PL219427B1 - Urządzenie do odbierania, przetwarzania i generowania sygnałów dla samoczynnego oddziaływania na pojazd szynowy - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do odbierania, przetwarzania i generowania sygnałów dla samoczynnego oddziaływania na pojazd szynowy w celu bezpiecznego prowadzenia go przez wyznaczoną trasę.

W celu bezpiecznego prowadzenia pociągów przez wyznaczone trasy został opracowany europejski system kontroli pociągów oznaczany w skrócie jako ETCS (European Train Control System) jako system samoczynnego oddziaływania na pociąg. System ten powinien w przyszłości ujednolicić i uprościć wyposażenie odcinków linii kolejowych i pojazdów szynowych, jak również przejść granicznych między krajami, stosującymi różne systemy samoczynnego oddziaływania na pociąg. System transmisji danych Eurobalis jest stosowany w fazie wprowadzania względnie w fazie przejściowej, również w istniejących, specyficznych dla danego kraju, systemach samoczynnego oddziaływania na pociąg.

Znane jest urządzenie i sposób do odbierania i przetwarzania sygnałów dla samoczynnego oddziaływania na pociąg w pojeździe szynowym, jak również urządzenie odbiorcze przedstawione w opisie patentowym EP 2181908. Urządzenie to zawiera urządzenie odbiorcze do odbierania sygnałów z przytorowych urządzeń transmisyjnych, pierwszy komputer pokładowy pierwszego systemu oddziaływania na pociąg, który za pomocą pierwszego interfejsu komunikacyjnego jest połączony z urządzeniem odbiorczym, oraz drugi komputer pokładowy drugiego systemu samoczynnego oddziaływania na pociąg. Urządzenie to charakteryzuje się tym, że zawiera emulator do połączenia drugiego komputera pokładowego z urządzeniem odbiorczym oraz do symulowania z drugiego komputera pokładowego drugiego urządzenia odbiorczego, połączonego za pomocą drugiego interfejsu komunikacyjnego z drugim komputerem pokładowym. Urządzenie odbiorcze jest dostosowane do przesyłania informacji odnoszących się do odbieranych sygnałów do pierwszego komputera pokładowego i do drugiego komputera pokładowego. Natomiast emulator jest dostosowany do dopasowywania informacji przekazywanych do drugiego komputera pokładowego do drugiego interfejsu komunikacyjnego.

Sposób odbierania i przetwarzania sygnałów samoczynnego oddziaływania na pociąg w pojeździe szynowym, w którym sygnały z przytorowych urządzeń transmisyjnych są odbierane przez urządzenie odbiorcze oraz informacje odnoszące się do odbieranych sygnałów są przez urządzenie odbiorcze przesyłane do pierwszego komputera pokładowego pierwszego systemu samoczynnego oddziaływania na pociąg. Komputer ten jest połączony z urządzeniem odbiorczym za pomocą pierwszego interfejsu komunikacyjnego jak również są przesyłane informacje do drugiego komputera pokładowego drugiego systemu samoczynnego oddziaływania na pociąg. System ten jest połączony za pomocą drugiego interfejsu komunikacyjnego z urządzeniem odbiorczym. Informacje przesyłane do drugiego komputera pokładowego są przed przesłaniem dopasowywane do drugiego interfejsu komunikacyjnego.

Urządzenie do odbierania, przetwarzania i generowania sygnałów dla samoczynnego oddziaływania na pojazd szynowy, według wynalazku, zawiera sterownik połączony z odbiorczym członem oraz z nadawczym członem. Urządzenie to charakteryzuje się tym, że ma pierwszy odbiorczy człon w postaci odbiornika GPS, ma drugi odbiorczy człon w postaci modemu GSM, ma trzeci odbiorczy człon w postaci licznika prędkości, ma czwarty odbiorczy człon w postaci anteny RFID oraz ma piąty odbiorczy człon w postaci zespołu hamującego, przy czym drugi, czwarty i piąty odbiorczy człon jest jednocześnie członem wykonawczym, zaś wszystkie człony są połączone ze sterownikiem PLC. Sterownik jest połączony z modemem GSM za pośrednictwem rozgałęźnika i przetwornika sygnału. Sterownik jest połączony z odbiornikiem GPS za pośrednictwem przetwornika sygnału.

