RU198136U1

RU198136U1 - Мобильная сигнальная точка

Info

Publication number: RU198136U1
Application number: RU2020101177U
Authority: RU
Inventors: Михаил Геннадьевич Яшин; Роман Анатольевич Пантелеев; Александр Викторович Мелешко; Владимир Владимирович Трубицин; Владимир Александрович Бабошин; Игорь Сергеевич Ковалев
Original assignee: Михаил Геннадьевич Яшин
Priority date: 2020-01-10
Filing date: 2020-01-10
Publication date: 2020-06-19

Abstract

Мобильная сигнальная точка относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте и используется для контроля занятости/свободности участков пути с помощью устройства радиочастотной идентификации. При этом в состав сигнальной точки дополнительно введено табло, дающее информацию машинисту о протяженности впереди расположенного участка и времени, прошедшего с момента прохода хвоста предыдущего поезда. Световые сигнальные показания на сигнальной точке подаются отражением лучей лазера (красного и зеленого). Кроме того, в состав мобильной сигнальной точки входит резервное приемопередающее радиоустройство для связи с соседними сигнальными точками и резервный источник питания. Мобильность достигается с помощью применения винтового фундамента, который обеспечивает быстрое восстановление сигнальных точек, а также оперативный демонтаж и перенос сигнальной точки в другое место.

Description

Техническое решение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте. Где в качестве контроля и сигнализации о свободности/занятости участков пути (блок-участков) используются мобильные сигнальные точки. Для определения прохождения сигнальной точки подвижным составом, а, следовательно, контроля освобождения блок-участка, применяется устройства радиочастотной идентификации. Дополнительно в состав сигнальной точки введено табло дающее информацию машинисту о протяженности впереди расположенного участка и времени прошедшего с момента прохода хвоста предыдущего поезда. Световые сигнальные показания на сигнальной точке подаются отражением лучей лазера, соответственно красного - запрещающего движение и зеленого -разрешающего движение, от отражающей панели. Кроме этого в состав мобильной сигнальной точки входит приемо-передающее радиоустройство для связи с соседними сигнальными точками в случае обрыва кабельной лини связи и источник автономного питания, для осуществления питания сигнальной точки при перерыве питания от промышленной энергосети.

Известен способ интервального регулирования движения поездов на перегоне с автоматической блокировкой (АБ) и устройства для его осуществления (патенты № RU 2390453 C1 [1], RU 2572278 С1 [2]). Способ заключается в передаче на локомотив полномочий движения при исправной работе АБ с рельсовыми цепями посредством световых показаний проходных светофоров на сигнальных точках и сигнала автоматической локомотивной сигнализации (АЛС) передаваемого через рельсовые нити на борт локомотива к бортовым устройствам АЛС. На посту электрической централизации (ЭЦ) информацию о местоположении поездов на перегоне получают от устройств АБ.

Недостатками данного технического решения являются низкая живучесть элементов системы АБ, АЛС и ЭЦ, в частности рельсовых цепей, кабельных линий, светофоров, энергоснабжения при воздействии поражающих факторов различного происхождения (чрезвычайные ситуации, теракты, ведение боевых действий), и как следствие сложность и трудоемкость восстановления работоспособного состояния влекущее значительные перерывы в движении железнодорожных поездов.

Известен способ и система радиочастотной идентификации и позиционирования железнодорожного транспорта (патент RU 2012107106 А [3]) недостатком является отсутствие интеграции с системами железнодорожной автоматики и телемеханики, и отсутствие технических решений контроля свободности участков пути с использованием способа радиочастотной идентификации.

Известен способ и система радиочастотной идентификации и позиционирования железнодорожного транспорта (патент РФ №2.559.869. [5]) недостатком данного способа является то, что он не обеспечивает безопасной дистанции между попутно следующими железнодорожными поездами, а именно в этом заключается основная роль систем железнодорожной автоматики и телемеханики - обеспечение безопасности движения поездов.

Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели в части устройства является система интервального регулирования движения поездов называемая автоматической блокировкой, которая выбрана в качестве прототипа [4]. По перегону в четном и нечетном направлении установлены автоматически действующие светофоры, регулирующие движение поездов в каждом направлении. Светофоры четного или нечетного направления включаются с помощью схемы смены направления. При заданном нечетном направлении движения, светофоры четного направления движения полностью выключены и погашены.

