BG109785A - Led сигнални лампи и метод за надеждно управлениена led сигнални лампи - Google Patents

Abstract

Интелигентната LED сигнална лампа за светлинна сигнализация на открито в железопътна сигнализационна апаратура с LED диоди (4) е разделена на три независими LED секции (9), като светенето само на двеLED секции (9) е достатъчно, за да бъдат удовлетворени съответните норми по отношение на оптичните характеристики на тези лампи. Функционалността на всеки LED диод (4) се проверява по три независиминачина. Извършва се проверка на функционалността наелектрониката за управление и контрол на всяка секция (9) на LED сигналната лампа, както и контрол на функционалността на източника на захранване (11) с електрически ток, за да се установят всички неизправности и да не се стигне до неизправност във функцията на LED сигналната лампа, като се запазват основните принципи на безопасност по отношение на сигнала за преминаване и предупредителния сигнал.

Description

LED сигнални лампи и метод за надеждно управление на LED лампи

Техническа област

Изобретението се отнася за LED сигнални лампи за сигнализация на открито в железопътната сигнализационна технология, предназначени по-специално за охранително оборудване на ж.п. прелези и/или гари и сигнално оборудване на линии, като LED диодите са разделени на секции, включващи управление и контрол и захранване, което представлява електрическо захранване.

Освен това, изобретението включва метод за надеждно управление на LED

сигнални лампи, по време на което се извършва контрол на функционалността на LED диода и контрол на функционалността на електрониката за управление и контрол на всяка секция от LED сигналната лампа.

Предпоставки за създаване на изобретението

В момента лампите за сигнализация на открито, използвани в Ceske drahy (Чешки железници), са в огромната си част лампи с нажежаема жичка. Лампите с нажежаема жичка са неподходящи за ползване в охранителното оборудване, поради твърде ниската надеждност, дължаща се на реалната им конструкция и на принципа на светене. Има два начина за отстраняване на тази особеност и надеждна работа в железниците:

Използване на крушки с двойна жичка в охранителното оборудване на ж.п. прелези, т.е. в предупредителните табла. При изгаряне на основната жичка на крушката, автоматически се включва резервната.

В	други области на ж.п. сигнализационната технология на открито, т.е. за
сигнали,	в случай на изгаряне на единствената жичка на крушката се използва

принципа на светване на сигнала за по-ниско ниво на преминаване.

Относително високата енергийна консумация на лампите с нажежаема жичка е друг важен фактор при използването на тези светлинни източници.

Управлението и цялата логика на контрол на лампите с нажежаема жичка са разположени основно извън помещенията на сигналните и предупредителните табла.

Подходящата електроника се създава чрез релейни вериги за по-старите видове оборудване или чрез комбинация от процесорни системи, включващи контактен или

безконтактен интерфейс за по-новите видове. Когато се проверява дали светлината е включена, се използва принципа на следене на преминаването на тока през крушката. В предупредителните табла се използват и оптични датчици, разположени в лампите, изходният сигнал от които дава информация за светенето на крушките. Релейната или процесорната логика проверява работата на лампите на базата на тази изходна информация и, при изгаряне на жичката на лампата, включва резервната жичка на съответната крушка за предупредителните табла или светва крушката на сигнала за пониско ниво на преминаване.

Електрическото захранване на сигналните лампи с нажежаема жичка се © осигурява от 230V/50Hz променлив ток, заради минималната загуба на ток при разпространение на големи разстояния. След това този ток се трансформира в захранващото напрежение 12V/20W на сигналните лампи с помощта на трансформатор, разположен в основата на семафора или в близост до него.

Номиналното захранване на лампите с нажежаема жичка в предупредителните табла се осигурява от логиката на захранващото напрежение - релейна или процесорна, която управлява предупредителните табла. Това захранване е постояннотоково, 24V. Крушките с двойна жичка на предупредителните табла са 2х 12V, 20W.

В резултат на посочените по-горе причини в Ceske drahy започват да се появяват първите лампи с вградени LED диоди. Засега това се наблюдава само в индикаторите за скорост, които представляват число (символ) или линия (символ). Управлението на включването и изключването на светлината се извършва чрез включване или изключване на захранването. Контролът му се осъществява от единично токово реле, изключването на което показва наличието на недостатъчен ток - незадоволително състояние на лампата по време на светенето й. Принципното свързване на LED диодите ф в конструкцията на тази лампа е класическото последователно-паралелно свързване с пряко взаимно влияние на отделните LED диоди.

