RU2340497C2 - Rail track circuit for block section occupancy monitoring and cable loop sensor for wheel pairs pass and rail rolling units monitoring - Google Patents
Rail track circuit for block section occupancy monitoring and cable loop sensor for wheel pairs pass and rail rolling units monitoring Download PDFInfo
- Publication number
- RU2340497C2 RU2340497C2 RU2007103438/11A RU2007103438A RU2340497C2 RU 2340497 C2 RU2340497 C2 RU 2340497C2 RU 2007103438/11 A RU2007103438/11 A RU 2007103438/11A RU 2007103438 A RU2007103438 A RU 2007103438A RU 2340497 C2 RU2340497 C2 RU 2340497C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cable
- rail
- cable loop
- monitoring
- loop
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к железнодорожной автоматике и может быть использовано для контроля состояния рельсовых цепей в устройствах систем автоматической блокировки и электрической сигнализации.The invention relates to railway automation and can be used to monitor the status of rail circuits in devices of automatic locking systems and electrical signaling.
Рельсовые цепи в существующей системе железнодорожной автоматики представляют собой электрическую цепь, состоящую из двух ходовых рельсов, ограниченных по краям изолирующими стыками и имеющими на одном крае приемник тока, на другом - источник питания. Весь путь делится на отдельные участки, по которым подаются сигналы соответствующие допустимым скоростям движения по контролируемому блок-участку. Принцип подачи сигналов частотно-кодовый, каждой частоте в рельсовой цепи соответствует строго допустимая скорость /1/.Rail circuits in the existing railway automation system are an electric circuit consisting of two running rails bounded by insulating joints at the edges and having a current receiver on one edge and a power source on the other. The entire path is divided into separate sections along which signals corresponding to the permissible speeds of movement along the monitored block section are given. The principle of signaling is frequency-code, each frequency in the rail circuit corresponds to a strictly permissible speed / 1 /.
Существует много разработок в области железнодорожной автоматики, направленных на то, чтобы создавать надежные устройства контроля занятости контролируемых блок-участков с помощью датчиков контроля прохода колесных пар и единиц подвижного состава.There are many developments in the field of railway automation aimed at creating reliable devices for monitoring the occupancy of controlled block sections using sensors to control the passage of wheelsets and rolling stock units.
Известен индуктивный датчик считывания и фиксации факта прохода колеса /2/. Индуктивный датчик имеет чувствительный элемент в форме пластины из термопластика с заделанными в нем катушками. Пластина крепится к основанию с помощью шурупов, она дополнительно приклеена для герметизации соединения выводов чувствительного элемента с подводящим кабелем. Основание присоединено болтами через отверстия к рельсовому креплению. При этом гребень колеса при среднестатистическом проходе над датчиком приходится на середину катушки, а отклонения от боковой грани головки рельса при набеге колеса на рельс находятся в зоне витков катушек. Недостатком этого устройства является то, что оно крепится к рельсу, где подвержено динамическим воздействиям на рельс проходящего подвижного состава, а также должно быть дополнительно защищено от паразитных токов рельсовых цепей.Known inductive sensor for reading and fixing the fact of passage of the wheel / 2 /. The inductive sensor has a sensitive element in the form of a plate of thermoplastic with coils embedded in it. The plate is attached to the base with screws, it is additionally glued to seal the connection of the terminals of the sensing element with the supply cable. The base is bolted through holes to the rail mount. In this case, the wheel flange with an average passage over the sensor falls in the middle of the coil, and deviations from the lateral face of the rail head during a run of the wheel onto the rail are in the area of the coil turns. The disadvantage of this device is that it is attached to the rail, where it is subject to dynamic effects on the rail passing rolling stock, and must also be additionally protected from stray currents of rail circuits.
Наиболее близкими по технической сущности являются устройство контроля проследования железнодорожного подвижного состава /3/ и датчик проследования рельсового подвижного состава /4/. Устройство содержит расположенный на пути индуктивный шлейф и подключенный к нему электронный блок, включающий генератор импульсов постоянного тока и приемник-анализатор отраженных сигналов. Приемник-анализатор различает в паузах между импульсами сигналы колес, тележек и подвижных единиц. Выход генератора импульсов постоянного тока подключен к индуктивному шлейфу. Индуктивный шлейф подключен к входу приемника-анализатора отраженных сигналов.The closest in technical essence are the device for monitoring the progress of railway rolling stock / 3 / and the sensor for following the rail rolling stock / 4 /. The device comprises an inductive loop located on the path and an electronic unit connected to it, including a direct current pulse generator and a receiver-analyzer of reflected signals. The receiver-analyzer distinguishes between the pulses the signals of the wheels, bogies and moving units. The output of the DC pulse generator is connected to an inductive loop. An inductive loop is connected to the input of the receiver-analyzer of the reflected signals.
