida para comprobar la señal de yarda, tal como la dirección de transmisión de la señal sobre el circuito de vía. El módulo anterior es opcional y sólo se proporciona cuando se encuentra disponible una red de diagnóstico, por ejemplo del tipo Echelon, al que la información de diagnóstico sobre la interfaz de cabina/yarda solamente es transmitida.The microprocessor module includes a second RS232 serial interface that connects to vital computer module 102 and is used to receive the information required to verify the yard signal, such as the direction of signal transmission on the track circuit. The previous module is optional and only provides when a diagnostic network is available, for example of the Echelon type, to which the diagnostic information over the cabin / yard interface is only transmitted.

En la arquitectura del módulo de protección, inversión y de diagnóstico, el módulo de diagnóstico se usa para adquirir las cantidades siguientes:In the protection module architecture, inversion and diagnostic, the diagnostic module is used to Acquire the following quantities:

aislamiento de los cables izquierdo (sx) y derecho (dx) a la vía (esta información también se visualiza mediante dos LED de panel frontal);left cable insulation (sx) and right (dx) to the track (this information is also displayed via two front panel LEDs);

corriente sobre el bobinado secundario del transformador de transmisión (medida por un sensor de efecto Hall);current on the secondary winding of the transmission transformer (measured by an effect sensor Hall);

tensión sobre el bobinado secundario del transformador de transmisión (medida por un sensor de efecto Hall);tension on the secondary winding of the transmission transformer (measured by an effect sensor Hall);

potencia de la señal recibida en banda (la señal se recibe por medio de un bobinado secundario separado del transformador de recepción);power of the received band signal (the signal it is received by means of a secondary winding separated from the receiving transformer);

potencia de la señal recibida fuera de banda;signal strength received out of band;

frecuencia de la portadora de modulación de la señal de transmisión.carrier frequency modulation of the transmission signal

Todos los circuitos requeridos para la adquisición de la señal y el acondicionamiento son alimentadas por medio de una fuente de alimentación autónoma y aislados a 4 kV DC de la vía.All circuits required for the signal acquisition and conditioning are fed by medium of an autonomous power supply and isolated at 4 kV DC of the track.

La estructura del módulo de diagnóstico es como la que se muestra en la figura 14.The structure of the diagnostic module is like the one shown in figure 14.

Las figuras 15 a 21 muestran varios detalles de la adquisición de la señal del circuito de vía y del módulo de reconocimiento. Este módulo está diseñado como un receptor de señal de circuito de vía de seguridad que funciona en la banda de 40 Hz a 1 kHz, y se usa para reconocer las señales codificadas proporcionadas por el sistema de bloque de código n y las señales de "frecuencia fija" usadas cuando no se facilita ningún código.Figures 15 to 21 show various details of the acquisition of the signal of the track circuit and the module recognition. This module is designed as a signal receiver of safety track circuit operating in the 40 Hz band at 1 kHz, and is used to recognize encoded signals provided by the code block system n and the signals "fixed frequency" used when no one is provided code.

La arquitectura de seguridad del módulo APRX, como se ha mencionado anteriormente, incluye dos canales de adquisición y acondicionamiento 60, 61, que son desacoplados por medio de una etapa de entrada 62. Ésta última está diseñada con técnicas inherentes de seguridad frente al fallo, asegurando que las señales de salida adquiridas por los dos canales no puede degradar a condiciones más permisivas debido a un fallo.The security architecture of the APRX module, As mentioned above, it includes two channels of acquisition and conditioning 60, 61, which are decoupled by middle of an input stage 62. The latter is designed with inherent security techniques against failure, ensuring that Output signals acquired by the two channels cannot degrade to more permissive conditions due to failure.

Cada canal 60, 61, en base a un procesador digital de la señal DSP, usa hardware dedicado e incluye, como se muestra en la figura 16 en detalle, funciones de prueba de autorregulación que funcionan de manera continua e independientemente del estado del circuito de vía.Each channel 60, 61, based on a processor DSP digital signal, use dedicated hardware and include, as shown in figure 16 in detail, test functions of self-regulation that work continuously and regardless of the state of the track circuit.

La detección de fallo para cada canal se realiza midiendo las señales de prueba generadas localmente; particularmente se facilita: una señal para comprobar la amplitud apropiada de la señal de entrada; un señal para verificar la frecuencia apropiada de la señal de entrada; un monitor para todas las tensiones de alimentación internas y tensiones de referencia.Failure detection for each channel is performed measuring the locally generated test signals; particularly facilitated: a signal to check the amplitude appropriate input signal; a signal to verify the appropriate frequency of the input signal; one monitor for all internal supply voltages and voltages of reference.

La negación de los efectos de fallo están asignados a la función de construcción de la salida que requiere una medida apropiada de todas las señales de pruebas y de referencia para generar la información de salida permisiva.Denial of failure effects are assigned to the exit construction function that requires an appropriate measure of all test signals and of reference to generate the permissive output information.

La placa está compuesta de los siguientes bloques funcionales: un bloque de fuente de alimentación 63 que proporciona todas las alimentaciones internas y las tensiones de referencia requeridas por los dos canales del módulo 302, un circuito de señal de entrada 64 que está diseñado con técnicas inherentes de seguridad frente al fallo y que distribuye la señal recibida a los dos canales 60, 61 y permite sumar la señal de prueba de amplitud a la señal de entrada; el canal A 60 y el canal B 61 que están hechos de hardware replicado. Los dos canales funcionan de manera independiente, es decir adquieren la señal de vía y transmiten la información de código/frecuencia fija detectada en la vía al módulo 102 de ordenador vital a través de la memoria de puerto dual 70.The board is composed of the following blocks Functional: a power supply block 63 that provides all internal supplies and reference voltages required by the two channels of module 302, a signal circuit input 64 that is designed with inherent security techniques Facing the fault and distributing the received signal to both channels 60, 61 and allows adding the amplitude test signal to the input signal; channel A 60 and channel B 61 that are made of replicated hardware The two channels work so independent, that is, they acquire the track signal and transmit the code / fixed frequency information detected in the path to the module 102 vital computer through dual port memory 70.

Cada canal de procesado 60, 61 están a su vez compuestos de los siguientes bloques funcionales: una lógica 160, 161, que tiene las siguientes funciones: medida de la señal de circuito de vía; medida de las señales de prueba y de la señales de referencia internas; demodulación de la señal y reconocimiento de los códigos; codificación y transferencia de la información al módulo 102 de ordenador vital;Each processing channel 60, 61 are in turn composed of the following functional blocks: logic 160, 161, which has the following functions: measurement of the signal of track circuit; measurement of test signals and signals internal reference; signal demodulation and recognition of the codes; coding and transfer of information to vital computer module 102;

Una lógica de prueba 260, 261 que proporciona las señales de prueba, amplitud y de frecuencia que se usan para comprobar la integridad del canal de medida.A test logic 260, 261 that provides the test, amplitude and frequency signals used to check the integrity of the measurement channel.

Cada canal usa una RAM de puerto dual 70 para intercambiar la información con el módulo 102 de ordenador vital, a través de la interfaz VCM_IOBUS. Dicha interfaz de datos entre el módulo 102 de ordenador vital y el módulo de adquisición y de reconocimiento de la señal del circuito de vía 302 está protegida mediante la aleatorización de los datos vitales para asegurar un comportamiento seguro incluso cuando ocurren errores de encaminamiento del módulo al VCM_IOBUS.Each channel uses a dual port RAM 70 to exchange information with vital computer module 102, to through the VCM_IOBUS interface. Said data interface between the vital computer module 102 and the acquisition module and of Signal recognition of track circuit 302 is protected by randomizing vital data to ensure a safe behavior even when errors occur module routing to VCM_IOBUS.

