CZ20033073A3

CZ20033073A3 - Device for safe identification of track section freedom and running-trough of train

Info

Publication number: CZ20033073A3
Application number: CZ20033073A
Authority: CZ
Inventors: Zdeněk Ing. Snášel; Miroslav Ing. Pech; Jiří Ing. Kabeš; Antonín Ing. Faran
Original assignee: Ažd Praha S. R. O.
Priority date: 2003-11-12
Filing date: 2003-11-12
Publication date: 2005-06-15
Also published as: CZ297348B6

Abstract

In the present invention, there is disclosed a device for safe identification of track section freedom and running-trough of train comprising a voltage and current transducer (3) that is connected by means of two conductors and via a transformer (4) provided with protection elements to railroad lines (8), whereby said transducer (3) input branch is connected a working frequency generator (1) being controlled by a regulator (2) of generated signal amplitude and a generated signal amplifier while in the output branch said voltage and current transducer (3) is connected to an analog-to-digital converter. Said analog-to-digital converter outputs are transmitted to a computer (5) controlling by its commands said regulator (2) and computing states of the device and communicating with an associated device via an input/output interface (6). The trackage (8) rail circuit is connected to a dynamic current limiter (9) with a processor and a current limiter.

Description

Zařízení k bezpečné identifikaci volnosti kolejového úseku a průjezdu vlak(|Device to safely identify the freedom of track and the passage of a train

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká zařízení k bezpečné identifikací volnosti kolejového úseku napájeného pouze z jedné strany a k bezpečné identifikaci jízdy vlaku nebo jeho dílu v tomto úseku analogovou metodou.The invention relates to a device for safely identifying the freedom of a track section fed on one side only and for safely identifying the movement of a train or its part in this section by an analogue method.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Dosavadní kolejové obvody napájené zjedné strany kolejového úseku patří do kategorie kolejových obvodů s dvojím přenosem. Tyto tzv. ventilové kolejové obvody pracují na následujícím principu. Kolejnice jsou napájeny střídavým proudem a na druhém konci kolejového obvodu je tento signál usměrněn pomocí diody. Příjezdem vlaku dojde k elektrickému přemostění diody nápravou vozidla. Následným vyhodnocením střídavého a stejnosměrného proudu rozlišujeme stav kolejového obvodu. Nevýhodou tohoto zařízení je pracné nastavení šuntové citlivosti, nespolehlivost zařízení a nízká odolnost vůči atmosférickým poruchám.Existing track circuits fed from one side of the track section belong to the category of dual transfer track circuits. These so-called valve rail circuits work on the following principle. The rails are supplied with alternating current and at the other end of the track circuit this signal is rectified by a diode. When the train arrives, the diode is bridged electrically by the vehicle axle. Subsequent evaluation of AC and DC current distinguishes the state of the track circuit. The disadvantage of this device is the laborious adjustment of shunt sensitivity, unreliability of the device and low resistance to atmospheric disturbances.

Dalším prvkem je zařízení k identifikaci průjezdu vlaku dle přihlášky vynálezu PV 2002 3924, kde v krátkém kolejovém obvodu vyhodnocujeme spolehlivě přiblížení či vzdálení vlaku nebo jeho dílu analogovou metodou. V tomto zařízení je kolejový obvod napájen ze dvou stran. Nevýhodou použití tohoto principu je napájení kolejového obvodu ze dvou stran a tím nutnost kopat kabelové trasy.Another element is a train identification device according to the patent application PV 2002 3924, where in a short track circuit we reliably evaluate the approach or distance of the train or its part by an analogue method. In this device, the track circuit is powered from two sides. The disadvantage of using this principle is the power supply of the rail circuit from two sides and thus the necessity to dig cable routes.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje zařízení k identifikaci volnosti kolejového úseku a průjezdu vlaku tvořeno snímačem napětí a proudu, který je přes transformátor s ochrannými prvky připojen dvěma vodiči ke kolejišti, přičemž ve vstupní větvi snímače je zapojen generátor pracovní frekvence řízený regulátorem amplitudy generovaného signálu a zesilovačem generovaného • 0 ·These deficiencies are largely overcome by a device for identifying rail section and train passage by means of a voltage and current sensor which is connected via a two-wire transformer to the rails via a protective transformer, with an operating frequency generator controlled by an amplitude regulator. amplifier generated • 0 ·

signálu, zatímco ve výstupní větvi je snímač proudu a napětí připojen do analogově digitálního převodníku, jehož výstupy jsou vedeny do počítače, řídící svými povely regulátor, vypočítávající stavy zařízení a komunikující s návazným zařízením přes vstupně výstupní rozhraní, podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že ke kolejovému obvodu kolejiště je připojen dynamický proudový omezovač s procesorem a proudovým omezovačem.signal, while in the output branch the current and voltage transducer is connected to an analog-to-digital converter whose outputs are fed to a computer, controlling by its commands a controller calculating the device states and communicating with the downstream device via an input / output interface. that a dynamic current limiter with processor and current limiter is connected to the rail circuit of the rail.