Устройство /4/ представляет собой размещенный на железнодорожном пути индуктивный шлейф с подключенным к нему электронным блоком. Индуктивный шлейф выполнен из кабеля с заданным числом жил. Концы кабеля заведены в путевую коробку, жилы концов кабеля соединены на клеммах путевой коробки таким образом, что образуют заданное число витков катушки индуктивности. Индуктивный шлейф взаимодействует с металлическими массами транспортных средств. При этом используется метод переходных процессов, для чего в качестве источника питания индуктивного шлейфа применен генератор импульсов постоянного тока. В качестве узла обработки сигналов применен приемник-анализатор отраженных сигналов. Выход генератора импульсов постоянного тока подключен к индуктивному шлейфу. Индуктивный шлейф подсоединен ко входу приемника-анализатора отраженных сигналов, который может содержать выходы сигналов прохода колесных пар, тележек и поездов (отцепов, отдельных транспортных средств). Генератор непрерывно генерирует импульсы постоянного тока. Эти импульсы поступают в индуктивный шлейф, в результате чего последний генерирует в окружающее пространство импульсы постоянного магнитного поля. При отсутствии в окрестностях индуктивного шлейфа транспортных средств импульсы магнитного поля уходят в окружающее пространство, а в паузах между импульсами на вход приемника-анализатора сигналы не поступают или поступают постоянные по величине отраженные сигналы от проводящих предметов окружающего фона (в основном, от рельсов). При появлении в окрестностях индуктивного шлейфа транспортного средства импульсы постоянного магнитного поля будут проникать в металлические предметы (колесные пары, тележки, днища транспортных средств и др.), в результате чего в паузах между импульсами эти предметы будут излучать уменьшающееся во времени магнитное поле, которое вызовет появление импульсов напряжения на индуктивном шлейфе и входе приемника-анализатора отраженных сигналов. Самые большие по амплитуде отраженные сигналы поступают от колесных пар, от тележек сигналы будут меньше, от днищ транспортных средств - еще меньше. Приемник-анализатор отраженных сигналов различает сигналы от колес, тележек и поездов (отцепов или отдельных транспортных средств) и может распределять эти сигналы по отдельным выходам.The device / 4 / is an inductive loop located on a railway track with an electronic unit connected to it. Inductive loop made of cable with a given number of cores. The ends of the cable are wired into the junction box, the cores of the ends of the cable are connected at the terminals of the junction box so that they form a given number of turns of the inductor. Inductive loop interacts with the metal masses of vehicles. In this case, the transient method is used, for which a direct current pulse generator is used as an inductive loop power source. A receiver-analyzer of reflected signals is used as a signal processing unit. The output of the DC pulse generator is connected to an inductive loop. An inductive loop is connected to the input of the receiver-analyzer of the reflected signals, which may contain the outputs of the passage signals of wheelsets, bogies and trains (couplers, individual vehicles). The generator continuously generates DC pulses. These pulses enter the inductive loop, as a result of which the latter generates pulses of a constant magnetic field into the surrounding space. In the absence of vehicles in the vicinity of the inductive loop, the magnetic field pulses go into the surrounding space, and in the pauses between the pulses, no signals are received at the input of the analyzer receiver or reflected constant signals from the conductive objects of the ambient background (mainly from rails) are received. When a vehicle’s inductive loop appears in the vicinity, pulses of a constant magnetic field will penetrate into metal objects (wheelsets, bogies, vehicle bottoms, etc.), as a result of which in the pauses between pulses these objects will emit a magnetic field that decreases in time, which will cause the appearance of voltage pulses on the inductive loop and the input of the receiver-analyzer of the reflected signals. The largest in amplitude reflected signals come from wheelsets, from carts the signals will be less, from the bottoms of vehicles - even less. The receiver-analyzer of the reflected signals distinguishes signals from wheels, bogies and trains (trailers or individual vehicles) and can distribute these signals to individual outputs.
Недостатком исполнения устройства контроля проследования железнодорожного подвижного состава /3/ и датчика проследования рельсового подвижного состава /4/ является то, что они не в полной мере используют свойства кабельной петли. По существу сама кабельная петля при особом ее размещении и правильно подобранных расчетных параметрах может полностью выполнять функции рельсовой цепи и иметь различные варианты ее исполнения.The disadvantage of the device for monitoring the monitoring of railway rolling stock / 3 / and the sensor for tracking rail rolling stock / 4 / is that they do not fully use the properties of the cable loop. In essence, the cable loop itself, with its special placement and correctly selected design parameters, can fully perform the functions of the rail chain and have various options for its execution.
Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является повышение надежности и выполнение, позволяющее избежать динамических нагрузок на рельс от подвижного состава, избежать влияния паразитных токов рельсовых цепей, быть простым по своему исполнению в эксплуатации.The technical result, the achievement of which this invention is directed, is to increase reliability and performance, which allows to avoid dynamic loads on the rail from rolling stock, to avoid the influence of spurious currents of rail circuits, to be simple in operation.
