DE3519222C2

DE3519222C2 -

Info

Publication number: DE3519222C2
Application number: DE19853519222
Authority: DE
Inventors: Ruediger Dipl.-Ing. 3303 Vechelde De Graf
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1985-05-29
Filing date: 1985-05-29
Publication date: 1989-09-28
Also published as: DE3519222A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fernwirkeinrichtung für Eisenbahnsicherungsanlagen, bei welcher ein Sensor über eine Zweidrahtleitung durch eine elektrische Quelle mit Betriebsstrom versorgt wird, dessen Größe sich bei Beeinflussung des Sensors ändert, und eine Diskriminator schaltung vorgesehen ist zum Auslösen einer Meldung, wenn der Strom von der Größe des Betriebsstromes um einen vor gegebenen Betrag abweicht.The invention relates to a remote control device for railway safety systems in which a sensor via a two-wire line through an electrical source is supplied with operating current, the size of which is Influencing the sensor changes, and a discriminator circuit is provided to trigger a message when the current of the size of the operating current by one given amount differs.

Eine derartige Fernwirkeinrichtung ist in der DE-PS 25 21 307 näher beschrieben. Fernwirkeinrichtungen die ser bekannten Art dienen vielfach als Schienenkontakte zum Auslösen von Impulsen beim Passieren von Fahrzeug rädern. Die Impulse werden beispielsweise Zähleinrichtun gen zugeführt, die nach dem Einzählen eines ersten Impul ses für einen definierten Gleisabschnitt eine Besetztmel dung ausgeben und nach dem Auszählen aller eingezählten Impulse den besagten Gleisabschnitt wieder freimelden. Zum Bestimmen von richtungsabhängigen Impulsen werden am Gleis dicht beieinander zwei Sensoren angeordnet, die aus Sicherheitsgründen über zwei Doppelleitungen mit einer entfernt liegenden Einrichtung verbunden sind. Rein theo retisch wäre es möglich, anstelle der zwei Doppelleitun gen ein Dreileitersystem zu verwenden, bei welchem für beide Sensoren eine gemeinsame Rückleitung vorgesehen werden müßte. Dann könnten jedoch bestimmte Störungen zu einem Doppelfehler führen, der nicht ohne weiteres zu er kennen wäre. Such a telecontrol device is in DE-PS 25 21 307 described in more detail. Telecontrol devices the ser known type often serve as rail contacts for triggering impulses when passing vehicles wheel. The pulses will, for example, counting devices gene supplied after counting a first pulse a busy line for a defined track section output and after counting all counted Impulse to announce the said track section again. To determine directional impulses on Track closely spaced two sensors that come from Security reasons over two double lines with one remote facility are connected. Purely theo It would be reticically possible to replace the two double lines to use a three-wire system in which for a common return line is provided for both sensors should be. Then, however, certain malfunctions could occur a double fault, which is not easy to achieve would be known.

Die bekannte Fernwirkeinrichtung, die mit einem einzigen Sensor und einer an diesen angeschlossenen Zweidrahtlei tung arbeitet, ist bereits so konzipiert, daß nicht nur bei einer Betätigung des Sensors, der im weitesten Sinne als steuerbarer Widerstand ausgebildet ist, die erforder lichen Signale ausgelöst werden. Vielmehr wird ein der artiges Signal auch dann ausgelöst, wenn beispielsweise ein Defekt innerhalb des Sensors oder ein Kurzschluß- bzw. eine Leitungsunterbrechung bei der zugehörigen Zwei drahtleitung auftritt. Zu dem Zweck ist ein den Speise strom des Sensors bewertender Fensterdiskriminator vor gesehen, der beim Vorhandensein eines vorgegebenen Be triebsstromes kein Ausgangssignal, jedoch bei Abweichun gen des Stromes um einen vorgegebenen Betrag vom Betriebs strom ein diesbezügliches Signal abgibt. Dieses Signal charakterisiert per Definition in erster Linie das Beset zen des durch den Sensor kontrollierten Gleisabschnittes. Im Falle einer oben näher erläuterten Störung wird jedoch der zur signaltechnisch sicheren Seite gehende Besetztzu stand auch ausgelöst.The well-known telecontrol device with a single Sensor and a two-wire line connected to it tion is already designed so that not only when the sensor is actuated, which in the broadest sense is designed as a controllable resistor that requires signals are triggered. Rather, one of the like signal also triggered when, for example a defect within the sensor or a short circuit or a line break in the associated two wire line occurs. For this purpose is a food current of the sensor evaluating window discriminator seen the presence of a predetermined Be drive current no output signal, but in the event of deviation electricity by a predetermined amount from operation current emits a related signal. This signal characterizes primarily the Beset by definition zen of the track section controlled by the sensor. In the case of a fault explained in more detail above, however the busy to the signal-technically secure side stood also triggered.

