RU2455185C1

RU2455185C1 - Crossing signaling control device

Info

Publication number: RU2455185C1
Application number: RU2010145608/11A
Authority: RU
Inventors: Игорь Германович Тильк (RU); Игорь Германович Тильк; Ростислав Васильевич Гнитько (RU); Ростислав Васильевич Гнитько; Борис Сергеевич Сергеев (RU); Борис Сергеевич Сергеев
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Промэлектроника" (ЗАО "НПЦ "Промэлектроника")
Priority date: 2010-11-09
Filing date: 2010-11-09
Publication date: 2012-07-10
Also published as: RU2010145608A

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: device relates to traffic control at crossing of railway and automotive transport facilities and may be used to warn automotive transport facility about approach of railway vehicle. Proposed device comprises crossing traffic lights connected to light inputs, track circuit of crossing approach section equipped with feed and relay ends hardware. Said feed end hardware comprises AC source with one of its outputs connected to one of rails of track circuit feed end. Besides, this hardware comprises current transducer, rectifier, threshold amplifier and safe dynamic element. Relay end hardware comprises additionally power supply, voltage accumulator, pulse generator and switch with its control input connected to pulse generator output with its feed inputs connected to voltage accumulator outs with its inputs connected top ower supply outputs, Switch power terminals are connected top ower supply inputs and to rails of track circuit relay end while another rail of feed end is connected via current transducer primary circuit with AC source second output. Current transducer secondary circuit is connected to rectifier input with rectifier output connected to input of threshold amplifier with its output connected to input of safe dynamic element with its output connected to control input of crossing light control circuit.

EFFECT: higher traffic safety.

1 dwg

Description

Устройство относится к средствам безопасности движения в местах пересечения железнодорожного, автомобильного и т.п. движения, а именно к сигнальным устройствам, предупреждающим дорожный транспорт, что приближается рельсовый транспорт.The device relates to traffic safety at the intersection of rail, road, etc. traffic, namely, to signaling devices warning road transport that rail transport is approaching.

Известны устройства управления переездной сигнализацией, в которых для контроля свободности участка приближения используются системы счета осей (Щиголев С.А., Татиевский С.А. Автоматическая переездная сигнализация на счетчиках осей / Автоматика, связь, информатика. - 2005. - №12. - С.58, рис). Недостатком этих устройств является отсутствие контроля целостности рельсов ввиду того, что в них не применяются рельсовые цепи.Known are control devices for leveling alarm systems in which axle counting systems are used to control the proximity of the approaching area (S. Shchigolev, S. Tatievsky. Automatic leveling alarm on axis counters / Automation, communication, computer science. - 2005. - No. 12. - S.58, fig). The disadvantage of these devices is the lack of monitoring of the integrity of the rails due to the fact that they do not use rail chains.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство управления переездной сигнализацией, которое содержит рельсовую цепь участка приближения, имеющую питающий и релейный концы, переездные светофоры, схему управления переездными светофорами и устройства электроснабжения, обеспечивающие электропитанием аппаратуру питающего и рейного концов рельсовой цепи и источник переменного тока питающего конца, один из выходов которого подключен к одному из рельсов рельсовой цепи (Казаков А.А. и др. Системы интервального регулирования движением поездов. - М.: Транспорт, 1986. - С.172, рис.8.7).The closest technical solution to the proposed one is a crossing signaling control device that contains a rail circuit of the proximity section having a supply and relay ends, crossing traffic lights, a control circuit of crossing traffic lights and power supply devices that provide power to the equipment of the supply and rail ends of the rail circuit and an AC power source end, one of the outputs of which is connected to one of the rails of the rail circuit (Kazakov A.A. et al. ulirovaniya movement of trains -. M .: Transport, 1986. - p.172, ris.8.7).

Недостатками этого устройства является необходимость наличия специального устройства электроснабжения на релейном конце рельсовой цепи и проводной или кабельной линии связи от аппаратуры релейного конца рельсовой цепи до питающего конца рельсовой цепи.The disadvantages of this device is the need for a special power supply device at the relay end of the rail circuit and a wire or cable communication line from the equipment of the relay end of the rail circuit to the supply end of the rail circuit.

Это повышает стоимость устройств управления переездной сигнализацией и обусловливает увеличенные эксплуатационные расходы.This increases the cost of the crossing alarm control devices and results in increased operating costs.

Целью изобретения является снижение стоимости устройства управления переездной сигнализацией и уменьшение эксплуатационных расходов.The aim of the invention is to reduce the cost of the control device crossing the alarm system and reduce operating costs.