El algoritmo de reconocimiento de la señal del circuito de vía usado por cada uno de los dos canales 60, 61 genera una palabra interna de "señal presente/ausente"; estas palabras que son predeterminadas para cada señal de código/frecuencia fija y diferentes para los dos canales 60, 61, son inicializadas al comienzo de cada ciclo con el código / frecuencia fija "ausente". Cada canal 60, 62 muestrea la señal del circuito de vía a frecuencias de muestreo ligeramente diferentes, es decir, difieren en unos 16 kHz. Entonces, la señal muestreada se filtra digitalmente y se analiza mediante dos procesos paralelos que la discriminan como un código o como la señal de frecuencia fija, y de manera más precisa:The signal recognition algorithm of track circuit used by each of the two channels 60, 61 generates an internal word of "present / absent signal"; these words that are predetermined for each signal of fixed and different code / frequency for both channels 60, 61, are initialized at the beginning of each cycle with the code / fixed frequency "absent". Each channel 60, 62 samples the signal of the track circuit at sampling rates slightly different, that is, they differ by about 16 kHz. So the signal sampled is filtered digitally and analyzed by two parallel processes that discriminate it as a code or as the signal fixed frequency, and more precisely:

Reconocimiento de código: la señal filtrada se demodula, obteniendo de esa forma la onda cuadrada que constituye la señal moduladora de código. El reconocimiento de un código particular, como el que se obtiene del análisis de la duración ACTIVADO / DESACTIVADO de dicha onda cuadrada, cambia la palabra correspondiente al código reconocido de ausente a presente;Code recognition: the filtered signal is demodulates, thereby obtaining the square wave that constitutes The code modulator signal. The recognition of a code particular, such as that obtained from the duration analysis ON / OFF of said square wave, change the word corresponding to the code recognized from absent to present;

El reconocimiento de la señal de frecuencia fija: el reconocimiento de la señal de frecuencia fija se obtiene comparando la fase de la señal adquirida con una señal de 50Hz de referencia interna. El reconocimiento de una señal de frecuencia fija particular se obtiene analizando la diferencia de fase anterior en el dominio del tiempo (tiempos de fase/contrafase y de transición); la palabra que corresponde a la señal de frecuencia fija reconocida se cambia de ausente a presente.The recognition of the fixed frequency signal: recognition of the fixed frequency signal is obtained comparing the phase of the acquired signal with a 50Hz signal from internal reference. The recognition of a frequency signal particular fixed is obtained by analyzing the phase difference previous in the time domain (phase / counter and phase times transition); the word that corresponds to the frequency signal Fixed recognized is changed from absent to present.

Cada una de las palabras interiores anteriores, asociada a cualquier código o señal de frecuencia fija, son adicionalmente cambiadas y se hacen disponibles al módulo de ordenador vital VCM 102 en la memoria de puerto dual 70, mediante un proceso que usa una palabra, denominada "Consigna de tiempo", precargada desde el módulo 102 de ordenador vital en cada ciclo y variando de un ciclo a otro; la palabra previamente determinada de código/frecuencia fija detectada/ausente; la medida apropiada de todas las señales de prueba y las señales de referencia.Each of the previous inner words, associated with any code or signal of fixed frequency, are additionally changed and made available to the module VCM 102 vital computer in dual port memory 70, using a process that uses a word, called "time setpoint", preloaded from the vital computer module 102 in each cycle and varying from one cycle to another; the previously determined word of fixed code / frequency detected / absent; the appropriate measure of All test signals and reference signals.

El funcionamiento dinámico y la diversidad de las palabras de salida emitidas por cada canal están asegurados mediante la variabilidad de la "Consigna de tiempo" precargada desde el módulo 102 de ordenador vital, y variando de un ciclo al otro, y mediante la diferente codificación de código/frecuencia fija realizada por los dos canales 60, 61, con lo que incluso cuando se detecte la misma señal a la entrada de los dos canales, se generen diferentes palabras de estado.The dynamic functioning and diversity of output words issued by each channel are insured by means of the variability of the preloaded time setpoint from the vital computer module 102, and varying from one cycle to other, and by different code / fixed frequency coding made by the two channels 60, 61, so even when detect the same signal at the input of the two channels, they are generated Different status words.

La función de comparación de los resultados producidos por los dos canales 60, 61 no está asignada a este módulo, sino al módulo de ordenador vital 302. Esta configuración del diseño permite el llevar a cabo la función de una manera autosostenible.The result comparison function produced by the two channels 60, 61 is not assigned to this module, but to the vital computer module 302. This configuration of the design allows to carry out the function in a way self-sustaining

La siguiente tabla lista, como se muestra esquemáticamente en la figura 17, las señales de interfaz entre el módulo 302 y las otras placas de la subunidad (2) de control y de supervisión.The following table list, as shown schematically in figure 17, the interface signals between the module 302 and the other plates of the control subunit (2) and supervision.

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Como se muestra en la figura 16, el bloque de fuente de alimentación 63 y el bloque de circuito de señal de entrada 62 es común a ambos canales; se facilitará una descripción más adelante para ambos bloques comunes, mientras que se describirá sólo uno de los dos canales de procesado que son funcionalmente idénticos.As shown in Figure 16, the block of power supply 63 and the signal circuit block of Input 62 is common to both channels; a description will be provided later for both common blocks, while it will be described only one of the two processing channels that are functionally identical

La figura 17 esquemáticamente muestra el bloque funcional para las fuentes de alimentación internas. Este bloque tiene las siguientes entradas:Figure 17 schematically shows the block Functional for internal power supplies. This block It has the following entries:

+5 VDC: tensión generada y controlada por la fuente de alimentación de conmutación contenida en la trama lógica. Las siguiente fuentes de alimentación internas se obtienen a partir de esta tensión de la fuente de alimentación, gracias a los reguladores de tensión replicados para los dos canales:+5 VDC: voltage generated and controlled by the Switching power supply contained in the logic frame. The following internal power supplies are obtained from of this power supply voltage, thanks to the voltage regulators replicated for both channels:

las tensiones de 3,3 V/1,8 V y \pm5 V requeridas para el funcionamiento apropiado de la lógica;the voltages of 3.3 V / 1.8 V and ± 5 V required for the proper functioning of logic;

La tensión de referencia de prueba (2,5 V) usada como una tensión de referencia para generar la señal de prueba de amplitud;The test reference voltage (2.5 V) used as a reference voltage to generate the test signal of amplitude;

24Vdc2: las siguientes fuentes de alimentación internas se obtienen a partir de esta tensión:24Vdc2: the following power supplies internal are obtained from this tension:

una tensión de 4,1 V que se usa como una referencia para la amplitud de la señal de vía; se facilitan reguladores de tensión replicados en los dos canales para esta función.a voltage of 4.1 V that is used as a reference for the amplitude of the track signal; are provided voltage regulators replicated on both channels for this function.

la tensión de alimentación tanto para el dispositivo de medida de la señal de vía como para el generador de señal de prueba de frecuencia.the supply voltage for both the measuring device of the track signal as for the generator frequency test signal.

Las tensiones generadas se resumen en la siguiente tabla:The tensions generated are summarized in the following table:

100100

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    

El bloque funcional anterior 63 cumple con las siguientes reglas de seguridad:The previous functional block 63 complies with the following security rules:

asegura la independencia entre las tensiones de referencia que se usan para medir la señal de vía (como se deriva de la tensión 24V2) y la tensión que se usa para generar la señal de prueba de amplitud. Esto permite detectar cualquier cambio de tensión de referencia de medida causado por fallos o variaciones de la tensión de alimentación.ensures independence between the tensions of reference used to measure the track signal (as derived 24V2) and the voltage used to generate the signal amplitude test. This allows to detect any change of measurement reference voltage caused by failures or variations of The supply voltage.

asegura la independencia entre la tensión usada para generar la base de tiempo de la lógica (derivada de la tensión de 5 V) y la tensión usada para generar la señal de prueba de frecuencia (derivada de los 24 VDC2);ensures independence between the voltage used to generate the time base of the logic (derived from the voltage 5 V) and the voltage used to generate the test signal of frequency (derived from 24 VDC2);

asegura la Independencia de tensiones de referencia entre los dos canales de procesado. Esta condición se consigue usando reguladores de tensión físicamente separados.ensures the independence of tensions of reference between the two processing channels. This condition is get using physically separate voltage regulators.

La figura 18 muestra el diagrama de bloques del circuito de entrada 52 para la señal de circuito de vía que está compuesto de las siguientes funciones: sumador de puente 162, filtros antisolapamiento 262.Figure 18 shows the block diagram of the input circuit 52 for the track circuit signal that is composed of the following functions: bridge adder 162, anti-lapping filters 262.