След чуждите фирми, които се занимават с производство на LED лампи за ж.п. сигнално оборудване са „Alstom”, „Ansaldo”, „Safetran”, „Westinghouse”, „Percept” и др.

Освен това, тези лампи обикновено използват комбинация от последователнопаралелно свързване на отделните LED диоди, разделена от някои производители на две паралелни секции с независимо захранване и управление. За да се осигури максимална съвместимост с лампите с нажежаема жичка, те се управляват чрез включване на захранването, когато лампата е включена и изключване на захранването, когато лампата е изключена. Захранващото напрежение на тези чуждестранни лампи е различно за различните производители, като в зависимост от типа на лампата подаваният ток може да бъде постоянен или променлив. Захранващото напрежение на тези чуждестранни LED лампи, а следователно - и самото управление, обикновено е двужично, без дублиращ вариант.

Управлението на осветлението на LED лампите в продуктите на тези чуждестранни компании обикновено е решено чрез проверка на общия ток, консумиран от лампата с ниска чувствителност, в резултат на което се установява неизправността на по-голям брой LED диоди. Тук се придава особено значение на надеждността на самите LED диоди. При свързване на две паралелни секции от LED диоди, захранвани от два независими източника, естествено се установява неизправността на всеки от тези източници.

Общо свойство на гореспоменатите системи за управление и контрол на LED лампи е безспорно по-голямата им надеждност в сравнение с лампите с нажежаема жичка, основаваща се на общовалидния и физически обусловен факт, че една светлинна крушка е далеч по-малко надеждна от по-голям брой LED диоди, в този случай около

200 диода, влизащи в състава на една лампа. Търсеното увеличение на надеждността, на бързодействието, в сравнение е лампите с нажежаема жичка, не се наблюдава.

Системата е просто система 1 от 1 (“lool”) с ограничена възможност за следене на действието на LED чрез консумирания ток. Нещо повече, тук в логиката за решение, достъп и диагностика, разположена в отдалечения обект, се използва само принципа на управление чрез включване на контакта или безконтактно управление на дистанционно запалване на светлините. Това изисква наличието на голямо количество кабели, което оказва сериозно влияние върху общата стойност на сигналното оборудване.

Например, в заявка за патент ЕР 132 4641, заявителят - Westinghouse В rake &

с

Signal Holdings Ltd., Великобритания, е решил задачата за електрическата конфигурация и следенето на тока в LED лампата на сигналното устройство. Лампата на сигналната светлина (семафор), предназначена основно за директна подмяна на лампата с нажежаема жичка в сигналната светлина, от гледна точка на захранване и управление, се състои от поне две отделни LED диодни полета, със собствени схеми за управление, свързани паралелно. Паралелно на захранването на лампата се включва автоматично баластен резистор, оразмерен така, че токът, преминаващ през тези LED полета, да кара LED лампата да черпи мощност като лампа с нажежаема жичка. Проверката на функционалността на лампата от токовото реле е същата, като при лампите с нажежаема жичка. Схемата на автоматично свързване на баластния резистор винаги включва двойка оптосъединители за едно LED поле. Несъгласуваното действие на LED полетата, т.е. когато едно или повече LED полета не светят, се оценява от независимото реле като “неспешна тревога”. Проверката в схемата не се извършва по схема “безопасна неизправност”. Така че основната роля тук се пада на наблюдателя, например инженера, който прави проверка на произволно неосветено LED поле.

Поради тази причина отделните LED полета трябва да са разположени в лампата по такъв начин, че когато някое от тях се повреди, да може да бъде забелязано с просто око.

Ценното в това решение е възможността просто да се замени съществуващата лампа с нажежаема жичка с LED сигнална лампа, без да е необходимо преустройство на схемата за управление и контрол на сигналната лампа. Принципът на това решение се основава на еднаквото потребление на LED сигналната лампа и лампата с нажежаема жичка, т.е. не се пести енергия. Друг недостатък, характерен за това изобретение, е че схемата за контрол, използвана при него, е по-ненадеждна от схемата, използвана за

проверка на светенето на лампите с нажежаема жичка. Трети недостатък е надеждността, основаваща се на човешкия фактор, поради това че контролната схема, използвана за проверка на светенето на LED сигналната лампа, не е от типа “безопасна неизправност”, т.е. схема със собствена безопасност. Откриването на едно неосветено поле от LED светлината се извършва от инженера само чрез визуално наблюдение. При неизправно LED поле, оптичните параметри, предписани на сигналната лампа, очевидно не са изпълнени.