Die bekannte Einrichtung hat sich in der Praxis für die jenigen Anwendungsfälle gut bewährt, bei denen keine richtungsabhängigen Impulse ausgelöst werden müssen. Zum Auslösen von richtungsabhängigen Zählimpulsen muß, wie eingangs bereits kurz angedeutet wurde, eine Verdopplung der Sensoren vorgenommen werden, damit elektrisch gese hen aus der Reihenfolge ihrer Beeinflussung durch ein Fahrzeugrad auf die jeweilige Fahrrichtung geschlossen werden kann. Bei einer Verdopplung, also bei der Verwen dung zweier Sensoren mit zwei Zweidrahtleitungen, ist je doch nicht mehr gewährleistet, daß beispielsweise uner wünschte Kurzschlüsse der vier ein einziges Kabel bilden den Adern erkannt werden kann. Dies muß jedoch aus siche rungstechnischen Gründen unbedingt vermieden werden.The well-known facility has in practice for well-proven for those applications where none directional impulses must be triggered. To the Triggering direction-dependent counts must, like was already briefly indicated at the beginning, a doubling of the sensors are made so that electrical depend on the order in which they are influenced by Vehicle wheel closed on the respective direction of travel can be. In the case of a doubling, i.e. in the use of two sensors with two two-wire lines, is but no longer guarantees that, for example desired short circuits of the four form a single cable the veins can be recognized. However, this must be obvious technical reasons should be avoided.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Fernwirkeinrichtung für die Verwendung als Doppelsystem so auszubilden, daß beliebige Unterbre chungen und/oder Kurzschlüsse zwischen den einzelnen Adern der ein gemeinsames Kabel bildenden zwei Zweidrahtleitun gen durch mindestens eine der beiden zugehörigen Diskri minatorschaltungen erkannt werden können.The invention is therefore based on the object telecontrol device mentioned at the beginning for use to be designed as a double system so that any undersize cuts and / or short circuits between the individual wires of the two two-wire lines forming a common cable conditions by at least one of the two associated discriminations minator circuits can be recognized.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei Verwendung zweier Sensoren, die über zwei Zweidrahtlei tungen mit den zugehörigen Diskriminatorschaltungen ver bunden sind, die elektrische Quelle so ausgeführt ist, daß zwischen allen Adern der beiden Zweidrahtleitungen eine Potentialdifferenz besteht, die ungleich Null ist.According to the invention the object is achieved in that Use of two sensors over two two-wire lines connections with the associated discriminator circuits are bound, the electrical source is designed so that between all wires of the two two-wire lines there is a potential difference that is not equal to zero.

Die elektrische Quelle kann von beliebiger Art sein. Da jedoch an der Strecke von Eisenbahnen häufig in orts festen Einrichtungen Batterien zur Verfügung stehen, die eine Mittenanzapfung aufweisen, können diese benutzt wer den. In dem Zusammenhang sieht eine vorteilhafte und be vorzugte Ausbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung vor, daß die elektrische Quelle aus einer Batterie mit Plus- und Minusklemme sowie Mittenanzapfung besteht, an die zwei das Mittenpotential in Richtung eines vorgegebe nen positiven bzw. negativen Spannungswertes verlagern den Spannungskonstanthalter angeschlossen sind, wobei die eine Zweidrahtleitung mindestens mittelbar mit der Plusklemme und dem die positive Spannungsverlagerung be wirkenden Spannungskonstanthalter und die andere Zwei drahtleitung mindestens mittelbar mit der Minusklemme und dem die negative Spannungsverlagerung herbeiführen den Spannungskonstanthalter verbunden sind.The electrical source can be of any type. There however, often on the railroad track batteries are available to fixed devices have a center tap, who can use it the. In the context it looks advantageous and be preferred training of the device according to the invention before using the electrical source from a battery There is a plus and minus terminal and a center tap the two specified the center potential in the direction of one shift positive or negative voltage values the voltage stabilizers are connected, whereby the a two-wire line at least indirectly with the Plus terminal and the positive voltage shift acting voltage stabilizer and the other two wire line at least indirectly with the negative terminal and bring about the negative shift in tension the voltage stabilizers are connected.