Sterownik jest połączony z anteną RFID za pośrednictwem skrzynki zawierającej czytnik RFID. Rozgałęźnik jest połączony z dwoma oddzielnymi terminalami.

Urządzenie według wynalazku zapewnia bezpieczne i bezkolizyjne pokonanie wyznaczonej trasy przez pojazd szynowy prowadzący pociąg. Urządzenie według wynalazku wykrywa niebezpieczną odległość od przeszkody, jaką może stanowić inny pojazd szynowy poruszający się po tej samej trasie i uruchamia system hamowania pociągu nawet wtedy, gdy nie wykona tej czynności obsługa pociągu. Ponadto urządzenie wykrywa nadmierną szybkość pociągu zarówno w stosunku do prędkości dopuszczalnej dla danego odcinka, jak też nadmierną szybkość ze względu na przewidywaną drogę hamowania.

Urządzenie według wynalazku jest bliżej objaśnione w przykładzie wykonania oraz na rysunku, na którym na fig. 1 urządzenie jest przedstawione w postaci schematycznej.

PL 219 427 B1

Jak przedstawiono na fig. 1 urządzenie jest utworzone ze sterownika 1, którym jest sterownik PLC, połączonego z wieloma członami, w tym z członami odbiorczymi oraz z członami nadawczymi. Pierwszy odbiorczy człon 2 w postaci odbiornika GPS jest połączony ze sterownikiem 1 za pośrednictwem przetwornika sygnału 3 powodującego wzmocnienie sygnału i jego dopasowanie do odbierającego ten sygnał urządzenia w postaci sterownika 1 PLC. Odbiornik GPS odbiera sygnały z systemu satelitarnego o położeniu pojazdu szynowego. Sterownik PLC odczytuje informacje z odbiornika GPS co 1 sek., przez co ma on stałe informacje o położeniu pojazdu. Drugim odbiorczym członem 4 jest modem GSM, który odbiera sygnały z serwera 5 na stanowisku dyspozytora ruchu i za pośrednictwem przetwornika sygnału 6, oraz rozgałęźnika 7 przekazuje je do sterownika 1. Trzecim odbiorczym członem 8 jest licznik prędkości, który mierzy prędkość pojazdu szynowego i wartość tej prędkości przekazuje do sterownika 1. Czwartym odbiorczym członem 9 jest antena RFID, która jednocześnie jest także wykonawczym członem, bowiem odbiera ona sygnały ze sterownika 1, przez co aktywuje przytorowe transmisyjne urządzenia 10 w postaci TAG RFID rozmieszczone między szynami torów. Aktywowane przytorowe transmisyjne urządzenia 10 przekazują sygnały do anteny RFID umieszczonej na pojeździe szynowym, a otrzymane sygnały są przekazywane do sterownika 1 za pośrednictwem skrzynki 11 zawierającej czytnik RFID. Piątym odbiorczym członem 12 jest hamujący zespół, który odbiera sygnały od hamulca w pojeździe szynowym, a zwłaszcza sygnały o wielkości ciśnienia powietrza w przewodzie głównym i przekazuje je do sterownika 1. Jednocześnie hamujący zespół 12 odbiera sygnały ze sterownika 1 i oddziaływuje na wielkość ciśnienia powietrza w przewodzie głównym, czyli na hamowanie pociągu lub jego brak. Ponadto sterownik 1 jest połączony z dwoma terminalami 13 i 14 za pośrednictwem rozgałęźnika 7.