В чешкото устройство модел № 14 134 на собственика Betamont s.r.o., Чехия, е описана връзката на електронната схема за контрол в предупредителните табла на системата от ж.п. прелези, решаваща задачата за захранването и проверката на светлините в предупредителните табла, състоящи се от матрица от светещи LED диоди. Матрицата от светещи LED диоди е разделена на два независими последователни клона, всеки от които е свързан към независим източник на захранване. Проверката на светенето на LED диодите се извършва чрез следене на тока, преминаващ през последователния клон от LED-те, извършено от надеждна измервателна схема. Токът във всеки клон се следи поотделно. Проверката на светенето чрез тока се допълва от

проверка на напрежението между двата LED клона, извършена от друга измервателна схема. Проверката на тока на двата LED клона и проверката на напрежението се извършват съвместно в надеждна схема на пресичане, чийто изходен статичен сигнал има за цел да задейства рез ултантното управляващо реле от I. гр упа на безопасност. Изходен статичен сигнал се генерира само тогава, когато всички входни сигнали са задействани от изходните сигнали на надеждните измервателни схеми, т.е. от проверката на LED тока в двата клона и проверката на напрежението.

Освен това, това решение дава възможност да се замени лампата с нажежаема жичка с LED лампа, без да се необходими каквито и да е изменения в управляващите

С схеми на предупредителното табло, освен минимални изменения в схемата за контрол, която проверява дали светят лампите на предупредителното табло.

Недостатък на това решение е ниският праг на предупреждение. Първата излязла от строя LED лампа е вече признак за неизправност. Другият недостатък е статичният изходен контролен сигнал в момент, когато и двете лампи на предупредителното табло са запалени, което води до ниска информационна надеждност. Това решение се отнася само за лампите от предупредителното табло, като захранващото напрежение е само 12V, а допустимият диапазон от напрежения не е дефиниран.

Японският патент № 2000172986 на собственика Nippon Signal Co. Ltd., Япония, описва решението на детектор на неизправности в сигнални лампи, който може да открива неизправности, т.е. прекъсната връзка на LED диодите и намаляване на светлината на лампите им в резултат от стареене. LED сигналните лампи за сигнализация са свързани последователно-паралелно. Във всеки последователен клон има LED за следене на светлинния интензитет на сигнала. Този следящ LED е от същата производствена серия, като сигналния LED диод. Следящият LED диод е разположен на същата основа, като сигналните LED диоди. Светлинният интензитет на следящия LED диод се сканира, по принцип във вид на оптосъединител, от проверяващата схема. Приемайки, че поради еднаквата си технология на производство всички LED диоди стареят еднакво и че светлинният им интензитет намалява във времето по един и същи начин, се установява или по-скоро оценява светлинния интензитет на сигналните LED диоди и така се определя максималната стойност на светлинния им интензитет. Ако някой LED диод от групата излезе от строя, следящият LED диод угасва и схемата за проверка регистрира това. Изходните сигнали от схемите за проверка на всички клонове с групи от LED диоди се събират в една сигнална кутия, изходният сигнал от която се подава на сигналното реле.

Това се отнася само за контрола на захранващия ток на няколко клона от LED диоди, при който се установява дали протича ток или не. Оценява се и намаляването на интензитета на LED лампата в резултат от нейното стареене. Предлаганата схема не дава решение на въпроса за късото съединение на диода/ите от клона на всяка група и не повишава ламповата наличност. Впрочем, схемата за контрол на светенето на ламповите диоди не е решена на принципа безопасна неизправност.

Кратко описание на изобретението

Споменатите по-горе недостатъци са отстранени или значително намалени от предлаганата в настоящето изобретение интелигентна LED сигнална лампа, същността на която се състои в това, че LED сигналната лампа е разделена на три самостоятелни и електрически взаимно независими секции от LED диоди, при което дори слабата светлина само от две секции е достатъчна, за да се изпълнят съответните норми по отношение на оптичните характеристики на лампите, при запазване на надеждността на сигналите за преминаване и предупредителните сигнали. Всяка от трите LED секции притежава независима електрическа схема, всяка от LED секциите съдържа три

независим контрола, всеки изходен сигнал на независимия контрол се подава на управляващата схема на друга LED секция и всяка управляваща схема е снабдена с елемент за прекъсване на връзката със захранването на съседните LED секции.