Zur Spannungsverlagerung können in vorteilhafter Weise preiswerte Zenerdiodenschaltungen eingesetzt werden. Somit ist der zusätzliche Aufwand, der zur Realisierung der erfindungsgemäßen Idee erforderlich ist, sehr ge ring.To shift the voltage can advantageously inexpensive Zener diode circuits are used. Thus, the additional effort required to implement it the idea of the invention is required, very ge ring.

Da nicht immer gewährleistet ist, daß die jeweils zur Verfügung stehenden Batterien für die über die langen Leitungen am Gleis zu betreibenden Sensoren eine ausrei chende Spannung zur Verfügung stellen, sieht eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, daß jeweils zwischen die Plus- bzw. Minusklemme der Batterie und den Leitungsanschluß der betreffenden Zweidrahtleitung ein das jeweilige Batteriepotential anhebender Spannungswand ler angeschlossen ist.Since it is not always guaranteed that the respective Available batteries for the long ones Lines on the track to be operated sensors are sufficient Providing adequate tension sees another advantageous development of the invention before that each between the plus or minus terminal of the battery and the Line connection of the relevant two-wire line the voltage potential increasing the respective battery potential ler is connected.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich nung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert.An embodiment of the invention is in the drawing shown and will be explained in more detail below.

Die im wesentlichen als Blockschaltbild dargestellte Einrichtung hat zum Ziel, daß in einer nicht weiter er läuterten Einrichtung dann fahrrichtungsabhängige Achs zählimpulse zur Verfügung stehen, wenn eine Schiene SE beispielsweise in Fahrrichtung F befahren wird. Zu dem Zweck sind an der Schiene SE in Fahrrichtung F hinter einander zwei Sensoren SR 1 und SR 2 angeordnet, die über zugeordnete Zweidrahtleitungen ZG 1 und ZG 2 mit Betriebs strom versorgt werden. Die Sensoren SR 1 und SR 2 sind in ihrer Art ausreichend bekannt und so aufgebaut, daß beim Passieren von Fahrzeugrädern eine Modulation des Betriebs stromes hervorgerufen wird. Dies kann beispielsweise eine Erniedrigung der Größe des Betriebsstromes um einen vor gegebenen Betrag bedeuten. Die beiden Zweidrahtleitungen ZG 1 und ZG 2 sind in einem längeren, z. B. zwei Kilometer, Kabel KL zusammengefaßt, welches nach einer ortsfesten Verarbeitungseinheit führt, die im unteren Teil der Fi gur dargestellt ist.The device shown essentially as a block diagram has the aim that in a device which is not further explained, then direction-dependent axis counting pulses are available when a rail SE is traveled in direction F, for example. For this purpose, two sensors SR 1 and SR 2 are arranged one behind the other on the rail SE in the direction of travel F , which are supplied with operating current via assigned two-wire lines ZG 1 and ZG 2 . The sensors SR 1 and SR 2 are well known in their type and constructed so that a modulation of the operating current is caused when passing vehicle wheels. This can mean, for example, a reduction in the size of the operating current by a predetermined amount. The two two-wire lines ZG 1 and ZG 2 are in a longer, z. B. summarized two kilometers, cable KL , which leads to a fixed processing unit, which is shown in the lower part of the fi gur.