Для отправления поезда на перегон выходной светофор открывается только на станции в заданном направлении движения, на другой станции открытие выходного светофора для отправления поезда на перегон полностью исключается.

Недостатком прототипа является его низкая живучесть. Нарушение нормального работоспособного состояния систем интервального регулирования движения поездов на перегонах возможно в результате воздействия стихийных бедствий как природного, так и техногенного характера, а также в случае совершения террористических актов и ведении боевых действий. В результате такого воздействия, как показывает практика и научные исследования, в первую очередь выходят из строя высокотехнологичные устройства и системы, такие как: рельсовые цепи сигнальные точки АБ, устройства электрической централизации, как напольные: стрелки и сигналы, так и постовые, а также линии связи их соединяющие.

Целью заявляемой полезной модели является восстановление интервального регулирования движения поездов с наименьшими временными затратами на восстановительные работы, и максимальным использованием возможной пропускной способности восстановленных железнодорожных участков.

Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена мобильная сигнальная точка (отдельно), вид спереди (по ходу движения). На фиг. 2 представлена схема интервального регулирования движения поездов на перегоне с мобильной сигнальной точкой.

Мобильная сигнальная точка состоит из: 1 - световой источник сигнальных показаний, включающий в себя лазерные излучатели: по семь красного и зеленого цветов, собранных в пучок, для подачи соответственно запрещающего и разрешающего сигнальных показаний, количество излучателей продиктовано повышением достоверности восприятия соответствующего сигнального показания машинистом и увеличения живучести путем дублирования; 2 - проводная линия связи (линейная цепь) для подключения мобильных сигнальных точек к блок-центрам станций, ограждающих перегон, осуществления логики смены направлений и подачи сигналов управления к смежным мобильным сигнальным точкам; 3 – радиостанция, подключающаяся при обрыве проводной линии связи; 4 - решающее устройство, осуществляет управление устройствами мобильной сигнальной точкой; 5 - источник бесперебойной энергии, обеспечивает бесперебойную подачу электрической энергии на мобильную сигнальную точку, включает аккумуляторную батарею и бензо-агрегат включающийся для подзарядки батареи; 6 - опора мобильной сигнальной точки для крепления щита со светоотражательным элементом; 7 - устройства опроса/чтения (ридер), считыватель системы радиочастотной идентификации; 8 - табло с указанием порядкового номера мобильной сигнальной точки на перегоне, нумерация мобильных сигнальных точек производится в четном направлении четными цифрами по возрастанию, в нечетном нечетными, изменение показания производится механическим путем с замыканием в установленном положении. Расстояние до впереди расположенной мобильной сигнальной точки (либо входного светофора станции), изменение показанием производится механическим путем с замыканием в установленном положении. 9 - щит с расположенным световозвращательным круглым сегментом 16, с возможностью регулировки в вертикальной плоскости для наводки на видимость из кабины машиниста; 10 - луч света от лазерного источника света; 11 - луч света отраженный световозвращателем, направленный в кабину машиниста; 12 - радиометка (транспондер) головного вагона; 13 - радиометка (транспондер) хвостового вагона; 14 - хвостовой вагон железнодорожного поезда; 15 - головной вагон (локомотив) железнодорожного поезда; 17 - устройство для вертикальной и горизонтальной юстировки опоры мобильной сигнальной точки, служит для более быстрого наведения отраженного луча на кабину машиниста.

Предлагаемое устройство состоит из винтового фундамента (аналогично патент RU 171564 [6]) (фиг. 3). Оперативность установки достигается за счет технологии ввинчивания. Квадратный профиль верхней части фундамента служит для удобства ручного завинчивания и надежной фиксации крепления мачты светофора с помощью болтовых стяжек 21. Нижняя часть фундамента выполнена из трубы круглой формы, которая жестко, например, при помощи электродуговой сварки 18, крепится к верхней части квадратного профиля. Такой фундамент можно вручную ввинтить даже в мерзлый грунт и вывернуть при помощи накидного ключа, выполненного из металлического квадратного профиля с прикрепленных к нему, при помощи электродуговой сварки, металлических труб.