Технический результат достигается тем, что датчик контроля прохода представляет собой кабельную петлю, изготовленную из многожильного промышленного кабеля (кабельный петлевой датчик, далее - КПД), уложенную в земляном полотне между рельсами железнодорожного пути.The technical result is achieved in that the passage control sensor is a cable loop made of a multi-core industrial cable (cable loop sensor, hereinafter - efficiency), laid in a subgrade between the rails of the railway track.
На фиг.1 представлена функциональная схема кабельного петлевого датчика (КПД) и введены следующие обозначения: 1 - активное сопротивление кабельной петли; 2 - индуктивность кабельной петли; 3 - емкость кабельной петли; 4 - активное сопротивление нагрузки; 5 - контакт для подключения кабельной петли к источнику питания; 6 - источник питания постоянного тока; 7 - электрический контакт для подключения кабельной петли к приемнику-анализатору; 8 - полосовой фильтр; 9 - усилитель сигналов; 10 - пиковый детектор; 11 - фильтр нижних частот; 12 - релейный элемент; 13 - кабельная петля; 14 - точка подключения активного сопротивления 4 к контактам 5 и 7.Figure 1 presents the functional diagram of the cable loop sensor (Efficiency) and the following notation is introduced: 1 - active resistance of the cable loop; 2 - cable loop inductance; 3 - cable loop capacity; 4 - load resistance; 5 - contact for connecting a cable loop to a power source; 6 - DC power supply; 7 - electrical contact for connecting a cable loop to the receiver-analyzer; 8 - band-pass filter; 9 - signal amplifier; 10 - peak detector; 11 - low-pass filter; 12 - relay element; 13 - cable loop; 14 - point of connection of active resistance 4 to contacts 5 and 7.
На фиг.2-7 представлены временные диаграммы, поясняющие принцип действия кабельного петлевого датчика и введены следующие обозначения: 15 - период циклического подключения кабельной петли 13 к источнику питания 6; 16 - время подключения кабельной петли 13 к источнику питания 6; 17 - время полного разряда индуктивности; 18 - длительность ответного сигнала кабельной петли; 19 - периодичность ответных сигналов кабельной петли; 20 - длительность замыкания контакта приемника анализатора отраженных сигналов; 21 - амплитуда сигналов на входе приемника-анализатора отраженных сигналов; 22 - амплитуда отфильтрованного, усиленного и детектированного ответного сигнала.Figure 2-7 presents time diagrams explaining the principle of operation of the cable loop sensor and the following notation is introduced: 15 - period of cyclic connection of the
На фиг.2 представлена временная диаграмма подключения к источнику постоянного питания кабельной петли.Figure 2 presents the timing diagram of the connection to the constant power source of the cable loop.
На фиг.3 изображена диаграмма подачи напряжения от источника питания 6 на кабельную петлю 13 и разрядка индуктивности 2 кабельной петли через сопротивление 4.Figure 3 shows a diagram of the voltage supply from the
На фиг.4 дана диаграмма сигнала-ответа кабельной петли 13 при взаимодействии с токопроводящими объектами.Figure 4 is a diagram of the response signal of the
На фиг.5 показана временная диаграмма подключения кабельной петли 13 при замыкании контакта 7 приемника-анализатора отраженных сигналов (не показан).Figure 5 shows the timing diagram of the connection of the
На фиг.6 показано изменение напряжения на входе приемника-анализатора.Figure 6 shows the change in voltage at the input of the receiver-analyzer.
На фиг.7 показано детектирование отфильтрованного и усиленного сигнала от контролируемого объекта.7 shows the detection of the filtered and amplified signal from the controlled object.
На фиг.8 дан пример контроля прохода вагона по участку, ограниченному кабельной петлей, и приняты следующие обозначения: 23 - длина кабельной петли; 24 - железнодорожный четырехосный вагон, следующий над петлевой рельсовой цепью; 25 - амплитуда напряжения на входе релейного элемента при проследовании вагона над кабельным петлевым датчиком петлевой рельсовой цепи при заходе первой колесной пары в зону расположения петлевого датчика кабельной рельсовой цепи, 26 - то же второй колесной пары, 27 - то же третьей колесной пары, 28 - то же четвертой колесной пары; 29 - амплитуда напряжения на входе релейного элемента при выходе первой колесной пары из зоны расположения петлевого датчика кабельной рельсовой цепи; 30 - то же второй колесной пары; 31 - то же третьей колесной пары; 32 - то же четвертой колесной пары; 33 - амплитуда сигнала напряжения на выходе релейного элемента.On Fig is an example of monitoring the passage of the car in the area limited by the cable loop, and the following notation: 23 - the length of the cable loop; 24 - four-axle railway car following the loop rail chain; 25 - the amplitude of the voltage at the input of the relay element during the carriage following the cable loop sensor of the loop rail chain when the first wheel pair enters the zone of the loop sensor of the cable rail chain, 26 - the same second wheel pair, 27 - the same third wheel pair, 28 - same fourth wheel pair; 29 - the amplitude of the voltage at the input of the relay element when the first wheel pair leaves the zone of location of the loopback sensor of the cable rail circuit; 30 - the same second wheel pair; 31 - the same third wheel pair; 32 - the same fourth wheel pair; 33 - the amplitude of the voltage signal at the output of the relay element.
