RU2273583C2

RU2273583C2 - Method of checking non-occupancy of rail line

Info

Publication number: RU2273583C2
Application number: RU2004117666/11A
Authority: RU
Inventors: Юрий Иосифович Полевой (RU); Юрий Иосифович Полевой; Людмила Владимировна Полева (RU); Людмила Владимировна Полевая; Марина Васильевна Трошина (RU); Марина Васильевна Трошина
Original assignee: Самарская государственная академия путей сообщения (СамГАПС)
Priority date: 2004-06-09
Filing date: 2004-06-09
Publication date: 2006-04-10
Also published as: RU2004117666A

Abstract

FIELD: railway transport; signaling and communication.

SUBSTANCE: invention relates to internal control of traffic. According to proposed method supply source is connected in middle of rail line and parameters to be checked are compared with occupation and clearing thresholds at ends of line. Used as first parameter to be checked is ratio of voltage at input of first receiver to voltage at input of second receiver, and as second parameter to be checked, voltage at input of second receiver to voltage at input of first receiver. First and second additional thresholds are provided. Rail line is considered occupied when first check parameter is lower than occupation threshold, and clearing of rail line is recorded at the following conditions in turn: drop of first checked parameter lower than first additional threshold, drop of second checked parameter lower than second additional threshold and rise of second checked parameter over clearing threshold. Occupation threshold is equal to first checked parameter at application of standard shunt to place of connection of first receiver at minimum insulation resistance and maximum longitudinal asymmetry.

EFFECT: improved reliability of checking condition of rail lines.

2 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожной технике, а именно к железнодорожной автоматике и телемеханике, и может быть использовано для регулирования движения поездов.The invention relates to railway equipment, namely to railway automation and telemechanics, and can be used to regulate the movement of trains.

Известен способ контроля свободности рельсовой линии, заключающийся в том, что определяют количество свободных рельсовых линий на перегоне и сумму значений напряжений на этих же линиях, а затем находят среднее арифметическое значение напряжений. Текущее значение каждой из линий сравнивают со средним арифметическим значением. При существенном отличии текущего значения от среднего арифметического фиксируют занятость путевого участка, в противном случае - свободность [Патент РФ №2025358, МПК B 61 L 23/16. Способ контроля свободности путевых участков и устройство для его осуществления. Авторы: Полевой Ю.И., Стрельцов С.К., Мазалова И.В., Кравцова Н.А. БИ №24, 1994 г.].A known method of controlling the freeness of a rail line, which consists in determining the number of free rail lines on the haul and the sum of the voltage values on the same lines, and then find the arithmetic mean value of the stresses. The current value of each of the lines is compared with the arithmetic mean value. With a significant difference between the current value and the arithmetic average, the busyness of the track section is recorded, otherwise, it is free [RF Patent No. 2025358, IPC B 61 L 23/16. A method of controlling the freedom of track sections and a device for its implementation. Authors: Polevoy Yu.I., Streltsov S.K., Mazalova I.V., Kravtsova N.A. BI No. 24, 1994].

Недостатком этого способа является то, что при наличии значительной продольной асимметрии возможен ложный контроль состояния рельсовой линии.The disadvantage of this method is that in the presence of significant longitudinal asymmetry, false control of the state of the rail line is possible.

Известен способ контроля свободности рельсовой линии, заключающийся в том, что значение текущего напряжения на приемнике сравнивают с пороговыми значениями напряжений. Превышение текущего напряжения над пороговым значением фиксируют как свободность рельсовой линии, в противном случае - занятость [Котляренко Н.Ф. Путевая блокировка и авторегулировка. - М.: Транспорт, 1983, стр. 145-159].A known method of controlling the freedom of the rail line, which consists in the fact that the value of the current voltage at the receiver is compared with threshold voltage values. The excess of the current voltage over the threshold value is recorded as the freedom of the rail line, otherwise - employment [Kotlyarenko N.F. Track lock and auto adjustment. - M .: Transport, 1983, pp. 145-159].

Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.This technical solution is selected as a prototype.

Недостатком этого способа является то, что при пониженном сопротивлении изоляции возможен ложный контроль состояния рельсовой линии.The disadvantage of this method is that with a reduced insulation resistance, false control of the state of the rail line is possible.

Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является повышение надежности контроля состояния рельсовых линий.The technical result to which this invention is directed is to increase the reliability of monitoring the condition of rail lines.

Технический результат достигается тем, что способ контроля свободности рельсовой линии, заключающийся в том, что в середину рельсовой линии подключен источник питания, а на концах контролируемые параметры сравнивают с порогом занятия и освобождения, причем в качестве первого контролируемого параметра принимают отношение напряжения на входе первого приемника к напряжению на входе второго, а в качестве второго контролируемого параметра - напряжение на входе второго приемника к напряжению на входе первого, кроме того, предусматривают еще первый и второй дополнительные пороги, занятие рельсовой линии фиксируют при понижении первого контролируемого параметра ниже порога занятия, а освобождение рельсовой линии фиксируют при поочередном выполнении следующих условий понижении первого контролируемого параметра ниже первого дополнительного порога, понижении второго контролируемого параметра ниже второго дополнительного порога и превышении второго контролируемого параметра порога освобождения, причем порог занятия равен значению первого контролируемого параметра при наложении нормативного шунта на место подключения первого приемника при минимальном сопротивлении изоляции и максимальной продольной асимметрии, первый дополнительный порог равен значению первого контролируемого параметра при наложении нормативного шунта на середину левой части рельсовой линии при минимальном сопротивлении изоляции максимальной продольной асимметрии, второй дополнительный порог равен значению второго контролируемого параметра при наложении нормативного шунта на середину правой части рельсовой линии при минимальном сопротивлении изоляции и максимальной продольной асимметрии, порог освобождения равен значению второго контролируемого параметра при наложении нормативного шунта на место подключения второго приемника при минимальном сопротивлении изоляции и максимальной продольной асимметрии.The technical result is achieved by the fact that the method of monitoring the freedom of the rail line, namely, that a power source is connected in the middle of the rail line, and at the ends the controlled parameters are compared with the occupation and release threshold, and the ratio of the voltage at the input of the first receiver is taken as the first controlled parameter to the voltage at the input of the second, and as the second controlled parameter - the voltage at the input of the second receiver to the voltage at the input of the first, in addition, the first and second additional thresholds, the occupation of the rail line is fixed when the first controlled parameter is lowered below the occupation threshold, and the release of the rail line is fixed when the following conditions are met lowering the first monitored parameter below the first additional threshold, lowering the second monitored parameter below the second additional threshold and exceeding the second monitored the release threshold parameter, and the occupation threshold is equal to the value of the first controlled parameter when when a standard shunt is applied to the connection point of the first receiver with a minimum insulation resistance and maximum longitudinal asymmetry, the first additional threshold is equal to the value of the first controlled parameter when a standard shunt is applied to the middle of the left part of the rail line with a minimum insulation resistance of the maximum longitudinal asymmetry, the second additional threshold is equal to the value of the second controlled parameter when applying a regulatory shunt to the middle of the right side of the rail line with a minimum flax insulation resistance and the maximum longitudinal asymmetry release threshold is the value of the second controlled parameter upon application of regulatory shunt in place connecting the second receiver at the minimum insulation resistance and the maximum longitudinal asymmetry.

На фиг.1 приведена схема рельсовой линии. На фиг.2 представлены графики зависимостей напряжений по концам рельсовой линии и контролируемых параметров от координаты нормативного шунта.Figure 1 shows a diagram of a rail line. Figure 2 presents graphs of the dependencies of stresses at the ends of the rail line and the controlled parameters on the coordinates of the regulatory shunt.