Um zu erreichen, daß zwischen den einzelnen Adern 1 bis 4 des Kabels KL Potentialdifferenzen bestehen die ungleich Null sind, ist zum Erzeugen des Betriebs stromes für die beiden Sensoren SR 1 und SR 2 eine beson dere Energiequelle vorgesehen. Diese besteht aus einer Batterie BE mit einer Mittenanzapfung MG sowie einer Plus klemme PKE und einer Minusklemme MKE. Unter der Voraus setzung, daß es sich um eine 36 Volt Batterie handelt, liegt die Plusklemme PKE auf +18 Volt und die Minusklemme MKE auf -18 Volt. In order to achieve that between the individual wires 1 to 4 of the cable KL there are potential differences that are not equal to zero, a special energy source is provided for generating the operating current for the two sensors SR 1 and SR 2 . This consists of a battery BE with a center tap MG as well as a plus terminal PKE and a minus terminal MKE . Provided that it is a 36 volt battery, the positive terminal PKE is at +18 volts and the negative terminal MKE is at -18 volts.

Ein erster Spannungskonstanthalter SK 1 ist mit der Plus klemme PKE und der Mittenanzapfung MG verbunden, während ein zweiter Spannungskonstanthalter SK 2 an die Minusklem me MKE und ebenfalls mit der Mittenanzapfung verbunden ist. Diese Spannungskonstanthalter haben die Aufgabe, das an der Mittenanzapfung MG der Batterie BE vorhandene Mit tenpotential in Richtung eines vorgegebenen positiven bzw. negativen Spannungswertes zu verlagern. Beim Ausfüh rungsbeispiel ist davon ausgegangen worden, daß der posi tive bzw. negative Spannungswert 5 Volt beträgt. Somit stehen am Ausgang SK 11 des Spannungskonstanthalters SK 1 +5 Volt und am Ausgang SK 21 des anderen Spannungskon stanthalters SK 2 -5 Volt zur Verfügung.A first voltage stabilizer SK 1 is connected to the plus terminal PKE and the center tap MG , while a second voltage stabilizer SK 2 is connected to the minus terminal MKE and also to the center tap. These voltage stabilizers have the task of shifting the existing at the center tap MG of the battery BE with tenpotential in the direction of a predetermined positive or negative voltage value. In the example, it has been assumed that the positive or negative voltage value is 5 volts. Thus, at the output SK 11 of the voltage stabilizer SK 1 +5 volts and at the output SK 21 of the other voltage constant stabilizer SK 2 -5 volts are available.

Zur weiteren Anhebung des an der Plus- bzw. Minusklemme PKE bzw. MKE vorhandenen Potentials dienen gesonderte Spannungswandler SW 1 und SW 2, von denen der eine Span nungswandler SW 1 mit dem Ausgang SK 11 des Spannungskon stanthalters SK 1 und der Plusklemme PKE der Batterie BE und der andere Spannungswandler SW 3 mit dem Ausgang SK 21 des Spannungskonstanthalters SK 2 sowie mit der Minusklem me MKE der Batterie BE verbunden sind. Am Ausgang SW 11 bzw. SW 21 des Spannungswandlers SW 1 bzw. SW 2 stehen dann beispielsweise +25 Volt bzw. -25 Volt zur Verfügung. Auf die Spannungswandler SW 1 und SW 2 kann in den Fällen ver zichtet werden, in denen die Batterie BE an ihren Klem men PKE und MKE gesichert stets ausreichend hohes Poten tial zur Verfügung stellt. Separate voltage transformers SW 1 and SW 2 , of which one voltage converter SW 1 with the output SK 11 of the voltage constant SK 1 and the positive terminal PKE of the battery, are used to further increase the potential present at the positive or negative terminal PKE or MKE BE and the other voltage converter SW 3 are connected to the output SK 21 of the voltage stabilizer SK 2 and to the minus terminal MKE of the battery BE . At the output SW 11 or SW 21 of the voltage converter SW 1 or SW 2 , for example, +25 volts or -25 volts are available. The voltage transformers SW 1 and SW 2 can be dispensed with in cases where the battery BE at its terminals PKE and MKE always provides sufficiently high potential.