Основното предимство на това изобретение е, че тази интелигентна LED сигнална лампа работи на принципа на системата “2ооЗ, т.е. две от три.

Според настоящето изобретение, предимствата на тази интелигентна LED сигнална лампа са, че:

- тя повишава готовността на външната светлинна сигнализация в ж.п.

транспорт (As=0.999999), както по отношение на потребителите на пътищата и магистралите в блокиращото (охранителното) оборудване на ж.п. прелези, така и по отношение на ж.п. транспорта в гарите, линиите и охранителното оборудване на ж.п. прелези;

- тя повишава функционалната надеждност на светлинните сигнали и предупредителните табла;

- тя ограничава разходите за пълното окабеляване на охранителното оборудване;

тя ограничава разходите за поддръжка на светлинните сигнали и предупредителните табла;

тя дава възможност за включване на съвременни управляващи системи на охранителното оборудване;

- тя поема и решава надеждно функцията за управление, проверка и контрол на светенето на всяка отделна лампа от висшите системи.

Предимство е, когато поне един контрол на тока, който дава възможност да се извърши по най-лесния начин проверка на светенето на LED диодите, е независим контрол. Контролът на напрежението или оптичният контрол също може да бъде ф независим контрол.

Поне една схема за управление и следене на LED функцията, която представлява оптималната връзка на останалите контролни и управляващи функции в управлението на LED диодите в една схема, може да бъде независим контрол.

Независимият контрол може да се създаде и от два LED контрола на тока и една схема за управление и следене на LED функцията, което е подходяща конфигурация за LED сигналните лампи в ж.п. транспорта.

Добре е да има управляващ процесор, обединяващ функциите на управление и оценка на всички контролни елементи в една управляваща схема. Управляващата схема с може да се състои и от дискретни полупроводникови схеми или релейни схеми.

В една конкретна успешна конфигурация, тествана продължително време, изходният сигнал от независимия контрол на тока се подава на управляващия процесор на първата съседна LED секция, изходният сигнал от втория независим контрол на тока се подава на втората съседна LED секция, а схемата за управление и следене на LED функцията осъществява независимата проверка и независимата оценка на състоянието на всички LED диоди в лампата.

Блокът за прекъсване на захранването на LED диодите е прекъсващият елемент на захранването на секциите с LED диоди. Този прекъсващ елемент не позволява да се изобразяват объркващи сигнални светлини, което може да доведе до възникването на опасна пътна ситуация, например до спонтанно светване на сигнал за преминаване в много посоки.

Всяка от трите секции е снабдена с двупосочна комуникация на данни с висшата система (горната конфигурация), която се използва за предаване на команди и диагностична информация.

Дублиращата физическа комуникация на данни с паралелно активно състояние, 0 повишаваща готовността на LED лампите, е предимство.

Всяка от LED секциите притежава управляваща схема, снабдена с двупосочна латерална връзка, чрез която се осъществява връзката с управляващите схеми на другите две LED секции.

Източникът на електрически ток е свързан към две захранващи системи, което осигурява стабилността на LED сигналните лампи. Тоест, LED сигналната лампа е приспособена за захранване от две независими външни захранващи системи, което повишава надеждността на оборудването.

Според настоящето изобретение, принципът на метода на надеждно управление ί*?

на тази интелигентна LED сигнална лампа се състои в осъществяването на контрол на LED диодите, разделени в три отделни електрически независими секции, непрекъснато и едновременно, от три независими контрола, и същевременно от непрекъснатата проверка на функционалността на управляващата и контролиращата електроника на всяка секция на LED сигналната лампа. При тези проверки се установяват всички неизправности, възникнали в някоя от схемите (включително, схемата за управление на LED сигналната лампа, схемата за контрол на LED сигналната лампа, схемата на захранването и схемата на LED диодите). След това установената неизправност се съобщава на висшата система за индикация. LED сигналната лампа запазва напълно своята функционалност съгласно съответните норми, спазвайки принципите за безопасност на сигнала за преминаване и предупредителния сигнал.

Според изобретението, основното предимство на този метод е, че е достатъчно слабото светене само на две секции, за да бъдат удовлетворени съответните норми по отношение на оптичните характеристики на LED сигналната лампа, поради което една случайна неизправност не води до загуба на функционалността на цялата LED сигнална лампа. Разделянето на LED диодите на три електрически независими секции осигурява

взаимната независимост на секциите. Непрекъснатата и едновременна проверка на LED е гаранция за безопасното следене на LED сигналната лампа. Установената неизправност в някоя от секциите се съобщава на висшата система, където тя се идентифицира и оценява. От основно значение е неизправността в една секция на LED диодите да не доведе до излизане от строя на цялата лампа.