На фиг.9 изображено размещение кабельного петлевого датчика на стрелочном участке горловины сортировочной горки. Приняты следующие обозначения: 13 - кабельная петля; - 34 - рельсовый путь; 35 - горб горки; 36 - изолирующие стыки рельсового пути; 37 - путевая коробка; 38 - клеммная коробка; 39 - двухжильный кабель; 40 - электронный блок; 41 - помещение компрессорной станции; 42 - длина контура кабельной петли.Figure 9 shows the placement of the cable loop sensor on the arrow section of the neck of the sorting slide. The following designations are accepted: 13 - cable loop; - 34 - rail track; 35 - a hump of a hill; 36 - insulating joints of the rail track; 37 - a traveling box; 38 - terminal box; 39 - two-core cable; 40 - electronic unit; 41 - room compressor station; 42 - the length of the contour of the cable loop.
На фиг.10 представлены диаграммы напряжений на входе и выходе релейного элемента для кабельных петлевых датчиков тележек вагонов. Приняты следующие обозначения: 43 - первый вагон; 44 - второй вагон; 45 - диаграмма напряжений на входе релейного элемента; 46 - диаграмма напряжений на выходе релейного элемента; 13 - кабельная петля; 47 - сигнал от прохода одной тележки первого вагона; 48 - сигнал от прохода одной тележки второго вагона.Figure 10 presents the voltage diagrams at the input and output of the relay element for cable loop sensors of wagon trolleys. The following designations are accepted: 43 - the first car; 44 - the second car; 45 is a voltage diagram at the input of a relay element; 46 is a voltage diagram at the output of a relay element; 13 - cable loop; 47 - signal from the passage of one truck of the first car; 48 - signal from the passage of one truck of the second car.
На фиг.11 представлены диаграммы напряжений на входе и выходе релейного элемента для кабельных петлевых датчиков баз вагонов. Приняты следующие обозначения: 43 - первый вагон; 44 - второй вагон; 45 - диаграмма напряжений на входе релейного элемента; 46 - диаграмма напряжений на выходе релейного элемента; 49 - сигнал от прохода базы первого вагона; 50 - сигнал от прохода базы второго вагона.Figure 11 presents the voltage diagrams at the input and output of the relay element for cable loop sensors of the bases of the cars. The following designations are accepted: 43 - the first car; 44 - the second car; 45 is a voltage diagram at the input of a relay element; 46 is a voltage diagram at the output of a relay element; 49 - signal from the passage of the base of the first car; 50 - signal from the passage of the base of the second car.
Кабельная петля 13 представлена ее электрическими параметрами: активным сопротивлением 1, индуктивностью 2 и емкостью 3. Параллельно кабельной петле включено активное сопротивление 4. Кабельная петля с помощью контакта 5 периодически на заданное время подключается к источнику питания постоянным током 6, а с помощью контакта 7 периодически на заданное время подключается к входу приемника-анализатора сигналов, состоящего из полосового фильтра 8, усилителя 9, пикового детектора 10, фильтра нижних частот 11 и релейного элемента 12. Передатчик состоит из источника питания 6, контакта 5 и кабельной петли 13. Приемник-анализатор сигналов состоит из кабельной петли 13, резистора 4, контакта 7, полосового фильтра 8, усилителя сигналов 9, пикового детектора 10, фильтра нижних частот 11 и релейного элемента 12. То есть кабельная петля является общим элементом для передатчика и приемника-анализатора сигналов. Параметры кабельной петли 13, его активное сопротивление 1, индуктивность 2 и емкость 3 определяются длиной кабельной петли, числом витков и типом кабеля. Емкость кабельной 3 петли при замыкании контакта 5 заряжается практически мгновенно и не оказывает влияния на процесс протекания тока по индуктивности 2 (по кабельной петле). Контакт приемника 7 на время протекания тока по индуктивности 2 разомкнут, т.е. при работе передатчика приемник отключается. После размыкания контакта 5 начинается процесс разряда индуктивности кабельной петли 2 через сопротивление 4. Емкость 3 на процесс разряда индуктивности 2 влияния практически не оказывает. Контакт 7 замыкается и находится во включенном состоянии заданное время только при разомкнутом состоянии контакта 5, после разряда индуктивности 2. Это исключает влияние работы передатчика на работу приемника. Полосовой фильтр 8 имеет центральную частоту пропускания около 2 кГц и надежно фильтрует помехи тока частотой 50 Гц и его гармоник, а также высокочастотные помехи. Усилитель 9 усиливает полезные сигналы до величины надежной работы пикового детектора 10. Фильтр нижних частот 11 сглаживает сигнал помех частотой 50 Гц и выше. Релейный элемент 12 срабатывает на время прохода транспортных средств над кабельной петлей 13.The