Die Adern 1 und 2 der Zweidrahtleitung ZG 1 sind einer seits mit dem Ausgang SW 11 des Spannungswandlers SW 1 und andererseits über einen Widerstand R 1 mit dem Ausgang SK 11 des Spannungskonstanthalters Sk 1 verbunden. Entspre chendes gilt sinngemäß für die Adern 3 und 4 der Zwei drahtleitung ZG 2 bezüglich des Ausganges SW 21 des Span nungswandlers SW 2, einen Widerstand R 2 und den Ausgang SK 21 des Spannungskonstanthalters SK 2. Zur Überwachung des Betriebsstromes für den Sensor SR 1 bzw. SR 2 ist je eine Diskriminatorschaltung DG 1 bzw. DG 2 vorgesehen. Die oberen und unteren Schwellwerte der Diskriminatorschal tungen DG 1 und DG 2 sind so eingestellt, daß bei vorge gebenen Betriebsstrom über den Widerstand R 1 bzw. R 2 bei unbeeinflußtem Sensor SR 1 bzw. SR 2 und ordnungsgerechtem Betrieb keine Meldung über einen Ausgang A 1 bzw. A 2 er folgt. Werden die Sensoren SR 1 und SR 2 beim Passieren eines Fahrzeugrades betätigt, so ändert sich damit der Betriebsstrom auf den Zweidrahtleitungen ZG 1 und ZG 2. Dies hat derart geänderte Spannungsabfälle an den Wider ständen R 1 und/oder R 2 zur Folge, daß die Diskriminator schaltungen DG 1 und/oder DG 2 ansprechen (bei gleichzeiti ger Betätigung beider Sensoren: DG 1 und DG 2) und ein dies bezügliches Signal über die Ausgänge A 1 und A 2 abgeben. Diese Signale werden in einer nicht weiter dargestellten Einrichtung bewertet und führen schließlich zu richtungs abhängigen Achsimpulsen.The wires 1 and 2 of the two-wire line ZG 1 are connected on the one hand to the output SW 11 of the voltage converter SW 1 and on the other hand via a resistor R 1 to the output SK 11 of the voltage stabilizer Sk 1 . Corresponding applies mutatis mutandis to the wires 3 and 4 of the two wire line ZG 2 with respect to the output SW 21 of the voltage converter SW 2 , a resistor R 2 and the output SK 21 of the voltage stabilizer SK 2 . A discriminator circuit DG 1 or DG 2 is provided for monitoring the operating current for the sensor SR 1 or SR 2 . The upper and lower threshold values of the discriminator circuits DG 1 and DG 2 are set so that at the given operating current via the resistor R 1 or R 2 with unaffected sensor SR 1 or SR 2 and proper operation, no message via an output A 1 or A 2 follows. If the sensors SR 1 and SR 2 are actuated when passing a vehicle wheel, the operating current on the two-wire lines ZG 1 and ZG 2 changes . This has such changed voltage drops at the resistors R 1 and / or R 2 that the discriminator circuits respond DG 1 and / or DG 2 (with simultaneous operation of both sensors: DG 1 and DG 2 ) and a related signal output via outputs A 1 and A 2 . These signals are evaluated in a device that is not shown further and ultimately lead to direction-dependent axis pulses.

Da zwischen den Adern 1, 2, 3 und 4 des Kabels KL Poten tialdifferenzen bestehen, die ungleich Null sind, führen in gewünschter Weise Kurzschlüsse zwischen beliebigen dieser vier Adern 1 bis 4 schließlich ebenfalls zu einer Gleisbesetztmeldung, da bei dem angenommenen Störungsfall mindestens eine der beiden Diskriminatorschaltungen DG 1 bzw. DG 2 anspricht und eine Meldung ausgibt. Somit führt auch ein Defekt innerhalb des Kabels KL zu einer erkenn baren Reaktion, die unverzüglich erfolgt und in vorteil hafter Weise unabhängig vom Betrieb ist, also der Betäti gung der Sensoren SR 1 und SR 2.Since there are potential differences between wires 1, 2, 3 and 4 of the KL cable, which are not equal to zero, short circuits between any of these four wires 1 to 4 ultimately also lead to a track occupancy message, since at least one of the assumed failure cases both discriminator circuits DG 1 and DG 2 responds and outputs a message. Thus, a defect within the cable KL leads to a recognizable reaction that takes place immediately and is advantageously independent of the operation, that is, the actuation of the sensors SR 1 and SR 2 .