La etapa de entrada de la señal 62 incluye un sumador de puente 162 que lleva a cabo la doble función de distribuir la señal de circuito de vía a los dos canales de medida 60, 61 y de sumar la señal de prueba de amplitud de cada canal a la señal de vía.The signal input stage 62 includes a bridge adder 162 that performs the dual function of distribute the track circuit signal to the two measurement channels 60, 61 and adding the amplitude test signal of each channel to the road sign

El circuito de señal de entrada está diseñado de una manera "inherente de seguridad frente al fallo", para asegurar de manera segura que la relación entre la tensión de salida del bloque y la tensión de entrada del bloque no aumenta debido a los fallos, sin ser detectada a través de la medida de la señal de prueba.The input signal circuit is designed as an "inherent security against failure" way, to make sure that the relationship between the voltage of block output and block input voltage does not increase due to failures, without being detected through the measurement of the test signal

Este bloque usa un transformador que tiene dos bobinados secundarios para la distribución de la señal. Las señales de prueba son inyectadas creando un puente que está balanceado entre una toma central del bobinado secundario y el punto de medida de la señal.This block uses a transformer that has two secondary windings for signal distribution. The signs test are injected creating a bridge that is balanced between a central outlet of the secondary winding and the measuring point Of the signal.

Los componentes de los puentes de medida tendrán una tecnología tal que asegure que no se espere ningún aumento de la tensión en el punto de medida debido a fallos.The components of the measuring bridges will have such a technology that ensures that no increase in the voltage at the measuring point due to failures.

Mediante la elección del uso de una señal de prueba para comprobar la amplitud de la medida de la señal, se asegura la detección de fallos en el flujo descendente desde el punto de inyección de la señal de prueba (por esta razón, dicho punto de inyección se situará en el punto más alto); todos los circuitos flujo ascendente desde el punto de inyección de la señal de prueba de amplitud estarán diseñados con reglas inherentes de seguridad frente al fallo.By choosing to use a signal from test to check the amplitude of the signal measurement, it ensures the detection of faults in the downward flow from the injection point of the test signal (for this reason, said injection point will be at the highest point); all the upstream circuits from the signal injection point amplitude test will be designed with inherent rules of Security against failure.

Flujo abajo desde el bloque de separación de la señal 164, se facilita un filtro paso bajo antisolapamiento para cada canal de procesado 60, 61 El filtro tiene una frecuencia de corte tal que asegure que el módulo 302 tenga una banda de entrada de 1 kHz.Flow down from the separation block of the signal 164, a low-pass anti-lap filter is provided for each processing channel 60, 61 The filter has a frequency of cut such that it ensures that module 302 has an input band 1 kHz

Los efectos potenciales del filtro de antisolapamiento 262 sobre la seguridad podrían ser:The potential effects of the filter 262 anti-lapping on safety could be:

una relación de señal de entrada/salida alterada; particularmente, un aumento de la ganancia (o una disminución de la atenuación) tiene efectos adversos sobre la seguridad. Este evento hipotético se detecta midiendo la señal de prueba de amplitud que se inyecta en el flujo ascendente desde el filtro antisolapamiento 264. Además, como los filtros están hechos solamente de componentes pasivos que tienen una atenuación despreciable en la banda de paso, este evento es realmente imposible;an altered input / output signal ratio; particularly, an increase in profit (or a decrease in attenuation) has adverse effects on safety. This event hypothetical is detected by measuring the amplitude test signal that is  injected into the upstream from the anti-lapping filter 264. Furthermore, since the filters are made only of passive components that have negligible attenuation in the passing band, this event is really impossible;

la frecuencia de corte alterada. Un incremento de la frecuencia de corte más allá de la mitad de la frecuencia de muestreo (teorema de Nyquist) afecta potencialmente a la seguridad, por consiguiente podrían esperarse ruidos de alimentación más allá de dicha frecuencia, y dichas características que pueden confundirse con las señales esperadas, debido al solapamiento. El remedio para esto está asignado en el bloque de lógica que usa una frecuencia de muestreo - 16 kHz, por lo tanto por encima de la banda de ruido de tren. Además, el uso de señales moduladas tanto en condiciones de transmisión de código como en condiciones sin código facilitan una clave adicional de seguridad.the cutoff frequency altered. An increase of the cutoff frequency beyond half the frequency of sampling (Nyquist theorem) potentially affects security, therefore power noise could be expected beyond of said frequency, and said characteristics that may to be confused with the expected signals, due to the overlap. He remedy for this is assigned in the logic block that uses a sampling frequency - 16 kHz, therefore above the band of train noise. In addition, the use of modulated signals both in code transmission conditions as in conditions without code provide an additional security key.

El bloque funcional de lógica 160, 161, como el que se muestra en la figura 21, lleva a cabo las siguientes funciones:The logic functional block 160, 161, such as the shown in figure 21, performs the following functions:

Muestreo de 8 señales analógicas, con una frecuencia de muestreo de hasta 18 kHz por canal;Sampling of 8 analog signals, with one sampling rate of up to 18 kHz per channel;

procesando de las señales adquiridas;processing of acquired signals;

Interfaz con el módulo 102 de ordenador vital.Interface with computer module 102 vital.

El bloque de lógica funcional está compuesto de los siguientes tres bloques físicos:The functional logic block is composed of The following three physical blocks:

Un bloque de adquisición 80 que se basa en un dispositivo ADC conversor analógico a digital para muestrear y medir 8 señales analógicas;An acquisition block 80 that is based on a ADC analog to digital converter device for sampling and measuring 8 analog signals;

Un bloque de procesado 81, que se basa en un microprocesador específicamente diseñado para las operaciones de Procesado Digital de la Señal (DSP), y en el uso de memorias instantáneas, relojes, y osciladores;A processing block 81, which is based on a microprocessor specifically designed for the operations of Digital Signal Processing (DSP), and in the use of memories snapshots, clocks, and oscillators;

una interfaz 82 con el módulo de interfaz común 102.an interface 82 with the common interface module 102

El bloque de adquisición 80 está compuesto de un dispositivo ADC que tiene ocho canales de entrada como que se usan de la siguiente manera:The acquisition block 80 is composed of a ADC device that has eight input channels as used as follows:

canal 1: muestreo de la señal de vía. Se notará que la señal de vía está trasladada en amplitud debido a la presencia de la señal de prueba de amplitud.channel 1: sampling of the track signal. It will be noticed that the track signal is translated in amplitude due to the presence of the amplitude test signal.

canal 2: muestro de la señal de prueba de frecuencia.channel 2: sample of the test signal of frequency.

canales 3, 5, 7: muestro de la tensión de referencia interna.Channels 3, 5, 7: show the voltage of internal reference.

canales 4, 6, 8: muestro de la referencia de puesta a tierra.Channels 4, 6, 8: Sample reference grounding

Los dispositivos ADC proporcionan una salida digital que corresponde a la tensión de entrada al muestrear; este valor de salida depende de la tensión de referencia proporcionada al dispositivo.ADC devices provide an output digital corresponding to the input voltage when sampling; East output value depends on the reference voltage provided to device.

La arquitectura del canal de medida que usa las señales de prueba anteriores permite detectar y gestionar de manera apropiada cualquier error de la medida.The architecture of the measurement channel that uses the previous test signals allow to detect and manage so appropriate any measurement error.

Se notará que la elección de sumar la señal de prueba de amplitud a la señal de vía permite una comprobación completa y continua del canal de adquisición dedicado a la medida de la señal de vía.It will be noted that the choice of adding the signal of amplitude test to the track signal allows a check complete and continuous acquisition channel dedicated to the measure of the track signal.

Otros errores potenciales de muestreo de la señal pueden ser:Other potential signal sampling errors They may be:

canal de adquisición erróneo: las señales existentes en los canales diferentes del ADC han sido definidos con dichas características de frecuencia, modulación y de amplitud diferentes que no pueden confundirse. Este mal funcionamiento evita cualquier reconocimiento de las señales para los canales pertinentes.wrong acquisition channel: the signals existing in the different channels of the ADC have been defined with said frequency, modulation and amplitude characteristics different that cannot be confused. This malfunction prevents any recognition of the signals for the channels relevant.

Deriva de la frecuencia de muestreo: este riesgo se previene midiendo la frecuencia de la señal de prueba de frecuencia que, como se ha expresado anteriormente, no es generada por el dispositivo generador de la base de tiempos de la sección de lógica.Sample rate drift: this risk it is prevented by measuring the frequency of the test signal of frequency that, as stated above, is not generated by the time base generating device of the section of logic.