За поддържане на независимостта на информацията за действието на всеки LED диод е желателно действието на LED диодите във всяка секция да се управлява и контролира от независима управляваща схема на базата на информацията от висшата _ система и диагностичната информация от тази секция и от двете съседни секции.

За последователното и гарантирано безопасно действие на LED сигналната лампа е желателно управляващата схема да получава произволна информация за действието на LED диодите от всяка от трите секции от три независими източника, а именно: от схемата за управление и следене на LED от съответната секция, от двупосочната латерална връзка с управляващата схема на всяка от двете останали секции, и от двупосочната латерална връзка с управляващата схема на третата останала секция. Всяка управляваща схема на всяка произволна секция получава информация, предавана от двупосочната латерална връзка, за действието на LED диодите в двете останали секции от контрола на тока в тези съседни секции. Действието на всеки LED се оценява независимо и от трите управляващи схеми, като получените резултати се обменят чрез двупосочната латерална връзка.

Независимо от информацията от висшата система, в случай на неизправност на една от секциите на LED сигналната лампа на сигнала за преминаване, а дори и само при несъответствие в информацията от управляващите схеми на останалите две секции, тези управляващи схеми прекъсват захранването на LED диодите от секцията с установена неизправност. Това дава възможност да се изключи захранването на всяка секция с LED диоди от управляващата схема на съседна секция, без логическо съгласуване на останалите секции, така че да не се получи нежелано светване дори на една секция от LED лампата на сигнала за преминаване.

Независимо от информацията от висшата система, в случай на неизправност на една от секциите на LED сигналната лампа на предупредителния сигнал, след съгласуване на информацията от управляващите схеми на останалите две секции, тези управляващи схеми прекъсват захранването на LED диодите от секцията с установена неизправност. В случай на нежелано светване на една секция от LED сигналната лампа на предупредителния сигнал, се задейства изключването на LED диодите от тази с

секция след логическо съгласуване на управляващите схеми на останалите секции. Вероятността да се изключи дори само една секция на LED диодите в резултат от неизправност на някоя управляваща схема е изключена.

Управляващата схема комуникира с висшата система двупосочно, предимно чрез надеждна комуникация на данни, която е дублирана физически с паралелно активно състояние. Така се осигурява предаването на необходимите сигнали, дори когато някоя от комуникационните линии излезе от строя.

Всяка секция на LED сигналната лампа се захранва отделно, за да се запази системата 2ооЗ, т.е. системата две от три.

Източникът на захранване създава три отделни схеми на захранване на секциите на LED сигналната лампа от две входни захранващи системи, като неизправността на всяка от двете входни захранващи системи води до неизправност само на една от трите независими схеми на захранване на секциите на LED лампата, което е оптималното решение за избор на системата 2ооЗ.

Кратко описание на чертежите

По-долу е дадено подробно примерно описание на изобретението, обяснено с помощта на схематични диаграми, на които:

Фигура 1 показва блоковата схема на една секция на LED сигналната лампа, а

Фигура 2 показва блоковата схема на LED сигналната лампа.

Подробно описание на предпочитаните реализации на изобретението

На Фиг. 1 е показана схематичната блокова схема на една от трите секции 9 на интелигентната LED сигнална лампа, със захранването 1 на LED диодите 4, и с двата последователно конфигурирани контрола 3 на тока в LED диодите. Изходните сигнали 2 от контролите на тока 3 се подават на съседната LED секция 9 (Фиг. 2). Управлението на LED диодите 4 от LED секцията 9 се осигурява от схемата 5 за управление и контрол, която комуникира с управляващия процесор 7. На базата на латералната (напречна) комуникация 6 и изходните сигнали 2 от контролите 3 на тока в LED диодите, управляващата схема, с помощта на управляващия процесор 7, задейства прекъсването от блок 13 на захранването на съседната секция 9 от LED диоди.

Действието на цялата секция 9 от LED диоди се управлява от двупосочната комуникация 8 с висшата система.