Die erläuterte Einrichtung ist auch anwendbar bei Bahn übergangsanlagen, um die richtungsabhängige Vorbeifahrt von Zügen zu melden.The device explained can also be used for railways transfer systems to the direction-dependent pass of trains to report.

Das Ausführungsbeispiel kann in vorteilhafter Weise vari iert werden.The embodiment can vary in an advantageous manner be.

Für die beiden Spannungskonstanthalter SK 1 und SK 2 wird bei einer nicht weiter dargestellten Schaltungsvarianten eine andere Bemessung vorgesehen, also U = const. erhöht und auf den Wert des jeweils unteren Batteriepotentials der Plus- bzw. Minusklemme der Batterie BE gelegt. Der Spannungswandler SW 1 bzw. SW 2 wird eingangsseitig einer seits mit der Mittenanzapfung MG der Batterie und ande rerseits mit dem Ausgang SK 11 bzw. SK 21 des zugeordneten Spannungskonstanthalters SK 1 bzw. SK 2 verbunden. Die Ener gieversorgung erfolgt bezüglich der einen Zweidrahtlei tung ZG 1 über die Ausgänge SW 11 und SK 11 des Spannungs wandlers SW 1 bzw. des Spannungskonstanthalters SK 1. Ent sprechendes gilt dann sinngemäß für die andere Zweidraht leitung ZG 2 und die Ausgänge SW 21 und SK 21.For the two voltage stabilizers SK 1 and SK 2 , a different dimensioning is provided for a circuit variant that is not shown, ie U = const. increased and placed on the value of the lower battery potential of the plus or minus terminal of the battery BE . The voltage converter SW 1 or SW 2 is connected on the input side to the center tap MG of the battery and on the other hand to the output SK 11 or SK 21 of the associated voltage stabilizer SK 1 or SK 2 . The energy supply takes place with respect to a two-wire device ZG 1 via the outputs SW 11 and SK 11 of the voltage converter SW 1 or the voltage stabilizer SK 1 . The same applies accordingly for the other two-wire line ZG 2 and the outputs SW 21 and SK 21 .

Claims

1. Telecontrol device for railway safety systems, in which a sensor is supplied with operating current via a two-wire line from an electrical source, the size of which changes when the sensor is influenced, and a discriminator circuit is provided to trigger a message if the current is of the size of the operating current deviates by a predetermined amount, characterized in that when using two sensors (SR 1 , SR 2 ), which are connected via two two-wire lines (ZG 1 , ZG 2 ) to the associated discriminator circuits (DG 1 , DG 2 ), the electrical Source (BE, SK 1 , SK 2 ) is designed so that between all wires ( 1, 2, 3, 4 ) of the two two wire lines (ZG 1 , ZG 2 ) there is a potential difference that is not zero.

2. Telecontrol device according to claim 1, characterized in that the electrical source consists of a battery (BE) with positive and negative terminals (PKE, MKE) and center tap (MG) , to which the two have the center potential in the direction of a predetermined positive or negative Voltage constant shifts (SK 1 , SK 2 ) shifting the voltage value are connected, the one two-wire line (ZG 1 ) at least indirectly with the positive terminal (PKE) and the voltage stabilizer (SK 1 ) causing the positive voltage shift and the other two-wire line (ZG 2 ) are at least indirectly connected to the negative terminal (MKE) and the voltage stabilizer (SK 2 ) that causes the negative voltage storage.

3. Telecontrol device according to claim 2, characterized in that between the plus or minus terminal (PKE, MKE) of the battery (BE) and the line connection of the relevant two-wire line (ZG 1 or ZG 2 ) a the respective battery potential (+18 V or -18 V) lifting voltage converter (SW 1 or SW 2 ) is connected.

4. Telecontrol system according to claim 1, characterized in that the electrical source consists of a battery (BE) with positive and negative terminals (PKE, MKE) and center tap (MG) to the two voltage stabilizers (SK 1 , SK 2 ) are connected, each feed a downstream voltage converter (SW 1 , SW 2 ) connected to the center tap (MG) , one or the other two-wire line (ZG 1 , ZG 2 ) via the outputs (SW 11 , SK 11 or SW 21 , SK 21 ) of the voltage converter (SW 1 or SW 2 ) and the voltage constant holder (SK 1 or SK 2 ) is supplied with energy.