Принцип действия кабельного петлевого датчика поясняет фиг.2-7. Контакт передатчика 5 циклически с периодом 15 на время 16 подключает к источнику питания 6 кабельную петлю 13 (она представлена электрическими параметрами 1, 2 и 3). Время 16 соизмеримо с постоянной времени заряда индуктивности 2 и должно в 2...3 раза превышать постоянную времени заряда индуктивности 2, чтобы индуктивность 2 зарядилась почти полностью. При размыкании контакта 5 на кабельной петле 13 (точка 14) возникает отрицательное напряжение, уменьшающееся до нуля с постоянной времени разряда индуктивности 2. Время практически полного разряда индуктивности 16 составит 30...45 мкс. Если в окрестностях кабельной петли 13 нет токопроводящих объектов, то после времени 16 напряжение в точке 14 равно 0. Если в окрестностях кабельной петли есть токопроводящий объект, то при замыкании контакта 5 и протекании по кабельной петле 13 постоянного тока возникающее постоянное магнитное поле проникает внутрь токопроводящего объекта (не показан), а после размыкания контакта 5 это поле будет выходить из объекта не сразу, а постепенно, примерно 100...150 мкс. Контакт приемника-анализатора отраженных сигналов 7 замыкается циклически с периодичностью 15 на время 20 после полного разряда индуктивности 2. Время 20 заведомо больше 18, т.е. время длительность замыкания контакта приемника анализатора отраженных сигналов больше длительность ответного сигнала кабельной петли 13. Если токопроводящего объекта в зоне действия кабельной петли 13 нет, то при замыкании контакта 7 на вход полосового фильтра приемника 8 сигналы не поступают, нет сигналов на выходе усилителя 9, пикового детектора 10, фильтра нижних частот 11. Релейный элемент 12 находится в состоянии, сигнализирующем отсутствие над кабельной петлей 13 объекта контроля. Если над кабельной петлей 13 есть объект контроля, то на входе приемника будут циклически появляться сигналы треугольной формы, соответствующие той части сигнала-ответа, которая вышла за пределы разряда индуктивности 2. Амплитуда этих сигналов зависит от размеров объекта контроля, его расстояния от поверхности кабельной петли, от расположения относительно петли, его формы. Сигнал от контролируемого объекта фильтруется от помех полосовым фильтром 8. Затем он усиливается усилителем 9, детектируется пиковым детектором 10, дополнительно фильтруется от помех фильтром нижних частот 11 и поступает на вход релейного элемента 12. Релейный элемент 12 вырабатывает сигнал занятости участка пути, ограниченного кабельной петлей при заходе первой оси поезда (отцепа, отдельного транспортного средства) и вырабатывает сигнал свободности участка пути при сходе последней оси поезда (отцепа, отдельного транспортного средства) с кабельной петли.The principle of operation of the cable loop sensor is illustrated in Fig.2-7. The contact of the transmitter 5 cyclically with a period of 15 to a time of 16 connects a
На фиг.8 приведен пример проследования по кабельной петле 13 длиной около 25 м четырехосного вагона 24. На фиг.8 также приведена диаграмма напряжений, имеющих место на входе релейного элемента 12, при проследовании вагона 24 вправо. Амплитуда сигнала возрастает по мере заполнения кабельной петли колесными парами (участки 25, 26, 27 и 28) и убывает по мере освобождения петли колесными парами (участки 29, 30, 31 и 32). Релейный элемент 12 вырабатывает сигнал занятости участка пути 33 на время захода первой оси вагона на кабельную петлю и схода последней оси вагона с кабельной петли.Fig. 8 shows an example of a four-
На фиг.9 приведен пример конкретного исполнения рельсовой кабельной цепи и схема установки кабельной петли 13, играющей роль кабельного петлевого датчика. Введены следующие обозначения: 34 - рельсовый путь, 35 - горб горки; 36 - изолирующие стыки. Кабельная петля 13 уложена в пределах действующей рельсовой цепи с небольшим заглублением. Концы трехжильного кабеля заведены в путевую коробку 37 и жилы на клеммной колодке 38 соединены так, чтобы образовать контур индуктивности. Клеммная колодка 38 соединена двухпроводным кабелем 39 с электронным блоком 40, находящимся в помещении компрессорной станции 41.Figure 9 shows an example of a specific design of the rail cable chain and the installation diagram of the
На фиг.10 и 11 представлены сигналы, поступающие с коротких кабельных петлевых датчиков 13 в виде диаграмм напряжений на входе и выходе релейного элемента для кабельных петлевых датчиков тележек вагонов и баз вагонов. При длине кабельной петли 13, соразмерной с расстоянием между колесом тележки вагона (фиг.10) хорошо различаются тележки (группы многоосных вагонов) независимо от числа осей в них. При необходимости можно определить количество проследовавших кабельный петлевой датчик 13 вагонов, разделив количество тележек на два. При длине кабельной петли 13, соразмерной с базой вагона, сигналы соседних тележек вагонов сливаются в один сигнал, но хорошо различаются базы вагонов. Число проследовавших вагонов nВАГ определится из условия: NВАГ=NС-1, где NС - число сигналов на выходе релейного элемента 12.Figure 10 and 11 shows the signals from the short
Описанное устройство кабельного петлевого датчика прошло успешно все виды испытаний согласно ГОСТ 16504-81: исследовательские; лабораторные; определительные; натурные. Также проведены частично испытания: механические; климатические и электромагнитные в условиях действия реальных электромагнитных помех. На основании этих испытаний сделан вывод о том, что петлевые датчики могут работать без ошибок в реальных условиях эксплуатации.The described device of the cable loop sensor passed successfully all types of tests according to GOST 16504-81: research; laboratory; definitive; full-scale. Also partially tested: mechanical; climatic and electromagnetic under conditions of real electromagnetic interference. Based on these tests, it was concluded that loop sensors can work without errors in real-world conditions.