На Фиг. 2 е показана връзката на трите секции 9. Секциите 9 са свързани чрез двете латерални комуникации 6, а също и чрез изхода 2 на контролите 3 на LED диода, и по-нататък - чрез контрола на прекъсването от блок 13 на захранването на LED диодите. Захранващите схеми 12 на секциите 9 от LED диоди се създават в захранването 11 от двете независими захранващи системи 10.

Всички LED диоди 4 на една LED сигнална лампа са разделени на три независими секции 9 от LED диоди, и са разположени по такъв начин, че светенето

само на две от тези три секции 9 от LED-ове осигурява изпълнението на всички изисквания, съответстващи на нормите за оптичните характеристики на дадената лампа. LED диодите 4 се управляват от схемите 5 за управление и контрол на LED диоди, задействащи взаимно независимото захранване 1 на секциите 9 от LED диодите

4. Така, никоя неизправност, т.е. прекъсване или късо съединение на произволен LED диод 4 не оказва влияние по никакъв начин върху светенето на останалите LED диоди

4, както и върху техните оптични параметри и параметри на надеждност. Освен това, тези схеми 5 за управление на LED диодите 4 дават възможност да се следи тяхното действие. Всяка неизправност на свързан LED диод 4, т.е. прекъсване и дори късо ©

съединение, се установява, и тази информация се предава на управляващия процесор 7.

Всяка секция 9 на LED има свой независим управляващ процесор 7. Независимият управляващ процесор 7 обработва информацията за командите, постъпваща от висшата система, например, командите “включи светлината,” включи запалването на светлината”, “изключи светлината” и т.н. В същото време независимият управляващ процесор 7 обработва допълнително информацията от схемите 5 за управление и контрол на LED диодите от “своята” секция 9. В същото време независимият управляващ процесор 7 обработва и информацията от латералната комуникация 6 между трите управляващи процесора 7, както и информацията от изхода 2 на контролите 3 на тока в LED диодите от двете съседни секции 9 от LED диоди. Контролите 3 на тока в LED диодите сканират общия консумиран ток от съответната секция 9 от LED диоди. Обработката на цялата тази информация води до ясно и категорично определяне на информацията за действието и непосредственото състояние на всеки отделен LED диод 4, на всяка отделна схема за управление и следене 5 и на всеки управляващ процесор 7.

Всеки управляващ процесор 7 има възможност да прекъсне трайно захранването

на LED диодите 4 от съседните секции 9 чрез прекъсване от блок 13 на захранването на

LED диодите 4 в светлината на сигнала за преминаване, независимо от останалите управляващи процесори 7, така че съответната секция 9 на LED сигналната лампа на сигнала за преминаване да не свети в момента, когато тя би трябвало да е изключена, поради неизправност в частта от оборудването за вземане на решения или за достъп, включваща управляващите процесори 7 и схемите 5 за управление и следене на действието на LED диодите.

Двата управляващи процесора 7 се задействат чак след тяхното съгласуване (т.е.

след логическото им съгласуване), да прекъснат трайно захранването на LED диодите 4 на третата секция 9 от светлината на предупредителния сигнал чрез прекъсване от блок 13 на захранването на LED диодите 4, така че да не бъде изключена повече от една секция 9 от LED светлината на предупредителния сигнал, поради неизправност в частта от оборудването за вземане на решения или за достъп, включваща управляващите процесори 7 и схемите 5 за управление и следене на действието на LED диодите.

Захранването на отделните секции 9 на LED, включително управляващата и следящата електроника, е решено отделно, т.е. изходът от блока на захранващия източник 11 са три независими захранващи схеми 12 на LED секциите 9. Двете входни напрежения на захранващите системи 10, т.е. различни или унифицирани захранващи системи, включващи произволна комбинация от променливотокови и/или постояннотокови елементи, в зависимост от нуждите, се преобразуват, в рамките на захранване Д, в трите входни захранващи схеми 12 на LED секциите 9 по такъв начин, че неизправността във входното напрежение на която и да е от захранващите системи 10 води до неизправност само на 1/3 от входните захранващи схеми 12 на LED секциите 9, като по този начин се спазват всички изисквания по отношение на нормите за оптичните характеристики на дадената лампа. Действието на отделните необходими схеми на захранване 11 се проверява непрекъснато от управляващите процесори 7 на отделните LED секции 9.

Командната информация, постъпваща от комуникация 8 с висшата система (например, “включи светлината,” включи запалването на светлината”, “изключи светлината” и т.н.) и в същото време диагностичната информация, изпратена до висшата система чрез комуникация 8 (например, светлината е включена, светлината е изключена, състояние без неизправности, “неизправност” и нейния вид, и т.н.) се предава изключително чрез комуникацията на данни 8. Тази комуникация 8 е дублирана физически чрез две независими връзки, които са активни едновременно.