Urządzenie według wynalazku ma za zadanie aktywne asystowanie maszyniście pociągu od startu do zatrzymania na stacji końcowej. Przed ruszeniem na trasę maszynista wpisuje do terminala informacje otrzymane na stacji np. nr pociągu, nr linii, rzeczywistą masę pociągu. Możliwe jest zamiast wymienionego wpisywania wetknięcie pendrive'a, który będzie miał wpisane wszystkie niezbędne dane, do gniazda USB sterownika 1. Po starcie pociągu sterownik 1 wyświetla na terminalu 14 informacje dla maszynisty o długości wolnej drogi od poprzedzającego go pociągu znajdującego się na tym samym torze. Te same informacje są wyświetlane na terminalu 13 przeznaczonym dla pomocnika maszynisty. Możliwe jest zrezygnowanie z zastosowania terminala 13, przez co można również zrezygnować z rozgałęźnika 7. Ponadto na terminalu 14 wyświetlana jest wartość drogi hamowania dla prędkości, z jaką porusza się pociąg. W przypadku nadmiernej prędkości i braku reakcji maszynisty sterownik 1 wysyła sygnał do hamującego zespołu 12, który uruchamia odpowiedni upust powietrza w przewodzie głównym a tym samym następuje uruchomienie systemu hamulcowego pociągu. W punktach charakterystycznych danej linii kolejowej takich jak ostatnie kilometry dojazdu do miejsca ograniczenia prędkości lub zatrzymania pociągu, urządzenie oblicza drogę hamowania pociągu uwzględniając jego masę i aktualną prędkość. Gdy pociąg rozwija nadmierną prędkość na terminalu 14 pojawia się komunikat „zwolnij”. Jeśli urządzenie nie stwierdzi zwalniania prędkości pociągu, sterownik 1 wysyła sygnał do hamującego zespołu 12, który realizuje program dochodzenia do prędkości wymaganej przez sterownik 1 lub do zatrzymania pociągu.

Pociągi wyposażone w urządzenie według wynalazku podają swoje położenie do serwera 5 przy użyciu systemu GSM. Informacje o poprzedzającym pociągu są pobierane z serwera 5 za pośrednictwem systemu GPS i podawane do sterownika 1. W przypadku stwierdzenia odległości mniejszej od ustalonego minimum sterownik 1 sygnalizuje alarm na terminalu 14. Jeśli w ciągu 10 sek. maszynista nie zareaguje odpowiednio na przekazaną informację sterownik 1 wysyła odpowiedni sygnał do hamującego zespołu 12, który uruchamia hamowanie pociągu.

Claims (5)

1. Urządzenie do odbierania, przetwarzania i generowania sygnałów dla samoczynnego oddziaływania na pojazd szynowy zawierające sterownik połączony z członem odbiorczym oraz z członem nadawczym, znamienne tym, że ma pierwszy odbiorczy człon (2) w postaci odbiornika GPS, ma drugi odbiorczy człon (4) w postaci modemu GSM, ma trzeci odbiorczy człon (8) w postaci licznika prędkości, ma czwarty odbiorczy człon (9) w postaci anteny RFID oraz ma piąty odbiorczy człon (12) w postaci zespołu hamującego, przy czym drugi, czwarty i piąty odbiorczy człon (4, 9 i 12) jest jednocześnie członem wykonawczym, zaś wszystkie człony (2, 4, 8, 9 i 12) są połączone ze sterownikiem (1) PLC.

PL 219 427 B1

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że sterownik (1) jest połączony z modemem

GSM za pośrednictwem rozgałęźnika (7) i przetwornika sygnału (6).

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że sterownik (1) jest połączony z odbiornikiem

GPS za pośrednictwem przetwornika sygnału (3).

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że sterownik (1) jest połączony z anteną RFID za pośrednictwem skrzynki (11) zawierającej czytnik RFID.

5. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że rozgałęźnik (7) jest połączony z dwoma oddzielnymi terminalami (13, 14).