Рельсовая цепь для контроля занятости блок-участка, построенная на основе кабельного петлевого датчика, позволяет контролировать проход и счет колесных пар или вагонов состоит из системы кабелей связи, уложенных между рельсами железнодорожного пути в земляном полотне. Рельсовая цепь имеет разветвленную структуру и состоит из нескольких кабельных петлевых датчиков, расположенных в земляном полотне междурельсового пространства. Кабельные датчики имеют приемник и передатчик сигналов, формируемых при взаимодействии металлических корпусов подвижного состава с электромагнитным полем, создаваемым кабелем, дешифратор и анализатор полученных сигналов, источник питания, представляющий собой генератор импульсов постоянного тока. Предложенная рельсовая цепь позволяет определить положение поезда на перегоне и посылать сигналы на светофор, блоки централизации и блокировки. Рельсовая цепь имеет разветвленную структуру и состоит из нескольких кабельных петлевых датчиков, расположенных в земляном полотне междурельсового пространства. Кабельные петлевые датчики определяют направление движения железнодорожных вагонов. В отличие от рельсовых цепей традиционной конструкции, передача сигналов производится не по путевым рельсам и поэтому не нужно подавлять паразитные токи рельсовых цепей, возникающих от тяговых токов. Поскольку для питания предложенной рельсовой цепи не нужны традиционно используемые источники напряжений, то такая рельсовая цепь способна функционировать даже в условиях чрезвычайных ситуаций. Информативность и многофункциональность предложенной рельсовой цепи высока и позволяет использовать ее для ограждения стрелочных переводов и переездов от несанкционированного движения одного или группы вагонов. Каждый петлевой датчик изготавливается из промышленного многожильного кабеля, который располагается между рельсами в земляном полотне железнодорожного рельсового пути.The rail circuit for monitoring the occupancy of the block section, built on the basis of a cable loop sensor, allows you to control the passage and count of wheelsets or wagons consists of a system of communication cables laid between the rails of the railway track in the subgrade. The rail chain has a branched structure and consists of several cable loop sensors located in the subgrade of the rail space. Cable sensors have a receiver and transmitter of signals generated by the interaction of the rolling stock metal casings with the electromagnetic field created by the cable, a decoder and analyzer of the received signals, and a power source, which is a DC pulse generator. The proposed rail circuit allows you to determine the position of the train on the stage and send signals to the traffic light, centralization and blocking units. The rail chain has a branched structure and consists of several cable loop sensors located in the subgrade of the rail space. Cable loop sensors determine the direction of movement of railway cars. Unlike traditional rail circuits, signals are not transmitted along track rails and therefore it is not necessary to suppress stray currents of rail circuits arising from traction currents. Since traditionally used voltage sources are not needed to supply the proposed rail circuit, such a rail circuit is able to function even in emergency situations. The information content and multifunctionality of the proposed rail chain is high and allows you to use it to protect the turnouts and crossings from the unauthorized movement of one or a group of wagons. Each loop sensor is made of an industrial multicore cable, which is located between the rails in the subgrade of the railway track.