Указанная цель достигается тем, что в аппаратуру питающего конца рельсовой цепи участка приближения введены датчик тока, выпрямитель, пороговый усилитель и безопасный динамический элемент, а в аппаратуру релейного конца рельсовой цепи участка приближения введены источник электропитания, накопитель напряжения, генератор импульсов и ключ.This goal is achieved by the fact that a current sensor, a rectifier, a threshold amplifier, and a safe dynamic element are introduced into the equipment of the supply end of the rail circuit of the proximity section, and a power supply, voltage storage, pulse generator, and key are introduced into the equipment of the relay end of the rail circuit of the proximity section.

Сущность изобретения заключается в том, что управляющий вход ключа соединен с выходом генератора импульсов, питающие входы которого подключены к выходам накопителя напряжения, входами соединенного с выходами источника электропитания, причем силовые электроды ключа подключены к входам источника электропитания и к рельсам релейного конца рельсовой цепи, а другой рельс питающего конца рельсовой цепи через первичную цепь датчика тока соединен с вторым выходом источника переменного тока, причем вторичная цепь датчика тока подключена к входу выпрямителя, выход которого соединен с входом порогового усилителя, выходом подключенного к входу безопасного динамического элемента, выход которого соединен с управляющим входом схемы управления переездными светофорами.The essence of the invention lies in the fact that the control input of the key is connected to the output of the pulse generator, the supply inputs of which are connected to the outputs of the voltage storage device, the inputs are connected to the outputs of the power supply, and the power electrodes of the key are connected to the inputs of the power supply and to the rails of the relay end of the rail circuit, and the other rail of the supply end of the rail circuit through the primary circuit of the current sensor is connected to the second output of the AC source, and the secondary circuit of the current sensor is connected to an ode to the rectifier, the output of which is connected to the input of the threshold amplifier, the output of a safe dynamic element connected to the input, the output of which is connected to the control input of the crossing traffic control circuit.

На чертеже приведена схема устройства управления переездной сигнализацией, содержащего рельсовую цепь 1 участка приближения к переезду 2 с указанным стрелкой направлением движения поездов и переездные светофоры 3 и 4, подключенные к выходу схемы управления 5 этими светофорами. На питающем конце рельсовой цепи 1 содержится источник переменного тока 6, первый выход которого соединен с одним из рельсов рельсовой цепи 1, а второй выход через первичную цепь датчика тока 7 подключен к другому рельсу рельсовой цепи 1. Вторичная цепь датчика тока 7 соединена с входом выпрямителя 8, выход которого подключен к входу порогового усилителя 9, выходом соединенного с входом безопасного динамического элемента 10. Выход элемента 10 подключен к управляющему входу схемы управления переездными светофорами 5. Первый и второй рельсы релейного конца рельсовой цепи 1 соединены с входами источника электропитания и с силовыми электродами ключа 12, управляющий вход которого подключен к выходу генератора импульсов 13. Выходы источника электропитания 11 соединены с входами накопителя напряжения 14, выходы которого подключены к питающим входам генератора импульсов 13.The drawing shows a diagram of a control device for crossing signaling, containing a rail circuit 1 of a section approaching a level crossing 2 with the arrow indicated by the direction of movement of trains and crossing traffic lights 3 and 4 connected to the output of the control circuit 5 of these traffic lights. At the supply end of the rail circuit 1 contains an AC source 6, the first output of which is connected to one of the rails of the rail circuit 1, and the second output through the primary circuit of the current sensor 7 is connected to another rail of the rail circuit 1. The secondary circuit of the current sensor 7 is connected to the input of the rectifier 8, the output of which is connected to the input of the threshold amplifier 9, by the output of the safe dynamic element 10 connected to the input. The output of the element 10 is connected to the control input of the crossing traffic control circuit 5. The first and second rails of the relays of the end of the rail circuit 1 are connected to the inputs of the power supply and to the power electrodes of the key 12, the control input of which is connected to the output of the pulse generator 13. The outputs of the power supply 11 are connected to the inputs of the voltage storage 14, the outputs of which are connected to the supply inputs of the pulse generator 13.