Zařízení podle technického řešení generuje do kolejiště měřící frekvenci a měří jeho skutečnou impedanci. Impedance kolejiště se mění jízdou vlaku, působením atmosférických vlivů a stárnutím materiálů. Hlavní a nedílnou součástí nového technického řešení je to, že měřící frekvence napájí přes kolejnicové pásy dynamický proudový omezovač. Ten na základě napětí na jeho svorkách dohodnutým přesně definovaným způsobem mění impedanci kolejového obvodu.The device according to the invention generates a measuring frequency into the track and measures its real impedance. The yard impedance is changed by train running, atmospheric effects and material aging. The main and integral part of the new technical solution is that the measuring frequency feeds a dynamic current limiter over the rails. It changes the impedance of the track circuit in a precisely defined manner based on the voltage at its terminals.

Tímto způsobem je možné bezpečně zjistit volnost kolejového obvodu analogovou metodou a zároveň lze změřit vzdálenost vlaku nebo jeho dílu od napájecího konce.In this way, it is possible to safely determine the freedom of the track circuit by an analogue method and at the same time to measure the distance of the train or its part from the supply end.

Další podstatnou částí vynálezu je nastavení stálé šuntové citlivosti, kterou dosáhneme změnou napětí generovaného signálu. Při velkém napětí jsou velké výkonové ztráty a kolejový obvod se stává neekonomický, při malém napětí dochází k nespolehlivému vyhodnocení jízdy . Technické řešení umožňuje sledovat napětí na začátku i na konci kolejového obvodu a změnou chování dynamického proudového omezovače regulovat optimálně generovaný signál na vstupu.Another essential part of the invention is to set a constant shunt sensitivity, which is achieved by varying the voltage of the generated signal. At high voltages there are large power losses and the track circuit becomes uneconomical, at low voltages unreliable driving evaluations occur. The technical solution enables to monitor the voltage at the beginning and at the end of the track circuit and to control the optimally generated signal at the input by changing the behavior of the dynamic current limiter.

Zařízení umožňuje samočinné nastavení parametrů bez zásahu obsluhy, má svoji diagnostiku a jeho výstupy lze použít u koncepčně starých i nových zařízení.The device allows automatic parameter setting without operator intervention, has its diagnostics and its outputs can be used for conceptually old and new devices.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Technické řešení bude blíže osvětleno pomocí výkresu, na kterém zařízení podle tohoto technického řešení, znázorňuje zapojení jednoho bodu.The technical solution will be explained in more detail by means of a drawing, in which the device according to this technical solution shows the connection of one point.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Zařízení k identifikaci volnosti kolejového úseku a průjezdu vlaku, podle přiloženého obrázku, je tvořeno snímačem 3 napětí a proudu, který je přes transformátor 4 s ochrannými prvky připojen dvěma vodiči ke kolejišti 8 , přičemž ve vstupní větvi snímače 3 je zapojen generátor pracovní frekvence řízený regulátorem amplitudy 2 generovaného signálu a zesilovačem •4 4444 generovaného signálu, zatímco ve výstupní větvi je snímač 3 proudu a napětí připojen do analogově digitálního převodníku, jehož výstupy jsou vedeny do počítače 5 , řídící svými povely regulátor 2 , vypočítávající stavy zařízení a komunikující s návazným zařízením přes vstupně výstupní rozhraní, kdy ke kolejovému obvodu kolejiště 8 je připojen dynamický proudový omezovač 9 s procesorem a proudovým omezovačem.The device for identifying the rail section and the passage of a train, according to the attached figure, consists of a voltage and current sensor 3 connected by two conductors to the rail 8 via a protective transformer 4 with a controller controlled by an operating frequency generator. the amplitude 2 of the generated signal and the amplifier 4 4444 of the generated signal, while in the output branch the current and voltage sensor 3 is connected to an analog-to-digital converter whose outputs are routed to a computer 5 controlling its commands controller 2 calculating the device states and communicating with the connected device via an input / output interface where a dynamic current limiter 9 with a processor and a current limiter is connected to the rail circuit of the rail 8.