Cada canal 60, 61 están equipados con un microprocesador DSP; dichos microprocesadores están específicamente diseñados para realizar operaciones secuenciales de multiplicación y de suma para determinar los filtros digitales. El procesador DSP que ejecuta el software de aplicación, está diseñado para filtrar y demodular las señales y reconocer los códigos de las mismas. También, este bloque incluye los circuitos auxiliares requeridos para el funcionamiento DSP, de manera más precisa:Each channel 60, 61 are equipped with a DSP microprocessor; said microprocessors are specifically designed to perform sequential multiplication operations and of sum to determine the digital filters. DSP processor which runs the application software, is designed to filter and demodulate the signals and recognize their codes. Also, this block includes the required auxiliary circuits For DSP operation, more precisely:

un generador del reloj, siendo la deriva de esta señal detectada por medio de la medida de la frecuencia de la señal de prueba de frecuencia;a clock generator, being the drift of this signal detected by measuring the frequency of the signal frequency test;

una memoria instantánea que se usa para almacenar el programa de aplicación, en condiciones de fallo de alimentación. La comprobación de la integridad de código de encendido protege contra todo riesgo asociado a esta función;an instant memory used to store the application program, under power failure conditions. Ignition code integrity check protects against all risks associated with this function;

memoria RAM: los microprocesadores DSP de la familia seleccionada incluyen una memoria RAM "sobre circuito integrado" que es suficiente para las aplicaciones del estado de la técnica, con lo que no se necesita ninguna memoria adicional en la actualidad. Para aplicaciones futuras, se espera añadir una memoria adicional optativa a la placa;RAM: the DSP microprocessors of the Selected family include a RAM memory "on circuit integrated "which is sufficient for applications of the state of the technique, so no additional memory is needed in the actuality For future applications, it is expected to add a additional optional memory to the board;

un dispositivo basado en lógica programable que forma la memoria de puerto dual en común con el módulo 102 de ordenador vital y otras funciones lógicas tales como la descodificación de dirección externa, y el control de dispositivo de adquisición.a device based on programmable logic that form dual port memory in common with module 102 of vital computer and other logical functions such as the external address decoding, and device control of  acquisition.

Una interfaz con el módulo 102 de ordenador vital. Esta interfaz está provista de una memoria de puerto dual. Cualquier acceso simultáneo a la memoria por parte del módulo 102 de ordenador vital y del módulo de reconocimiento y de adquisición de la señal de circuito de vía 302, es decir, el VCM y el APRX es gestionado mediante circuitos de lógica dedicados. Tanto la memoria de puerto dual como los circuitos lógicos pertinentes consisten en hardware programable. La protección contra cualquier fallo de la función de la memoria de puerto dual, como congelamiento de los datos, encaminamiento erróneo o arbitraje de acceso erróneo se proporciona mediante remedios software.An interface with computer module 102 vital. This interface is provided with a dual port memory. Any simultaneous access to memory by module 102 vital computer and recognition and acquisition module of the track circuit signal 302, that is, the VCM and the APRX is managed through dedicated logic circuits. Both memory Dual port as the relevant logic circuits consist of programmable hardware Protection against any failure of the Dual port memory function, such as freezing of data, erroneous routing or erroneous access arbitration is provides through software remedies.

Para cada canal de procesado 80, 61, se proporcionan dos áreas de encaminamiento diferentes, diseñadas para el intercambio de información vital y de información no vital respectivamente. Como se muestra en la figura 20, cuando se encaminan las áreas de datos vitales predeterminadas, los datos proporcionados por el módulo 302 son cambiados mediante la aleatorización mecánica de los datos del bus que se realiza físicamente sobre la placa madre. La aleatorización se realiza de una manera diferente para cada posición de la placa madre; esta técnica permite diferenciar las salidas generadas por cada módulo. Esto proporciona una protección contra cualquier error de encaminamiento para los módulos en el VCM_IOBUS. Los accesos a las áreas no vitales no son diferenciados mediante la aleatorización; esto simplifica la gestión de los datos no vitales dentro del módulo de ordenador vital, evitando de esta forma cualquier descodificación como una función del módulo encaminado.For each processing channel 80, 61, they provide two different routing areas, designed to the exchange of vital information and non-vital information respectively. As shown in Figure 20, when route the predetermined vital data areas, the data provided by module 302 are changed by the mechanical randomization of bus data that is performed physically on the motherboard. The randomization is carried out of a different way for each position of the motherboard; is technique allows to differentiate the outputs generated by each module. This provides protection against any error of routing for the modules in the VCM_IOBUS. The accesses to non-vital areas are not differentiated by randomization; this simplifies the management of non-vital data within the vital computer module, thus avoiding any decoding as a function of the routed module.

El módulo de lógica de prueba 260, 261, como se muestra en la figura 21, genera dos señales de prueba, es decir:The test logic module 260, 261, as shown in figure 21, generates two test signals, is say:

Prueba 1 para comprobar la amplitud del canal de medida;Test 1 to check the amplitude of the channel measure;

Prueba 2 para verificar la base de tiempo del canal de medida.Test 2 to verify the time base of the measurement channel

La generación de la señal de prueba1 proporciona una señal cuya amplitud puede fijarse por la lógica; la lógica cambia cíclicamente la amplitud de la señal de prueba para para asegurar la vitalidad de la función. Por razones de seguridad, la tensión de referencia usada para generar la señal de prueba1 y la usada para medir la señal de vía son independientes y generadas mediante fuentes de alimentación autocontenidas. Esta condición es proporcionada por el bloque de "fuente de alimentación" que genera la tensión de referencia de medida de la tensión externa de 24Vdc2 y la referencia para generar la señal de prueba a partir de la tensión externa de +5 V. Esta técnica asegura que cada canal puede detectar de manera independiente dichos cambios de cualquier tensión de la fuente de alimentación para alterar los valores de tensión de referencia.The generation of the test signal1 provides a signal whose amplitude can be set by logic; the logic cyclically change the amplitude of the test signal for ensure the vitality of the function. For security reasons, the reference voltage used to generate the test signal1 and the used to measure the track signal are independent and generated through self-contained power supplies. This condition is provided by the "power supply" block that generates the measurement reference voltage of the external voltage of 24Vdc2 and the reference to generate the test signal from external voltage of +5 V. This technique ensures that each channel can independently detect such changes from any power supply voltage to alter the values of reference voltage

Recíprocamente, la señal de prueba2 tiene el propósito de proporcionar a la función lógica de una referencia de frecuencia no relacionada - base de tiempo. Para este fin, la arquitectura de seguridad del módulo incluye, para esta función, un oscilador dedicado cuya tensión de alimentación es independiente de la tensión lógica de alimentación (la tensión de +5 Vb, como se ilustra en la figura 22, se genera por el bloque de "fuente de alimentación" a partir de una tensión de 24VDC2, mientras que la alimentación lógica se deriva de la tensión de +5 V).Conversely, the test signal2 has the purpose of providing the logical function of a reference of unrelated frequency - time base. To this end, the module security architecture includes, for this function, a dedicated oscillator whose supply voltage is independent of the logical supply voltage (the voltage of +5 Vb, as illustrated in figure 22, is generated by the block of "source of power "from a voltage of 24VDC2, while the Logic power is derived from the voltage of +5 V).

La figura 22 muestra una configuración particular del sistema, en la que se usan señales de corriente para la detección del tren, así como una codificación de señal de comunicación de tren código cuatro.Figure 22 shows a particular configuration of the system, in which current signals are used for the train detection as well as signal encoding of train communication code four.

Se detecta un tren inyectando una señal de corriente fija en cada circuito de vía, es decir una señal que tenga un nivel de corriente fijo una vez descodificada. La señal transmitida por el transmisor al circuito de vía hacia el receptor en una dirección opuesta a la dirección de avance del tren se recibe si no se detecta ningún tren. Cuando un tren está presente, los raíles son cortocircuitados por el propio tren, y el receptor no es alcanzado por ninguna señal.A train is detected by injecting a signal from fixed current in each track circuit, that is a signal that have a fixed current level once decoded. The signal transmitted by the transmitter to the track circuit to the receiver in a direction opposite to the direction of advance of the train Receive if no train is detected. When a train is present, the rails are shorted by the train itself, and the receiver is not  It is reached by no signal.