Светофор устанавливается на фундамент с помощью крепления 20 с болтовыми стяжками 21. Крепление (фиг. 4) выполнено из негорючего конструктивного полимера в виде круглой трубы с боковыми стяжками по четырем сторонам. Размеры крепления позволяют монтировать устройство как на фундамент для светофора входящего в комплект, так и на существующий до разрушения металлический фундамент или просто вбитую в грунт металлическую трубу подходящего сечения. [6] Сущность конструкции поясняется на фиг. 3-4, где:

поз. 18 - Сварное соединение; поз.

19 - Винтовые лопасти;

поз. 20 - Крепление с болтовыми стяжками; поз. 21 -

Болтовые стяжки; поз. 22 - Фундамент для карликового светофора винтовой.

Технический результат достигается путем использования: ридера системы радиочастотной идентификации 7, имеющего антенну; радиометок головного 12 и хвостового 13 вагонов (транспондеры), которые содержат данные о составе. Антенна ридера 7 испускает радиосигнал малой мощности, который улавливается антенной радиометок 12 или 13 и запитывает встроенную в радиометку микросхему (чип). Используя эту энергию, радиометка, находящаяся в радиополе опросчика (ридера), вступает с ним в радиообмен для самоидентификации и передачи данных. Полученную от радиометки информацию ридер пересылает решающему устройству 4 для обработки и управления. Кроме уникального идентификатора метка может содержать в своей памяти дополнительную информацию, передаваемую или изменяемую при обмене со считывателем.

Мобильная сигнальная точка работает следующим образом.

После разрешения на отправление со станции в установленном направлении система в соответствии с алгоритмом интервального регулирования, осуществляет проверку свободности первого блок участка от подвижного состава и, убедившись в этом, начинает передачу полномочий движения на борт локомотива поезда посредством световых сигналов, подаваемых мобильными сигнальными точками, зеленое сигнальное показание разрешает движение поездов, а красное запрещает.

При выезде поезда со станции он проходит мимо выходного станционного светофора и ридера 7, установленного на нем, ридер 7, взаимодействуя с транспондером 12 головного вагона, передает в решающее устройство 4 (фиг. 1) информацию о занятии перегона, данная информация по линейной цепи передается в блок-центр станций, ограждающих перегон, и блок-центр станции встречного направления переходит в заблокированное состояние. Для исключения отправки подвижных единиц во встречном направлении выходные светофоры станции 2 сигнализируют запрещающим показанием (красным сигнальным огнем). Далее следуя по перегону по разрешающим показаниям мобильных сигнальных точек железнодорожный поезд взаимодействует своими радиометками 12 и 13 с ридерами 7 встречающихся на его пути мобильных сигнальных точек. При прохождении которых радиометкой головного вагона 12 мобильная сигнальная точка начинает подавать запрещающее сигнальное показание и блокирует сигнальную точку до поступления на него сигнала о прохождении хвостовым вагоном поезда впереди расположенной (по ходу движения) мобильной сигнальной точки. При прохождении ридера 7 радиометкой хвостового вагона 13 он подает сигнал в решающее устройство 4, которое формирует разблокирующий сигнал и передает его через линию связи на сигнальную точку с меньшим порядковым номером (позади расположенную по ходу движения). На мобильной сигнальной точке при получении разблокирующего сигнала решающее устройство 4, выполняет следующее: подключает зеленый лазер на световом источнике сигнальных показаний 1, включает таймер отражающий показания на табло 8 в минутах и секундах, не более 60 минут, по истечению данного времени табло гаснет и перестает вести отсчет времени, данный отсчет необходим для машиниста поезда чтобы, восприняв информацию с табло о протяженности впереди расположенного участка и времени прошедшего с момента освобождения ранее прошедшим поездом данного блок участка он мог вести поезд с максимально возможной скоростью по данному перегону, дабы максимально реализовать пропускную способность. В решающем устройстве 4 происходит не только реализация логики автоматической блокировки, но и контроль за наличием энергообеспечения мобильной сигнальной точки, при отсутствии электроснабжения от внешнего источника решающее устройство производит подключение источника бесперебойной энергии 5, включающего аккумуляторную батарею и бензоагрегат для ее подзарядки, который автоматически включается и подзаряжает батарею при падении ее энергии ниже заданного уровня. А также решающее устройство 4 ведет контроль целостности линейной цепи до впереди лежащей (по ходу движения) мобильной сигнальной точки, в случае обрыва которой принимается решение на подключение радиостанции 3 входящей в состав мобильной сигнальной точки, так как по радиостанции предполагается передача значительного объема информации о поездной обстановке на перегоне, к ней предъявляются соответствующие требования по частотному разделению каналов. Также в решающем устройстве предусматривается и ручное переключение сигнальных показаний мобильной сигнальной точки, с ограничением по доступу, только для лиц, уполномоченных на данные действия. Для смены направления движения дежурные по соседним станциям связываются друг с другом и, убедившись, что последний отправленный поезд прибыл на станцию приема в полном составе, дежурный по станции с которой необходимо отправлять поезда нажимает кнопку, на аппарате управления, смены направления. При этом аппаратура системы проверяет свободность перегона от поездов по откликам с мобильных сигнальных точек, что все поезда покинули блок участки, из которых состоит перегон, затем дает команду в блок центр о смене направления, при этом мобильные сигнальные точки встречного направления гаснут и загораются сигнальные показания в противоположном направлении. В случае неисправности системы и «ложной занятости» перегона, предусмотрен вспомогательный режим смены направления. При этом дежурные по станциям, ограничивающим перегон, должны убедиться в том, что последний отправленный поезд прибыл в полном составе, и одновременным нажатием вспомогательных кнопок на пультах управления станций, ограничивающих перегон, производить смену направления движения. При этом машинисту первого отправленного со станции поезда надлежит вести поезд с особой бдительностью и готовностью немедленно остановится, если встретится препятствие на пути.