Основной технический результат заявляемого технического решения заключается в том, что по сравнению с обычными рельсовыми цепями, рельсовые цепи, построенные на основе кабельных петель, не нуждаются в изолирующих стыках, дроссель-трансформаторах и рельсовых перемычках, способны работать при низком сопротивлении балласта, причем сопротивление балласта на работу кабельной петли влияния не оказывает. По сравнению с системами контроля участков ж.д. пути на основе счета осей кабельные петлевые датчики не требуют такой очень ответственной операции, как установка нуля счетчиков после частых сбоев по счету реверсивных рельсовых датчиков и после сбоев электропитания. Кабельный петлевой датчик проще и дешевле. Если учесть, что каждый реверсивный датчик содержит два нереверсивных датчика (два канала), то, например, на двухстрелочном участке горловины станции потребуется установить четыре реверсивных датчиков (восемь нереверсивных, или 8 каналов), а кабельному петлевому датчику требуется всего один канал. КПД защищен от разрушения путевыми машинами, ударов колес подвижного состава по рельсу и от злоумышленников. Этот датчик защищен от случайных действий путейцев, которые могут при манипуляциях с путейским инструментом (молотками, ломиками и т.д.) вызвать ложное срабатывание рельсового датчика и этим сбить работу смены. Сигнал прохода тележек над кабельной петлей по времени на порядок длиннее сигнала прохода колеса над рельсовым датчиком, что способствует увеличению его помехозащищенности и упрощению передачи информации. Кабельная петля отличается простотой и практически не требует технического обслуживания в течение многих лет. Для датчиков тележек и вагонов кабельные петли имеют небольшие размеры и требуют минимума объема земляных работ. Кабельные петлевые датчики по уровню сигнала позволяют определять также и проход локомотивов (амплитуда сигнала от локомотива почти в 2 раза больше сигнала от вагона). Все эти преимущества позволят применять кабельные петлевые датчики в тех случаях, когда организуются короткие контролируемые участки ж.д. пути, например, на сортировочных станциях, в аппаратуре контроля букс (ПОНАБ, ДИСК, КТСМ), горловинах малых станций. Особо короткие, в несколько метров, кабельные петлевые датчики могут успешно применяться как датчики контроля прохода тележек и вагонов в системах организации контролируемых участков ж.д. пути по счету тележек и (или) вагонов и могут составить сильную конкуренцию традиционным рельсовым датчикам контроля прохода колес.The main technical result of the claimed technical solution is that, compared with conventional rail chains, rail chains built on the basis of cable loops do not need insulating joints, choke transformers and rail jumpers, capable of operating at low ballast resistance, and the ballast resistance does not affect the operation of the cable loop. Compared with railway monitoring systems paths based on axle counting cable loop sensors do not require such a very important operation as setting the counters to zero after frequent failures in the counting of reverse rail sensors and after power failures. Cable loop sensors are simpler and cheaper. If we consider that each reversible sensor contains two non-reversible sensors (two channels), then, for example, in the two-arrow section of the neck of the station, four reversible sensors (eight non-reversible, or 8 channels) will need to be installed, and a cable loop sensor requires only one channel. Efficiency is protected from destruction by track machines, impacts of wheels of rolling stock on the rail and from intruders. This sensor is protected from accidental actions of the trackers, which, when manipulating with the tracker’s tool (hammers, crowbars, etc.), can cause a false response of the rail sensor and thereby disrupt the work of the shift. The signal of the passage of the trucks over the cable loop in time is an order of magnitude longer than the signal of the passage of the wheel above the rail sensor, which helps to increase its noise immunity and simplify the transmission of information. The cable loop is simple and practically maintenance-free for many years. For sensors of bogies and wagons, cable loops are small and require a minimum amount of earthwork. Cable loop sensors can also determine the passage of locomotives by signal level (the amplitude of the signal from the locomotive is almost 2 times the signal from the car). All these advantages will allow the use of cable loop sensors in those cases where short, controlled sections of railways are organized. paths, for example, at marshalling yards, in axlebox control equipment (PONAB, DISK, KTSM), necks of small stations. Particularly short, several meters, cable loop sensors can be successfully used as sensors for monitoring the passage of bogies and wagons in systems for organizing controlled sections of railways track counting bogies and (or) wagons and can be in strong competition with traditional rail sensors for monitoring wheel passage.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES
1. Ильенков В.И., Бауман В.Э., Янкин П.М. «Эксплуатационные основы устройств железнодорожной автоматики и телемеханики, 2 изд., - М., 1970 г.1. Ilyenkov V.I., Bauman V.E., Yankin P.M. “Operational fundamentals of railway automation and telemechanics devices, 2nd ed., - M., 1970.
2. Патент России на изобретение №2059493, МКИ B61L 1/08, В61К 9/12.2. Russian patent for the invention No. 2059493, MKI B61L 1/08, B61K 9/12.
3. Патент России на изобретение №2248898, МКИ B61L 1/00, 1/16.3. Russian patent for the invention No. 2284898, MKI B61L 1/00, 1/16.