La subunidad (2) de control y de supervisión de acuerdo con la invención y con la descripción anterior puede ser programada de manera apropiada por el programa de configuración apropiado específico de sistema que coopera con el programa de procesado independiente de la estructura específica del sistema para la aplicación de bloque automático de código ITALIA 4, y puede manejar (transmitir/recibir/reconocer) las siguientes señales:The subunit (2) of control and supervision of according to the invention and with the above description can be properly programmed by the configuration program appropriate system specific cooperating with the program independent processing of the specific structure of the system to the application of automatic block of code ITALIA 4, and can handle (transmit / receive / recognize) the following signals:

códigos;codes;

señal de "frecuencia fija" que se usa para obtener la función ocupada/no ocupada cuando no se proporciona ningún código (ningún camino o encaminamiento)."fixed frequency" signal used to get the busy / unoccupied function when not provided no code (no path or routing).

Como se ha descrito anteriormente, el circuito de vía está codificado mediante la interrupción de una frecuencia portadora un número predeterminado de veces por minuto (modulación de amplitud). Esta aplicación usa cuatro tipos de código. Estos tipos se obtienen usando una portadora de 50 Hz interrumpida 75, 120, 180 ó 270 veces por minuto (el código correspondiente está indicado por el número de interrupciones por minuto).As described above, the circuit of via is encoded by interrupting a frequency carrier a predetermined number of times per minute (modulation of amplitude). This application uses four types of code. These types are obtained using an interrupted 50 Hz carrier 75, 120, 180 or 270 times per minute (the corresponding code is indicated by the number of interruptions per minute).

Las características de la señal de detección de tren de corriente fija (CF) debe asegurar el mantenimiento de las condiciones de seguridad incluso cuando ocurran pérdidas de aislamiento en las uniones entre circuitos de vía adyacentes. La arquitectura de la subunidad (2) de control y de supervisión de acuerdo con la invención permite proporcionar un transmisor para cada circuito de vía conectado por la red con la unidad (1) central de control y supervisión. Las portadoras que usan los transmisores son producidas localmente, sin relación de fase entre ellas. No se puede hacer ninguna suposición acerca de la diferencia de fase entre dos circuitos de vía adyacentes.The characteristics of the detection signal of Fixed current train (CF) must ensure the maintenance of safety conditions even when losses of insulation at the junctions between adjacent track circuits. The architecture of the subunit (2) of control and supervision of according to the invention allows to provide a transmitter for each track circuit connected by the network with the central unit (1) of control and supervision. The carriers that transmitters use They are produced locally, with no phase relationship between them. I dont know can make any assumptions about the phase difference between two adjacent track circuits.

Por lo tanto, se introducirá una modulación en la señal CF que es diferente entre circuitos de vía adyacentes y que está adaptada para asegurar las condiciones de seguridad incluso cuando se transfiere potencia desde un circuito de vía y el siguiente.Therefore, a modulation will be introduced in the CF signal that is different between adjacent track circuits and that It is adapted to ensure safety conditions even when power is transferred from a track circuit and the following.

La configuración implementada en este documento incluye el uso de diferentes señales CF señala (4 conjuntos) para ser asignadas de manera apropiada a los circuitos de vía para asegurar que dicha señal no está presente en los circuitos de vía adyacentes. En todos los conjuntos, la señal está compuesta de una portadora de 50 Hz transmitida de manera alternada en fase y en oposición de fase con respecto a una referencia de 50 Hz hipotética. Los conjuntos se diferencian por los intervalos de tiempo entre dos pasos de fase sucesivos. Las secciones opuestas son conectadas por periodos de señal de 555,55 Hz, para asegurar una transición progresiva. Esta disposición proporciona, a la salida de un filtro paso banda sintonizado a 50 Hz, una señal de amplitud constante que asegura la detección de la ocupación en cualquier momento.The configuration implemented in this document Includes the use of different signals CF signals (4 sets) for be appropriately assigned to track circuits to ensure that said signal is not present in the track circuits adjacent. In all sets, the signal is composed of a 50 Hz carrier transmitted alternately in phase and in phase opposition with respect to a 50 Hz reference hypothetical The sets are differentiated by the intervals of time between two successive phase steps. Opposite sections they are connected by signal periods of 555.55 Hz, to ensure A progressive transition This provision provides, upon departure of a bandpass filter tuned to 50 Hz, an amplitude signal constant that ensures the detection of occupancy in any moment.

La señal implementada se muestra en la figura 22.The signal implemented is shown in the figure 22

Las frecuencias de la señal se seleccionan en base a las siguiente reglas:The frequencies of the signal are selected in based on the following rules:

Las frecuencias de 50 Hz y 55,55 Hz no pueden interferir ni ser interferidas por ningún circuito de vía equipado con receptores de control de fase adyacentes; se notará que los dos sistemas usan la frecuencia de 50 Hz de una manera diferente, es decir, el receptor de control de fase la usa en una onda continua, y la subunidad de control y de supervisión 2 de acuerdo con esta invención, la usa para alternancia con la frecuencia de 66,55 Hz.The frequencies of 50 Hz and 55.55 Hz cannot interfere or be interfered with by any equipped track circuit with adjacent phase control receivers; it will be noted that the two systems use the 50 Hz frequency in a different way, it is that is, the phase control receiver uses it in a continuous wave, and the control and supervisory subunit 2 in accordance with this invention uses it for alternation with the frequency of 66.55 Hz.

la atenuación del filtro a la entrada del módulo de adquisición y reconocimiento de la señal (que está sintonizado en los 50 Hz) a la frecuencia de 55,55 Hz se compensa por medio de la amplificación de las conexiones inductivas de vía;filter attenuation at module input acquisition and recognition of the signal (which is tuned at 50 Hz) at the frequency of 55.55 Hz it is compensated by means of amplification of inductive track connections;

una máscara de ruido apropiada, tal como la máscara de ruido FS-96 asegura que, alrededor de los 50 Hz, ningún ruido puede limitar el funcionamiento normal.an appropriate noise mask, such as the noise mask FS-96 ensures that, around 50 Hz, no noise can limit normal operation.

La duración de la sección T1 se usa para diferenciar los conjuntos de circuitos de vía diferentes, como se indica en la siguiente tabla:The duration of section T1 is used for differentiate the different track circuit assemblies, as indicated in the following table:

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La sección T2 tiene una duración de 90 ms (512 períodos), cuyo valor permite alcanzar un cambio de fase de 180º.Section T2 has a duration of 90 ms (512 periods), whose value allows a phase change of 180º.

El tiempo T1 se ha determinado considerando que:The time T1 has been determined considering that:

T1 será un periodo corto para reducir la degradación del tiempo de respuesta de receptor, en caso de pérdida de aislamiento a la unión; cuando se produce una pérdida de aislamiento, se espera que la señal sea perturbado por un señal en fase emitida por el circuito de vía adyacente, causando de este modo, durante unos pocos ms, un aumento de la señal en el receptor. El tiempo más largo de incremento de la señal es igual al tiempo más corto entre la duración de la señal de circuito de vía pertinente y al tiempo de la señal de circuito de vía adyacente;T1 will be a short period to reduce the degradation of receiver response time, in case of loss of isolation to the union; when there is a loss of isolation, the signal is expected to be disturbed by a signal in phase emitted by the adjacent track circuit, causing this mode, for a few ms, an increase in the signal at the receiver. The longest signal increase time is equal to the time shorter between the duration of the track circuit signal relevant and at the time of the track circuit signal adjacent;

La diferencia T1 entre los dos conjuntos será de al menos 100 ms, para asegurar el reconocimiento del conjunto al que pertenece la señal.The difference T1 between the two sets will be at least 100 ms, to ensure recognition of the set at The signal belongs.