Конкретната примерна конфигурация е една от многото възможни. В рамките на обхвата на патентните претенции са възможни много други конфигурации.

Индустриална приложимост

Червени и бели LED сигнални лампи за предупредителни табла в охранителното оборудване на ж.п. прелези.

Червени, жълти, зелени, сини и бели LED сигнални лампи за основните сигнали (т.е. сигнали при влизане, потегляне, по време на път, сигнали в блоковата секция и предпазни сигнали), основни предупредителни сигнали, основни повтарящи се предупредителни сигнали, сигнали при маневри, повтарящи се сигнали при маневри, сигнали на разпределителната гърбица, повтарящи се сигнали на разпределителната гърбица и преградни сигнали за сигнално оборудване на гарите и по линиите.

Списък на използваните символи:

захранване (1) на LED диоди 4 изход (2) на контрола на тока (3) на LED контрол (3) на тока на LED

LED диоди (4) схеми (5) за управление и контрол на функциите на LED латерална комуникация управляващ процесор комуникация (8) с висшата система секция (9) на LED-ове захранващи системи (10) на захранване 11 захранване с електрически ток схема на захранване (12) на LED секция 9 блок (13) за прекъсване на захранването на съседната LED секция (9)

Claims (19)

1. ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИ

   1. LED сигналната лампа за сигнални лампи на открито в ж.п. сигналната технология, предназначени по-специално за блокиращо оборудване на ж.п. прелези и/или за сигнално оборудване на гари и по линии, в което LED диодите (4) са разделени на секции (9), включващи схеми за управление и контрол и захранване (11) във вид на електрическо захранване, се характеризира с това, че:

   - тя е разделена на три самостоятелни и електрически взаимно независими секции (9) от LED диоди (4), при което светенето дори само на две секции (9) от LED е достатъчно, за да бъдат изпълнени необходимите характеристики на LED лампата, поддържайки безопасността на сигнала за преминаване и предупредителния сигнал;

   - всяка от трите LED секции (9) притежава независима електрическа схема (12);

   - всяка от LED секциите (9) съдържа три независими контрола;

   - всеки от изходите на независимите контроли се подава на друга управляваща схема на LED секция; и

   - всяка LED секция (9) е снабдена с елемент за прекъсване на връзката със захранването (1) на всяка от съседните секции.
2. 2. Съгласно претенция 1, LED сигналната лампа се характеризира с това, че: поне един контрол (3) на тока в LED е независим контрол.
3. 3. Съгласно претенция 1, LED сигналната лампа се характеризира с това, че:

   поне една схема (5) за управление и следене на действието на LED е независим контрол.
4. 4. Съгласно претенция 1, LED сигналната лампа се характеризира е това, че: управляващата схема е управляващ процесор (7)
5. 5. Съгласно претенция 1, LED сигналната лампа се характеризира е това, че: прекъсващият елемент на захранването (1) е блок (13) за прекъсване на захранването на LED за всяка от съседните LED секции (9), управляван от управляващите схеми на двете съседни LED секции (9).
6. 6. Съгласно претенция 1, LED сигналната лампа се характеризира с това, че:

   всяка LED секция (9) има собствена управляваща схема, снабдена с двупосочна комуникация на данни (8) с висшата система.
7. 7. Съгласно претенция 6, LED сигналната лампа се характеризира с това, че: комуникацията на данни (8) е физически дублирана с паралелно активно състояние.
8. 8. Съгласно претенция 1, LED сигналната лампа се характеризира с това, че:

   всяка секция (9) на LED има управляваща схема, снабдена с двупосочна латерална комуникация (6), даваща възможност за връзка с управляващите схеми на двете останали LED секции (9).
9. 9. Съгласно претенция 1, LED сигналната лампа се характеризира с това, че: захранването (11) на електрическата схема е свързано към две захранващи системи (Ю).
10. 10. Съгласно претенция 2 или 3, LED сигналната лампа се характеризира с това, че:

    са създадени три независими контрола:

    - отдватаконтрола(3)натокавЕЕО;и

    - от една схема (5) за управление и контрол на функциите на LED.
11. 11. Съгласно претенция 10, LED сигналната лампа се характеризира с това, че:

    - един от независимите контроли (3) на тока в LED има собствен изход (2), който се подава на управляващата схема на една от съседните LED секции (9);

    - изходът (2) на останалото независимо управление на тока (3) е свързан към управляващата схема на останалата втора съседна LED секция (9);

    схемата (5) за управление и следене на действието на LED, за създаване на управлението на LED диодите (4) от реалната LED секция (9), е свързана към управляващата схема на реалната LED секция (9); и

    - двата изхода (2) на контролите на тока на останалите две LED секции (9) са свързани към тази управляваща схема.
12. 12. Съгласно претенция 1, LED сигналната лампа се характеризира с това, че:

    прекъсващият елемент на захранването (1) на LED диодите (4) е блок (13) за прекъсване на захранването на LED.
13. 13. Начинът на надеждното управление на LED сигналната лампа съгласно претенции 1 до 12, по време на което се извършва проверка на функционалността на LED диодите (4) и управлението на функционалността на електрониката за управление и контрол на всяка секция на LED лампата се характеризира с това, че:

    се извършва проверка на функционалността на LED сигналната лампа

    - чрез проверка на всяка схема на LED диодите (4) непрекъснато и едновременно от три независими контрола; и

    - едновременно чрез непрекъснатата проверка на функционалността на електрониката за управление и контрол на всяка секция;

    - едновременно чрез непрекъснатата проверка на функционалността на електрониката за управление и контрол на всяка секция (9) на LED сигналната лампа;

    - по време на тези проверки се установява всяка неизправност, която е възникнала в някоя от схемите, включително схемата за управление на LED сигналната лампа, схемата за контрол на LED сигналната лампа, схемата на захранването (И) и схемата на LED диодите (4);

    - след това установената неизправност се предава на висшата система за индикация; междувременно LED лампата запазва напълно своята функционалност съгласно съответните норми, спазвайки принципите за безопасност на сигнала за преминаване и предупредителния сигнал.
14. 14. Съгласно претенция 13, методът се характеризира с това, че:

    функцията на LED диодите (4) във всяка секция (9) се управлява и контролира от отделна управляваща схема на базата на информацията от висшата система и диагностичната информация от тази секция (9) и от двете останали секции (9).
15. 15. Съгласно претенция 14, методът се характеризира с това, че:

    управляващата схема получава по произволен начин информация за действието на всеки LED диод (4) от всяка една секция (9) от трите секции (9) от три независими източници, а именно:

    - от схема (5) за управление и следене на функцията на LED-овете на тази секция (9);

    от двупосочната латерална комуникация (6) с управляващата схема на произволна секция (9) от останалите две LED секции (9);

    - от двупосочната латерална комуникация (6) с управляващата схема на останалата последна трета LED секция (9);

    - като всяка управляваща схема на всяка секция (9) получава информация, предавана от двупосочната латерална комуникация (6) за действието на LED диодите (4) от останалите две LED секции (9) от мониторите на тока (3) на тези съседни секции (9).
16. 16. Съгласно претенция 13, методът се характеризира с това, че:

    независимо от информацията от висшата система, в случай на неизправност на една секция (9) от LED сигналната лампа на сигнала за преминаване, или дори при липса на съгласуване на информацията на управляващите схеми на останалите две секции (9), тези управляващи схеми прекъсват захранването (1) на LED диодите (4) за секцията (9) с установена неизправност.
17. 17. Съгласно претенция 13, методът се характеризира с това, че:

    независимо от информацията от висшата система, в случай на неизправност на една секция (9) от LED сигналната лампа на предупредителния сигнал, след съгласуването на информацията от управляващите схеми на останалите две секции (9), тези управляващи схеми прекъсват захранването (1) на секцията (9) от LED диодите (4) с установената неизправност.
18. 18. Съгласно претенция 13, методът се характеризира с това, че:

    Управляващата схема комуникира с висшата система двупосочно изключително чрез надеждната двупосочна комуникация на данни (8), която е преференциално физически дублирана с паралелно активно състояние.
19. 19. Съгласно претенция 13, методът се характеризира с това, че:

    източникът на захранване (11) с електрически ток създава три отделни захранващи схеми (12) на секциите (9) на LED сигналната лампа от двете входни захранващи системи (10), като неизправността на една от двете входни захранващи системи (10) води до неизправност само на една от трите независими захранващи схеми (12) на секциите (9) на LED сигналната лампа, така че LED сигналната лампа запазва напълно функционалността си.