Мобильность необходима для быстрого восстановления сигнальных точек, а также оперативного демонтажа и переноса сигнальной точки в другое место и достигается применением винтового фундамента.

Список использованных источников

1. Система интервального регулирования движения поездов на перегоне. Описание изобретения к патенту RU 2390453 C1 RU 2390453 С1. Информационно-поисковая система официального сайта Федерального института промышленной собственности (ФИПС) [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL:

http://www1.fips.ru/fips_servl/fips_servlet?DB=RUPAT&DocNumber=2390453&TypeFile=html (дата обращения: 31.10.2016).

2. Система управления движением поездов и способ интервального регулирования ею реализуемый. Описание изобретения к патенту RU 2572278 С1. Информационно-поисковая система официального сайта Федерального института промышленной собственности (ФИПС) [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http://www1.fips.ru/fips_servl/fips_servlet?DB=RUPAT&DocNumber=2572278&TypeFile=html (дата обращения: 31.10.2016).

3. Способ и система радиочастотной идентификации и позиционирования железнодорожного транспорта. Описание изобретения к патенту RU 2012107106 А. Информационно-поисковая система официального сайта Федерального института промышленной собственности (ФИПС) [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http://www1.fips.ru/wps/portal/IPS_Ru#1477910220135 (дата обращения: 31.10.2016).

4. Автоматизированные системы интервального регулирования движения поездов. А.А. Казаков, В.Д. Бубнов, Е.А. Казаков. М.: Транспорт, 1995 г. 320 с. Глава 4. Однопутная автоматическая блокировка.

5. Способ и система радиочастотной идентификации и позиционирования железнодорожного транспорта. Патент РФ №2.559.869. BG1L 25/02, 2014 г. Дикарев В.И., Калинин В.А., Шубарев В.А., Кислицин В.О., Артемов Н.В.

6. Железнодорожный восстановительный светофор карликовый. Описание изобретения к патенту RU 171564. Бюллетень ФИПС №16 06.06.2017.

Claims

Мобильная сигнальная точка, состоящая из опоры для крепления щита со светоотражательным элементом, ридера и табло с указанием порядкового номера мобильной сигнальной точки на перегоне, резервной электропитающей установки, резервной радиостанции, отличающаяся тем, что ридер выполнен с возможностью считывания радиочастотных меток поезда и подачи сигнала в решающее устройство, которое выполнено с возможностью передачи сигнала по линии связи в блок-центр или на сигнальную точку с меньшим порядковым номером, а также возможностью подключения лазера на световом источнике сигнальных показаний и таймера, отражающего показания на табло о протяженности впереди расположенного участка и времени его освобождения, причем решающее устройство контролирует наличие энергообеспечения и целостности линейной цепи и принимает решение о подключении резервной электропитающей установки и резервной радиостанции, при этом опора выполнена с возможностью установки на винтовой фундамент с помощью крепления в виде круглой трубы с болтовыми стяжками.