De acuerdo con una realización variante, se puede usar una codificación código nueve. En este caso, la señal anteriormente mencionada PWM codificada puede sumarse o puede superponerse a una señal adicional derivada por medio de una modulación PWM idéntica de una portadora que tenga una frecuencia diferente, es decir, una portadora de 100 a 200 Hz, en particular de 178 Hz.According to a variant embodiment, it can be Use a code nine code. In this case, the signal previously mentioned coded PWM can be added or it can superimpose on an additional signal derived by means of a identical PWM modulation of a carrier that has a frequency different, that is, a carrier of 100 to 200 Hz, in particular 178 Hz

La lista de abreviaturas y de acrónimos, usados en las figuras y en la descripciónThe list of abbreviations and acronyms, used in the figures and in the description

@@ medida determinada adetermined measure to A/DA / D analógico a digitalanalog to digital ADCADC conversor analógico a digitalanalog converter to digital ASCVASCV aparato de estación de ordenador vitalstation apparatus vital computer ASCVGSASCVGS aparato de estación de ordenador vital para estaciones grandesstation apparatus of vital computer for stations big AVFAVF Filtro Vital ActivoVital Filter Active CA, ca,AC, AC, CAAC corriente alternacurrent alternate CC, ccDC, DC DC,DC, Corriente continuaCurrent keep going CdBCdB Circuito de víaCircuit of via FCFC Corriente fijaCurrent fixed CPUCPU Unidad central de procesoCentral Unit of process CRCCRC Comprobación de redundancia cíclicaRedundancy check cyclic D/AGIVES Digital a analógicoDigital to analogical DSPDSP Procesador de señal digitalSignal processor digital

FNETFNET Red de campoField network FSFB2FSFB2 Bus de campo con seguridad frente al fallo - Segunda generaciónBus field with security against failure - Second generation HDLCHDLC Control de enlace de datos de alto nivelData link control High level HWHw HardwareHardware E/SIS Entrada/salidaEntrance exit MGRCMGRC Módulo generador y receptor de códigoModule code generator and receiver NISALNISAL Lógica para asegurar la seguridad integrada numéricaLogic to ensure integrated security numerical PALPAL Panel de alimentaciónPanel feeding PCLPCL Lógica de control de procesadoLogic Control indicted PDP.S. Divisor PolinómicoDivider Polynomial PWMPWM Modulación de anchura de pulsosModulation width of pulses RAMRAM Memoria de acceso aleatorioAccess memory random RCFRCF Receptor de control de faseReceiver Control phase RxRx RecepciónReception SALSALT Lógica para asegurar la seguridadLogic to ensure safety SILSIL Nivel de integridad de seguridadLevel of safety integrity SRSMR Especificación de requisitos del subsistemaSpecification of requirements of subsystem SWSW Softwaresoftware TxTx TransmisiónTransmission UABUAB Unidad de alimentación de pisya (cajas terminales)Unity pisya feed (boxes terminals) V \textamp VV \ textamp V Verificación y validacióncheck and validation VGVG Generador VitalGenerator Vital VPC2VPC2 Controlador de potencia, versión 2.Power controller, version 2.

Claims (22)