На фиг.1 приведена схема рельсовой линии, содержащая путевой генератор 1, соединенный через резисторы 2 (ограничитель тока питающего конца) и 3 (эквивалент сопротивления кабеля) с первой обмоткой первого согласующего трансформатора 4, к второй обмотке которого подключена левая часть 5 рельсовой линии, к второму концу которой через второй согласующий трансформатор 6, резистор 7 (эквивалент сопротивления кабеля), полосовой фильтр 8 (защита от влияния сигнальных токов смежных рельсовых цепей), выпрямитель 9 (выпрямительный мост и сглаживающий конденсатор), аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 10 подсоединен первый вход ЭВМ 11. Ко второй обмотке первого согласующего трансформатора 4 подсоединена также правая часть 12 рельсовой линии, к другому концу которой через третий согласующий трансформатор 13, резистор 14 (эквивалент сопротивления кабеля), полосовой фильтр 15, выпрямитель 16 и АЦП 17 подсоединен второй вход ЭВМ 11.Figure 1 shows a rail line diagram containing a track generator 1 connected through resistors 2 (current limiter of the supply end) and 3 (cable resistance equivalent) to the first winding of the first matching transformer 4, to the second winding of which the left part 5 of the rail line is connected, to the second end of which through the second matching transformer 6, resistor 7 (equivalent cable resistance), band-pass filter 8 (protection against the influence of signal currents of adjacent rail circuits), rectifier 9 (rectifier bridge and smoothing con denser), analog-to-digital converter (ADC) 10 connected to the first input of the computer 11. To the second winding of the first matching transformer 4 is also connected to the right side 12 of the rail line, to the other end of which through the third matching transformer 13, resistor 14 (equivalent cable resistance), the band-pass filter 15, the rectifier 16 and the ADC 17 is connected to the second input of the computer 11.

На фиг.2 изображены кривые представляющие зависимости напряжений по концам рельсовой линии (U1, U2) от координаты шунта (Х_ш). Кривая U1 (линия ABCVSW) отображает изменение напряжения на первом входе ЭВМ, а кривая U2 (линия TRPNGH) - на втором. Точки G, Р 1, Р2 обозначают соответственно места подключения к рельсовой линии генератора, первого (левого) и второго (правого) приемников. На основании этих линий рассчитывают линии двух контролируемых параметров. Первый контролируемый параметр U1/U2, второй - U2/U1. Линия ABCDEFGH представляет зависимость отношения напряжения на входе первого приемника к напряжению на входе второго приемника (U1/U2) от координаты шунта (Х_ш). Линия ABKLMNGH представляет зависимость отношения напряжения на входе второго приемника к напряжению на входе первого приемника (U2/U1) от координаты шунта (Х_ш). По вертикальной оси откладывают напряжения на входах приемников U1, U2 и отношения U1/U2, U1/U2.Figure 2 shows curves representing the dependence of the stresses at the ends of the rail line (U1, U2) on the coordinate of the shunt (X _W ). Curve U1 (line ABCVSW) shows the voltage change at the first input of the computer, and curve U2 (line TRPNGH) - at the second. Points G, P 1, P2 indicate respectively the connection points to the rail line of the generator, the first (left) and second (right) receivers. Based on these lines, the lines of two controlled parameters are calculated. The first controlled parameter is U1 / U2, the second is U2 / U1. The line ABCDEFGH represents the relationship between the voltage ratio at the input of the first receiver and the voltage at the input of the second receiver (U1 / U2) from the coordinate of the shunt (X _w ). Line ABKLMNGH represents the relationship between the voltage ratio at the input of the second receiver and the voltage at the input of the first receiver (U2 / U1) on the coordinate of the shunt (X _w ). The vertical axis represents the voltage at the inputs of the receivers U1, U2 and the ratios U1 / U2, U1 / U2.

Пунктирные части линий отражают то, что они проходят значительно выше и на листе не умещаются. Точки PZ, P1D, P2D и РО соответственно представляют порог занятия, первый дополнительный порог, второй дополнительный порог и порог освобождения.The dotted parts of the lines reflect the fact that they go much higher and do not fit on the sheet. Points PZ, P1D, P2D, and PO respectively represent an occupation threshold, a first additional threshold, a second additional threshold, and a release threshold.

Действие способа заключается в следующем. С генератора 1 (фиг.1) через резисторы 2 и 3, трансформатор 4 переменное напряжение подают на левую 5 и правую 12 части рельсовой линии. С приемного конца левой части 5 рельсовой линии через трансформатор 6, резистор 7, фильтр 8, выпрямитель 10 и АЦП 11 преобразованное напряжение (двоичный код, значение которого пропорционально напряжению левой части 5 рельсовой линии) поступает на первый вход ЭВМ. На второй вход ЭВМ 11 поступает информация о напряжении конца правой части рельсовой линии 12 через элементы 13, 14, 15, 16, 17 аналогично тому, как это осуществлялось с первым входом ЭВМ.The action of the method is as follows. From the generator 1 (figure 1) through the resistors 2 and 3, the transformer 4 an alternating voltage is supplied to the left 5 and right 12 of the rail line. From the receiving end of the left side 5 of the rail line through the transformer 6, resistor 7, filter 8, rectifier 10 and ADC 11, the converted voltage (binary code, the value of which is proportional to the voltage of the left side 5 of the rail line) is supplied to the first computer input. The second input of the computer 11 receives information about the voltage of the end of the right side of the rail line 12 through the elements 13, 14, 15, 16, 17 in the same way as with the first input of the computer.