4. Патент России на полезную модель №33077, МКИ B61L 1/16.4. Russian patent for utility model No. 33077, MKI B61L 1/16.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007103438/11A RU2340497C2 (en) | 2007-01-29 | 2007-01-29 | Rail track circuit for block section occupancy monitoring and cable loop sensor for wheel pairs pass and rail rolling units monitoring |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007103438/11A RU2340497C2 (en) | 2007-01-29 | 2007-01-29 | Rail track circuit for block section occupancy monitoring and cable loop sensor for wheel pairs pass and rail rolling units monitoring |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007103438A RU2007103438A (en) | 2008-08-10 |
| RU2340497C2 true RU2340497C2 (en) | 2008-12-10 |
Family
ID=39745825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007103438/11A RU2340497C2 (en) | 2007-01-29 | 2007-01-29 | Rail track circuit for block section occupancy monitoring and cable loop sensor for wheel pairs pass and rail rolling units monitoring |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2340497C2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2540289C1 (en) * | 2013-11-19 | 2015-02-10 | Открытое акционерное общество "Ижевский радиозавод" | Method and system for vehicle wheels contact with railtracks monitoring |
| RU2565159C2 (en) * | 2013-11-20 | 2015-10-20 | Закрытое акционерное общество "ВНТЦ "Уралжелдоравтоматизация" (ЗАО "ВНТЦ "Уралжелдоравтоматизация") | System for protecting railway crossings |
| RU2591554C1 (en) * | 2015-05-28 | 2016-07-20 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Информатизации, Автоматизации И Связи На Железнодорожном Транспорте" | Semi-automatic blocking system for length-limited railway hauls |
| RU2591553C1 (en) * | 2015-05-28 | 2016-07-20 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Информатизации, Автоматизации И Связи На Железнодорожном Транспорте" | Semi-automatic blocking system for length-limited railway hauls |
| RU2682158C1 (en) * | 2017-12-15 | 2019-03-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта (МИИТ)" РУТ (МИИТ) | Track section vacation monitoring device |
| RU2791777C1 (en) * | 2022-12-09 | 2023-03-13 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" | System for interval control of train traffic |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109981148B (en) * | 2019-01-18 | 2021-09-28 | 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 | Cross induction loop tuning device and method for realizing impedance compensation |
-
2007
- 2007-01-29 RU RU2007103438/11A patent/RU2340497C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2540289C1 (en) * | 2013-11-19 | 2015-02-10 | Открытое акционерное общество "Ижевский радиозавод" | Method and system for vehicle wheels contact with railtracks monitoring |
| RU2565159C2 (en) * | 2013-11-20 | 2015-10-20 | Закрытое акционерное общество "ВНТЦ "Уралжелдоравтоматизация" (ЗАО "ВНТЦ "Уралжелдоравтоматизация") | System for protecting railway crossings |
| RU2591554C1 (en) * | 2015-05-28 | 2016-07-20 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Информатизации, Автоматизации И Связи На Железнодорожном Транспорте" | Semi-automatic blocking system for length-limited railway hauls |
| RU2591553C1 (en) * | 2015-05-28 | 2016-07-20 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Информатизации, Автоматизации И Связи На Железнодорожном Транспорте" | Semi-automatic blocking system for length-limited railway hauls |
| RU2682158C1 (en) * | 2017-12-15 | 2019-03-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта (МИИТ)" РУТ (МИИТ) | Track section vacation monitoring device |
| RU2791777C1 (en) * | 2022-12-09 | 2023-03-13 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" | System for interval control of train traffic |
| RU2791776C1 (en) * | 2022-12-09 | 2023-03-13 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" | System for interval control of train traffic |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007103438A (en) | 2008-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2340497C2 (en) | Rail track circuit for block section occupancy monitoring and cable loop sensor for wheel pairs pass and rail rolling units monitoring | |
| US9834237B2 (en) | Route examining system and method | |
| US9102341B2 (en) | Method for detecting the extent of clear, intact track near a railway vehicle | |
| DE19826422C2 (en) | Device for the continuous control of the wheel sets of rail vehicles for mechanical defects and faulty wheel arches, as well as detection of dangerous driving conditions | |
| AU2014405896B2 (en) | Broken rail detection system for railway systems | |
| US11136053B2 (en) | Route examining system | |
| EP1634793B1 (en) | Train detection | |
| US20150183448A1 (en) | Route examination system and method | |
| US9802631B2 (en) | Route examining system | |
| NL2004944C2 (en) | SYSTEM FOR LOCALIZING OBJECTS ON A RAILWAY, AND METHOD FOR THIS. | |
| WO2014118681A2 (en) | Guideway-guided vehicle detection based on rfid system | |
| US20160244078A1 (en) | Route examining system | |
| CN108290585B (en) | Method and device for detecting derailment in a comparative controlled manner | |
| US7959112B2 (en) | Wheel detection and classification system for railroad data network | |
| US20100025545A1 (en) | Systems and methods for determining whether a transportation track is occupied | |
| RU2399524C1 (en) | Method of controlling rolling stock critical state on track and registrating train derailing and device to this end | |
| Efanov et al. | Testing of Optical Sensors in Measuring Systems on Railway Marshalling Yard | |
| AU2016216600B2 (en) | Route examining system and method | |
| RU2519473C1 (en) | Method for measurement and control of rail track magnetisation | |
| CN113602322A (en) | Magnetic suspension train running speed calculation system and method, suspension control system and train | |
| RU2317222C1 (en) | Track transducer | |
| RU193429U1 (en) | A device for determining the position of the wheelsets of a rolling stock with respect to a straight rail track | |
| RU73298U1 (en) | CONTROL DEVICE FOR WHEEL PAIRS, CARS OF CARS, WAGONS AND LOCOMOTIVES OF RAILWAY ROLLING STOCK | |
| DE19957587A1 (en) | Sensor monitoring system, for multi-axle vehicle, e.g. train, to determine track state, has vibration sensors on axles fixed to sensors to compare with stored thresholds and data from previous trip | |
| CN216508373U (en) | Signal collector and wheel detection system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100130 |