1. Un sistema para la detección de la ocupación en una línea de ferrocarril, o similar, y para la comunicación digital con trenes que circulan a lo largo de la línea de ferrocarril, en el que,1. A system for occupancy detection on a railway line, or similar, and for communication digital with trains running along the line of railway, in which, a) la vía que forma la línea de ferrocarril está dividida en una pluralidad de segmentos de vía sucesivos aislados galvánicamente que tienen una longitud predeterminada, los denominados bloques, los raíles de cada segmento de vía aislado formando un circuito de vía (cdB, cdB1, cdB2, cdB3) para detectar la presencia de un tren dentro del mencionado segmento de vía aislado, para comunicar con un tren dentro del mencionado segmento de vía aislado y/o para detectar datos de diagnóstico acerca del estado del mencionado segmento de vía aislado;a) the road that forms the railway line is divided into a plurality of isolated successive track segments galvanically that have a predetermined length, the called blocks, the rails of each segment of isolated track forming a track circuit (cdB, cdB1, cdB2, cdB3) to detect the presence of a train within the aforementioned isolated track segment, to communicate with a train within the mentioned track segment isolated and / or to detect diagnostic data about the status of said segment of isolated track; b) se proporciona una unidad (1) central de control y de supervisión que genera y que transmite señales de control para ejecutar los procedimientos de detección de tren y/o los procedimientos de comunicación con el tren relativos a un tren que circula sobre ese segmento de la vía aislado y/o para ejecutar los procedimientos de diagnóstico;b) a central unit (1) of control and supervision that generates and transmits signals from control to execute train detection procedures and / or train communication procedures related to a train circulating on that segment of the isolated road and / or to execute diagnostic procedures; c) cuya unidad (1) central de control y de supervisión comunica con el circuito de vía (cdB, cdB1, cdB2, cdB3) de cada segmento de vía aislado por medio de una subunidad (2, 2', 2'') de control y de supervisión, asociada a cada uno de los segmento aislados de vía o circuitos de vía (cdB, cdB1, cdB2, cdB3) para generar y recibir códigos, y cuya subunidad (2, 2', 2'') de control y de supervisión ejecuta los procedimientos para detectar la presencia de un tren (T) dentro del segmento de vía aislado asociado, los procedimientos de comunicación y los procedimientos de diagnóstico y transmite las señales de control que corresponden a la presencia o a la ausencia del tren dentro del correspondiente segmento de vía aislado y/o a la comunicación apropiada establecida con el tren y/o las señales de diagnóstico relativas al circuito de vía (cdB, cdB1, cdB2, cdB3) e informa a la unidad (1) central de control y de supervisión sobre los resultados del mismo;c) whose central control unit (1) and supervision communicates with the track circuit (cdB, cdB1, cdB2, cdB3) of each segment of isolated track by means of a subunit (2, 2 ', 2 '') control and supervision, associated with each of the isolated track segment or track circuits (cdB, cdB1, cdB2, cdB3) to generate and receive codes, and whose subunit (2, 2 ', 2' ') of control and monitoring executes the procedures to detect the presence of a train (T) within the isolated track segment Associate, communication procedures and procedures diagnostic and transmits the corresponding control signals to the presence or absence of the train within the corresponding segment of isolated track and / or to the appropriate communication established with the train and / or the diagnostic signals related to the circuit via (cdB, cdB1, cdB2, cdB3) and informs the central unit (1) of control and supervision over its results; d) cada subunidad (2, 2', 2'') de control y de supervisión asociada a cada correspondiente segmento de vía aislado estando conectada a los extremos del mismo por medio de un transmisor y un receptor (3, 4);d) each subunit (2, 2 ', 2' ') of control and of supervision associated with each corresponding segment of isolated track being connected to the ends thereof by means of a transmitter and receiver (3, 4); e) y cada subunidad (2, 2', 2'') de control y de supervisión y su segmento de vía aislado asociado identificado unívocamente por medio de un código de identificación predeterminado (ID);e) and each subunit (2, 2 ', 2' ') of control and supervision and its segment of associated isolated pathway identified uniquely by means of an identification code default (ID); caracterizado porque cada subunidad (2, 2', 2'') de control y de supervisión que genera y recibe los mencionados códigos comprende: characterized in that each subunit (2, 2 ', 2'') of control and supervision that generates and receives the aforementioned codes comprises: f) una arquitectura de seguridad reactiva con la que la mencionada subunidad está equipada;f) a reactive security architecture with the that said subunit is equipped; g) un Módulo (102) de ordenador vital basado en microprocesador que contiene los programas para gestionar y controlar los módulos periféricos para generar y transmitir las señales de detección del tren y las señales de comunicación codificadas, para las señales de recepción provenientes del circuito de vía (cdB, cdB1, cdB2, cdB3) del correspondiente segmento de vía aislado, para comunicar, es decir, recibir e interpretar los controles del control central y de la unidad (1) de supervisión, y para transmitir la detección del tren y la información de comunicación, así como para gestionar la comunicación y la activación temporizada de los módulos periféricos;g) a vital computer Module (102) based on microprocessor that contains the programs to manage and control peripheral modules to generate and transmit train detection signals and communication signals encoded, for the reception signals coming from the track circuit (cdB, cdB1, cdB2, cdB3) of the corresponding isolated track segment, to communicate, that is, receive e interpret the controls of the central control and the unit (1) of supervision, and to transmit train detection and communication information, as well as to manage communication and timed activation of peripheral modules; (h) un módulo (202) para generar las señales de detección del tren y las señales de comunicación codificadas controladas por el módulo de ordenador vital (1);(h) a module (202) to generate the signals of train detection and coded communication signals controlled by the vital computer module (1); i) un módulo (302) para adquirir y reconocer las mencionadas señales de detección del tren y las mencionadas señales de comunicación codificadas provenientes del circuito de vía (cdB, cdB1, cdB2, cdB3) cuyas señales son pertinentes para el correspondiente segmento de vía aislado que está controlado por medio del módulo (102) de ordenador vital y que le proporciona las mencionadas señales recibidas por el circuito de vía del correspondiente segmento de vía aislado;i) a module (302) to acquire and recognize the mentioned train detection signals and the mentioned signals communication codes from the track circuit (cdB, cdB1, cdB2, cdB3) whose signals are relevant to the corresponding segment of isolated track that is controlled by means of the vital computer module (102) and that provides the mentioned signals received by the track circuit of corresponding segment of isolated track; j) un módulo (402) para conectar con la salida del módulo (202) para venerar la señal de detección del tren y/o la señal de comunicación codificada con los segmentos de vía aislados y para conectar la entrada del módulo (302) para adquirir y reconocer las mencionadas señales de detección del tren y las señales de comunicación codificadas del circuito de vía (cdB, cdB1, cdB2, cdB3) con el segmento de vía aislado cuyo módulo (402) está controlado por el módulo (102) de ordenador vital, con respecto a la conexión de los dos transmisor y receptor (3, 4) que unen el segmento de la vía aislado y dispuesto sobre la vía en los extremos del correspondiente segmento de vía aislado, alternativamente con la salida del módulo (202) para generar la señal de detección del tren y/o la señal de comunicación codificada y con la entrada del módulo (302) para adquirir y reconocer las señales de detección del tren y las señales de comunicación codificadas;j) a module (402) to connect to the output of the module (202) to venerate the train detection signal and / or the communication signal encoded with isolated track segments and to connect the module input (302) to acquire and recognize the mentioned train detection signals and the coded communication signals of the track circuit (cdB, cdB1, cdB2, cdB3) with the isolated track segment whose module (402) is controlled by the vital computer module (102), with respect to the  connection of the two transmitter and receiver (3, 4) that connect the segment of the track isolated and arranged on the track at the ends of the corresponding segment of isolated track, alternatively with the module output (202) to generate the detection signal of the train and / or the coded communication signal and with the input of the module (302) to acquire and recognize the detection signals of the train and coded communication signals; k) el módulo (102) de ordenador vital incluyendo una sección de control y de supervisión (120) que genera los códigos para comprobar la ejecución apropiada de la señal de detección de tren y/o la generación de la señal de comunicación codificada y/o las operaciones de recepción e interpretación de la señal de comunicación codificada provenientes del circuito de vía, cuyos códigos de comprobación son proporcionados a una unidad (121) de comprobación de protección que los comprueba para exactitud, y tiene una sección (35) para inhabilitar las operaciones vitales de la subunidad (2, 2', 2'') de control y de supervisión generando y recibiendo códigos y para forzar al sistema a un estado más restrictivo, por ejemplo, el estado de ocupación de vía, cuando se detecta un código de comprobación no válido.k) the vital computer module (102) including a control and supervision section (120) that generates the codes to check the proper execution of the detection signal of train and / or the generation of the coded communication signal and / or the operations of reception and interpretation of the signal of coded communication from the track circuit, whose check codes are provided to a unit (121) of protection check that checks them for accuracy, and has a section (35) to disable the vital operations of the subunit (2, 2 ', 2' ') of control and supervision generating and receiving codes and to force the system to a state more restrictive, for example, the state of road occupation, when Detects an invalid verification code. 2. Un sistema como el que se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado porque la sección (120) de control y de supervisión y la unidad (121) de comprobación de protección tienen microprocesadores diferentes.2. A system as claimed in claim 1, characterized in that the control and supervision section (120) and the protection check unit (121) have different microprocessors. 3. Un sistema como el que se reivindica en la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la sección (120) de control y de supervisión y la unidad (121) de comprobación de protección incluyen software de procesado independiente de la configuración (21, 232') así como software de configuración (21', 232) que constituye la base de datos para ejecutar el software de procesado conforme a la configuración del sistema.3. A system as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the control and supervision section (120) and the protection check unit (121) include processing software independent of the configuration (21, 232 ') as well as configuration software (21', 232) that constitutes the database to execute the processing software according to the system configuration. 4. Un sistema como el que se reivindica en una o más de las reivindicaciones 1 a la 3, caracterizado porque el módulo (202) para generar la señal de detección del tren y/o la señal de comunicación codificada incluye un generador (140) de un par de señales PWM, que se usan para generar la señal de detección del tren y/o las señales de comunicación codificadas por medio de un amplificador/demodulador de potencia (43), siendo el mencionado par de señales PWM proporcionado al amplificador/demodulador de potencia a través de un conmutador (41), que está controlado mediante la unidad (121) de comprobación de protección en base a la exactitud confirmada del par de señales obtenidas mediante la modulación de anchura de pulso realizada por el módulo (102) de ordenador vital que recibe dicho par de señales PWM y las comprueba para la consistencia con las señales de control recibidas desde la unidad (1) central de control y supervisión, y genera, como resultado, el código de comprobación que va a ser analizado por la unidad (121) de comprobación de la protección.4. A system as claimed in one or more of claims 1 to 3, characterized in that the module (202) for generating the train detection signal and / or the coded communication signal includes a generator (140) of a pair of PWM signals, which are used to generate the train detection signal and / or the communication signals encoded by means of a power amplifier / demodulator (43), said pair of PWM signals being provided to the amplifier / power demodulator through a switch (41), which is controlled by the protection check unit (121) based on the confirmed accuracy of the pair of signals obtained by the pulse width modulation performed by the module (102) of a vital computer that receives said pair of PWM signals and checks them for consistency with the control signals received from the central control and supervision unit (1), and generates, as a result, the code d e check to be analyzed by the protection check unit (121). 