Контроль занятия фиксируют при условии, что отношение текущего напряжения на конце левой части 5 рельсовой линии к напряжению на конце правой части 12 рельсовой линии - первый контролируемый параметр - ниже порога занятия. На основании расчетов установлено, что для рельсовой линии 2 км (оба участка 5 и 12) при входных сопротивлениях по концам 0,4 Ом, частоте сигнального тока 420 Гц, сопротивлении изоляции 0,1 Ом·км и коэффициенте продольной асимметрии 0,5 (отношение удельного сопротивления изоляции первого участка 5 к одноименному сопротивлению второго участка 12, т.е. 0,1 Ом·км/0,2 Ом·км) порог занятия равен значению 0,25. Для тех же условий первый и второй дополнительные пороги одинаковы и равны значению 0,17, порог освобождения равен значению 0,25.Occupancy control is fixed provided that the ratio of the current voltage at the end of the left side of the 5 rail line to the voltage at the end of the right side of the 12 rail line is the first parameter that is monitored below the occupation threshold. Based on the calculations, it was found that for a rail line of 2 km (both sections 5 and 12) with input impedances at the ends of 0.4 Ohms, a signal current frequency of 420 Hz, an insulation resistance of 0.1 Ohm · km and a longitudinal asymmetry coefficient of 0.5 ( the ratio of the insulation resistivity of the first section 5 to the resistance of the second section 12 of the same name, i.e. 0.1 Ohm · km / 0.2 Ohm · km) the occupation threshold is 0.25. For the same conditions, the first and second additional thresholds are the same and equal to the value of 0.17, the release threshold is equal to the value of 0.25.

Контроль освобождения рельсовой цепи фиксируют при поочередном выполнении следующих условий: первый контролируемый параметр должен быть ниже первого дополнительного порога (0,17), второй контролируемый параметр должен быть ниже второго дополнительного порога (0,17), второй контролируемый параметр должен быть выше порога освобождения (0,25).The release control of the rail circuit is fixed when the following conditions are met in turn: the first controlled parameter should be below the first additional threshold (0.17), the second controlled parameter should be below the second additional threshold (0.17), the second controlled parameter should be above the release threshold ( 0.25).

Способ контроля состояния рельсовой линии повышает безопасность движения за счет повышения надежности контроля.The method of monitoring the condition of the rail line improves traffic safety by increasing the reliability of control.

Claims

A method for controlling the freedom of the rail line, namely, that a power source is connected in the middle of the rail line, and at the ends the parameters to be monitored are compared to the occupation and release thresholds, characterized in that the ratio of the voltage at the input of the first receiver to the voltage at the input of the second, and as the second controlled parameter - the voltage at the input of the second receiver to the voltage at the input of the first, in addition, provide for the first and second additional thresholds, the occupation of the rail line is fixed when the first monitored parameter is lower than the occupation threshold, and the release of the rail line is fixed when the following conditions are met: lower the first monitored parameter below the first additional threshold, lower the second monitored parameter below the second additional threshold and exceed the second monitored threshold release, and the occupation threshold is equal to the value of the first controlled parameter when applying normative shun and at the connection point of the first receiver with minimum insulation resistance and maximum longitudinal asymmetry, the first additional threshold is equal to the value of the first controlled parameter when a regulatory shunt is applied to the middle of the left part of the rail line with minimum insulation resistance and maximum longitudinal asymmetry, the second additional threshold is equal to the value of the second controlled parameter when a regulatory shunt is applied to the middle of the right side of the rail line with a minimum insulation resistance tion and maximum longitudinal asymmetry, the release threshold is equal to the value of the second controlled parameter when a regulatory shunt is applied to the connection point of the second receiver with a minimum insulation resistance and maximum longitudinal asymmetry.