Zařízení k identifikaci volnosti kolejového úseku a průjezdu vlaku , podle přiloženého obrázku, je tvořeno generátorem signálu L·, regulátorem amplitudy 2 _Δ snímačem 3 proudu a napětí, transformátorem jehož sekundární vinutí je propojeno s jednotlivými kolejemi kolejiště 8. Na druhém konci kolejového obvodu je dynamický proudový omezovač 9_.The device for identifying the rail section and the passage of the train according to the attached figure consists of a signal generator L ·, an amplitude regulator 2 _Δ by a current and voltage sensor 3, a transformer whose secondary winding is connected to individual tracks of the track. current limiter 9.

Výstupy snímačů 3 proudu a napětí jsou přivedeny na analogově digitální převodníky počítače 5_, který zároveň vydává povely pro řízení regulátoru amplitudy 2 , povely pro vstupně výstupní rozhraní 6_ a povely pro diagnostiku 7The outputs of the current and voltage sensors 3 are connected to the analog-to-digital converters of the computer 5, which also issues commands for controlling the amplitude controller 2, commands for the input / output interface 6 and commands for diagnostics 7

Generátor i generuje pracovní frekvenci celého zařízení. Regulátor amplitudy 2 upravuje amplitudu generovaného signálu. Snímače 3 proudu a napětí snímají proudy tekoucí do a z kolejiště 8 a napětí na transformátoru 4. Transformátor 4 zajišťuje galvanické oddělení kolejiště 8 od zařízení a spolu s ochrannými prvky chrání zařízení proti přepětí. Výstupy snímačů 3 proudu a napětí jsou zavedeny do analogově digitální brány převodníků počítače 5, kde se analogové hodnoty převedou na digitální, které se dále zpracují a vyhodnotí. Na základě vyhodnocených údajů se řídí regulátor amplitudy 2 a vstupně výstupní rozhraní. Všechny potřené informace se zapisují do diagnostiky 7.The generator i generates the operating frequency of the whole device. The amplitude regulator 2 adjusts the amplitude of the generated signal. The current and voltage sensors 3 sense the currents flowing into and out of the rail 8 and the voltage on the transformer 4. The transformer 4 ensures galvanic separation of the rail 8 from the device and protects the device against overvoltage together with the protective elements. The outputs of the current and voltage sensors 3 are fed to the analog-digital gateway of the converters of the computer 5, where the analog values are converted to digital, which are further processed and evaluated. Based on the evaluated data, the amplitude controller 2 and the I / O interface are controlled. All necessary information is entered in the diagnostics 7.

Kolejiště 8 je složeňé z vodivých kolejnicových pásů a nevodivých pražců. Dynamický proudový omezovač 9 je řízen mikroprocesorem a sleduje napětí mezi kolejnicemi. Při přivedení napětí na jeho svorky změří jeho velikost a po změření napětí změní svoji impedanci analogově podle předem definované křivky. Tvar křivky charakterizující velikost napětí je snímán snímačem 3 proudu a napětí a vyhodnocován počítačem 5.The track 8 is composed of conductive rail strips and non-conductive sleepers. The dynamic current limiter 9 is controlled by a microprocessor and monitors the voltage between the rails. When a voltage is applied to its terminals, it measures its magnitude and, after measuring the voltage, changes its impedance analogously to a predefined curve. The shape of the voltage curve is sensed by the current and voltage sensor 3 and evaluated by the computer 5.

Přijetím vlaku nebo jeho dílu dojde k vodivému spojení kolejnic nápravou. To má za následek pokles napětí na dynamickém proudovém omezovači 9, který přestane generovat domluvený tvar impedanční křivky. Při jízdě vlaku se impedance kolejové smyčky mění v závislosti na vzdálenosti vlaku. ,Acceptance of the train or its part will lead to the conductive connection of the rails through the axle. This results in a voltage drop on the dynamic current limiter 9 which stops generating the agreed shape of the impedance curve. When the train is running, the rail loop impedance varies depending on the train distance. ,

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Zařízení k identifikaci volnosti kolejového úseku a průjezdu vlaku je průmyslově využitelné pro bezpečné sledování volnosti kolejového úseku a k bezpečnému sledování pohybu vlaku .The device for identifying the rail section and train passage is industrially applicable for the safe monitoring of the rail section freedom and for the safe movement of the train.

Claims

PATENT CLAIMS

A device for identifying rail section and train passage consists of a voltage and current transducer connected via a protective transformer to the rail by means of a two-wire transformer, with an operating frequency generator controlled by the amplitude regulator of the generated signal and amplifier of the signal generated in the output branch, the current and voltage sensor is connected to an analog-to-digital converter, the outputs of which are routed to a computer controlled by a controller, calculating the device states and communicating with the downstream device via an I / O interface; (8) a dynamic current limiter (9) with a processor and current limiter is connected.