5. Un sistema como el que se reivindica en la reivindicación 4, caracterizado porque el amplificador/demodulador de potencia (43) tiene una construcción inherente de seguridad frente al fallo.5. A system as claimed in claim 4, characterized in that the power amplifier / demodulator (43) has an inherent safety construction against failure. 6. Un sistema como el que se reivindica en una o más de las reivindicaciones 1 a la 5, caracterizado porque el módulo (302) para adquirir y reconocer las señales provenientes del circuito de vía (cdB, cdB1, Cdb2, cdB3) incluye una etapa de entrada (62) para desacoplar la señal de entrada a dos canales de procesado (60, 61), mediante un procesador digital de la señal cuyas salidas se proporcionan al módulo (102) de ordenador vital que comprueba su identidad y, como resultado, genera un código de palabra que va a ser comprobado para exactitud por la unidad (121) de comprobación de la protección.A system as claimed in one or more of claims 1 to 5, characterized in that the module (302) for acquiring and recognizing signals from the track circuit (cdB, cdB1, Cdb2, cdB3) includes a input stage (62) to decouple the input signal to two processing channels (60, 61), by means of a digital signal processor whose outputs are provided to the vital computer module (102) that verifies its identity and, as a result , generates a word code that will be checked for accuracy by the protection checking unit (121). 7. Un sistema como el que se reivindica en la reivindicación 6, caracterizado porque la etapa de entrada (62) para desacoplar los dos canales de procesado de la señal (60, 61) tiene una construcción inherente de seguridad frente al fallo.7. A system as claimed in claim 6, characterized in that the input stage (62) for decoupling the two signal processing channels (60, 61) has an inherent safety construction against failure. 8. Un sistema como el que se reivindica en una o más de las reivindicaciones 3 a la 7, caracterizado porque un dispositivo para invertir la conexión del transmisor y del receptor (3, 4) en los dos extremos de cada segmento de vía aislado tiene una construcción inherente de seguridad frente al fallo.8. A system as claimed in one or more of claims 3 to 7, characterized in that a device for inverting the connection of the transmitter and receiver (3, 4) at the two ends of each segment of isolated track has an inherent safety construction against failure. 9. Un sistema como el que se reivindica en una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la unidad (121) de comprobación de protección tiene una construcción inherente de seguridad frente al fallo.9. A system as claimed in one or more of the preceding claims, characterized in that the protection check unit (121) has an inherent safety construction against failure. 10. Un sistema como el que se reivindica en una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la unidad (121) de comprobación de la protección comprueba los códigos de comprobación para la exactitud mediante el procesado destructivo de los mismos.10. A system as claimed in one or more of the preceding claims, characterized in that the protection checking unit (121) checks the verification codes for accuracy by destructive processing thereof. 11. Un sistema como el que se reivindica en una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque cada subunidad (2, 2', 2'') de control y de supervisión que genera y recibe las señales de detección del tren y/o las señales de comunicación codificadas comprende un medio para generar una señal cuando se detecta un tren en el correspondiente segmento de vía aislado cuya señal es transmitida por el transmisor (3, 4) asociado a un extremo del segmento de vía aislado al receptor asociado (4, 3) en el extremo opuesto del segmento de vía aislado en la dirección opuesta a la dirección de avance del tren,11. A system as claimed in one or more of the preceding claims, characterized in that each control and supervision subunit (2, 2 ', 2'') that generates and receives the train and / or detection signals The coded communication signals comprise a means for generating a signal when a train is detected in the corresponding isolated track segment whose signal is transmitted by the transmitter (3, 4) associated to one end of the isolated track segment to the associated receiver (4 , 3) at the opposite end of the isolated track segment in the opposite direction to the direction of the train's advance, cuya señal de detección del tren es proporcionada antes de transmitir una portadora que tenga una baja frecuencia fija predeterminada a un modulador de fase del segmento de vía aislada que modifica la fase de la portadora para los intervalos de tiempo predeterminados entre dos fases definidas con referencia a una señal de referencia que tenga la frecuencia portadora, teniendo los intervalos de tiempo entre los pasos de frecuencia de las dos configuraciones de fase una longitud predeterminada;whose train detection signal is provided before transmitting a carrier that has a low frequency fixed default to a track segment phase modulator isolated that modifies the carrier phase for the intervals of predetermined time between two phases defined with reference to a reference signal that has the carrier frequency, having the time intervals between the frequency steps of the two phase configurations a predetermined length; y dichas señales de detección del tren siendo diferenciadas de manera única para cada segmento de vía aislado, mediante la configuración de intervalos de tiempo diferentes entre dos pasos sucesivos de fase.and said train detection signals being uniquely differentiated for each segment of isolated track, by setting different time intervals between two successive phase steps. 12. Un sistema como el que se reivindica en la reivindicación 11, caracterizado porque se facilita un número definido de señales diferentes de detección del tren dentro de un segmento de vía aislado, cada uno estando diferenciado del otro con respecto al intervalo entre dos transiciones de fase de portadora sucesivas, estando configurados los moduladores de fase temporizados asociados a los segmentos individuales de vía aislados de la línea de ferrocarril de tal manera que estas señales de detección del tren tengan diferentes intervalos de tiempo entre transiciones sucesivas de fase, en particular diferentes de aquellas señales transmitidas a los segmentos de vía aislados directamente adyacentes.12. A system as claimed in claim 11, characterized in that a defined number of different train detection signals are provided within an isolated track segment, each being differentiated from the other with respect to the interval between two transitions of successive carrier phase, the timed phase modulators associated with the individual track segments isolated from the railway line being configured such that these train detection signals have different time intervals between successive phase transitions, in particular different from those signals transmitted to the directly adjacent isolated track segments. 13. Un sistema como el que se reivindica en las reivindicaciones 11 ó 12, caracterizado porque se facilita una pendiente progresiva entre dos pasos de fase sucesivos, teniendo una duración y una frecuencia tales como para proporcionar una transición de fase uniforme.13. A system as claimed in claims 11 or 12, characterized in that a progressive slope between two successive phase steps is provided, having a duration and frequency such as to provide a uniform phase transition. 14. Un sistema como el que se reivindica en una o más de las reivindicaciones precedentes de la 11 a la 13 caracterizado porque la portadora es de aproximadamente 50 Hz.14. A system as claimed in one or more of the preceding claims from 11 to 13 characterized in that the carrier is approximately 50 Hz. 15. Un sistema como el que se reivindica en una o más de las reivindicaciones precedentes de la 11 a la 14, caracterizado porque las transiciones de fase ocurren entre una configuración de fase en la que la señal está en fase con una señal de referencia y una configuración de fase en la que la señal está en la oposición de fase con respecto a una señal de referencia de 50 Hz.15. A system as claimed in one or more of the preceding claims from 11 to 14, characterized in that the phase transitions occur between a phase configuration in which the signal is in phase with a reference signal and a phase configuration in which the signal is in phase opposition with respect to a 50 Hz reference signal. 16. Un sistema como el que se reivindica en una o más de las reivindicaciones precedentes de la 11 a la 15, caracterizado porque la pendiente entre dos transiciones de fase sucesivas tiene una frecuencia de 55,55 Hz.16. A system as claimed in one or more of the preceding claims from 11 to 15, characterized in that the slope between two successive phase transitions has a frequency of 55.55 Hz. 17. Un sistema como el que se reivindica en una o más de las reivindicaciones precedentes de la 11 a la 16, caracterizado porque la señal de detección del tren tiene una duración total que corresponde a la suma de los intervalos de cinco transiciones de fase sucesivas y la duración de cinco pendientes.17. A system as claimed in one or more of the preceding claims from 11 to 16, characterized in that the train detection signal has a total duration corresponding to the sum of the intervals of five successive phase transitions and the duration of five pending. 18. Un sistema como el que se reivindica en una o más de las reivindicaciones precedentes de la 11 a la 17, caracterizado porque la unidad (2, 2', 2'') de control y de supervisión que genera y recibe las señales de detección del tren y/o las señales de comunicación codificadas tiene únicamente definido un medio de generación de código.18. A system as claimed in one or more of the preceding claims from 11 to 17, characterized in that the control and supervision unit (2, 2 ', 2'') that generates and receives the signals from Train detection and / or coded communication signals have only one means of code generation defined. 19. Un sistema como el que se reivindica en la reivindicación 18, caracterizado porque se proporciona un número definido de códigos unívocamente definidos, estando cada uno definido por medio de una modulación de anchura de pulso predeterminada, es decir, por medio de un número predeterminado de veces por minuto que la portadora es excluida.19. A system as claimed in claim 18, characterized in that a defined number of uniquely defined codes is provided, each being defined by means of a predetermined pulse width modulation, that is, by means of a predetermined number of times per minute that the carrier is excluded. 20. Un sistema como el que se reivindica en la reivindicación 19,20. A system like the one claimed in the claim 19, caracterizado porque la portadora está en 50 Hz, siempre que se proporcionen cuatro códigos cuya modulación de anchura de pulso corresponda a la interrupción de portadora realizada un número predeterminado de veces por minuto, y particularmente 75, 120, 180 y 270 veces por minuto respectivamente. characterized in that the carrier is at 50 Hz, provided that four codes are provided whose pulse width modulation corresponds to the carrier interrupt performed a predetermined number of times per minute, and particularly 75, 120, 180 and 270 times per minute respectively. 21. Un sistema como el que se reivindica en una o más de las reivindicaciones precedentes de la 11 a la 20, caracterizado porque la subunidad (2, 2', 2'') de control y de supervisión que genera y recibe las señales de detección del tren y/o las señales de comunicación codificadas tiene al menos una salida para la detección de la señal de tren y para las señales de comunicación codificadas y al menos una entrada para las señales adquiridas de la mencionada salida y estando la entrada conectada con las interfaces de conexión de vía (3, 4) que pueden tener de manera alterna funciones de transmisión y de recepción, y que están conectadas de manera alternada por medio de un circuito inversor de la conexión a la mencionada salida y a dicha entrada respectivamente, en respuesta al control de la unidad (1) central de control y de supervisión y como una función de la dirección de avance del tren dentro del segmento correspondiente de vía aislado.21. A system as claimed in one or more of the preceding claims from 11 to 20, characterized in that the control and supervision subunit (2, 2 ', 2'') that generates and receives the signals from train detection and / or the coded communication signals has at least one output for the train signal detection and for the coded communication signals and at least one input for the signals acquired from said output and the input being connected with the track connection interfaces (3, 4) that can alternately have transmission and reception functions, and which are connected alternately by means of an inverting circuit of the connection to said output and to said input respectively, in response to the control of the central control and supervision unit (1) and as a function of the direction of advance of the train within the corresponding segment of isolated track. 22. Un sistema como el que se reivindica en la reivindicación 21, caracterizado porque dichas interfaces de conexión de vía consisten en transformadores de transmisión/recepción.22. A system as claimed in claim 21, characterized in that said track connection interfaces consist of transmission / reception transformers.
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