Переездная сигнализация работает следующим образом. В рельсы питающего конца рельсовой цепи 1 от источника переменного тока 6 поступает электрический сигнал переменного тока. В отсутствие поезда на участке приближения он передается по рельсам на релейный конец рельсовой цепи 1, поступая на вход источника электропитания 11, который осуществляет преобразование входного переменного напряжения в выходное постоянное, передаваемое на вход накопителя напряжения 14. Накопитель напряжения 14 обеспечивает электропитанием генератор импульсов 13, который вырабатывает импульсы напряжения, управляющие процессами включения и выключения работой ключа 12. Вследствие этого при свободном участке приближения происходит периодическое шунтирование релейного конца рельсовой цепи ключом 12, который обладает малым сопротивлением во включенном состоянии.Crossing alarm works as follows. In the rails of the supply end of the rail circuit 1 from the AC source 6 receives an electrical signal of alternating current. In the absence of a train at the approaching site, it is transmitted along rails to the relay end of the rail circuit 1, fed to the input of the power supply 11, which converts the input AC voltage to the output constant, transmitted to the input of the voltage storage 14. The voltage storage 14 provides power to the pulse generator 13, which generates voltage pulses that control the on and off processes of the operation of the key 12. As a result, during the free approximation area, visual shunting of the relay end of the rail circuit with a key 12, which has low resistance in the on state.

Электропитание аппаратуры релейного конца рельсовой цепи 1 осуществляется за счет энергии, поступающей от источника переменного напряжения 6. Современные средства микроэлектроники позволяют реализовать схему генератора импульсов 13 с потребляемой мощностью не более 5-15 мВт. Если в качестве ключа 12 применить МОП транзистор, то мощность для управления этим ключом пренебрежимо мала. Мощность, поступающая на аппаратуру релейного конца рельсовой цепи 1 от ее питающего конца, то есть от источника переменного напряжения 6, лежит в переделах нескольких сотен милливатт. Поэтому для функционирования рассматриваемой аппаратуры релейного конца вполне достаточно этой мощности. Обеспечение электропитанием генератора импульсов 13 в моменты времени замкнутого состояния ключа 12 осуществляется накопителем напряжения 14, который по сущности работы является пиковым детектором.The power supply of the equipment of the relay end of the rail circuit 1 is carried out due to the energy supplied from the AC voltage source 6. Modern means of microelectronics make it possible to implement a pulse generator circuit 13 with a power consumption of not more than 5-15 mW. If a MOS transistor is used as key 12, then the power for controlling this key is negligible. The power supplied to the equipment of the relay end of the rail circuit 1 from its supply end, that is, from an AC voltage source 6, lies in the range of several hundred milliwatts. Therefore, for the functioning of the considered equipment of the relay end, this power is quite enough. The power supply of the pulse generator 13 at the time points of the closed state of the switch 12 is carried out by the voltage accumulator 14, which in essence is a peak detector.

Коммутация релейного конца обусловливает импульсные изменения тока, потребляемого рельсовой цепью 1 от источника переменного тока 6. Эти изменения через датчик тока 7 поступают на вход выпрямителя 8 и после выпрямления попадают на вход порогового усилителя 9, который по практической реализации аналогичен известному триггеру Шмидта.Switching of the relay end causes pulsed changes in the current consumed by the rail circuit 1 from the AC source 6. These changes are transmitted through the current sensor 7 to the input of the rectifier 8 and, after rectification, go to the input of the threshold amplifier 9, which, in practical implementation, is similar to the well-known Schmidt trigger.

Импульсы порогового усилителя 9 поступают на вход безопасного динамического элемента 10, который реализуется на известных схемотехнических решениях (Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Методы и принципы обеспечения безопасности микроэлектронных СЖАТ: РТМ 32 ЦШ 1115842.01-94. - С.Пб.: ПГУПС. - С.86, рис.7.6). Выходной сигнал элемента 10, соответствующий требованиям безопасности, передается на управляющий вход схемы управления переездными светофорами 5, которая включает разрешающие показания переездных светофоров 3 и 4. Движение дорожного транспорта через переезд 2 открыто.The pulses of the threshold amplifier 9 are fed to the input of a safe dynamic element 10, which is implemented on well-known circuitry solutions (Safety of railway automation and telemechanics. Methods and principles for ensuring the safety of microelectronic compressors: RTM 32 TSSh 1115842.01-94. - S.Pb .: PGUPS. - S .86, Fig. 7.6). The output signal of the element 10, which meets the safety requirements, is transmitted to the control input of the crossing traffic control circuit 5, which includes permissive indications of the crossing traffic lights 3 and 4. The movement of road vehicles through the crossing 2 is open.

Таким образом, при свободном состоянии рельсовой цепи 1 участка приближения на выходе порогового усилителя 9 будут присутствовать импульсы напряжения, что обусловит импульсную работу безопасного элемента 10 и появление соответствующего разрешающего сигнала на входе схемы управления переездной сигнализацией 5.Thus, with the free state of the rail circuit 1 of the proximity section, voltage pulses will be present at the output of the threshold amplifier 9, which will cause the pulsed operation of the safe element 10 and the appearance of the corresponding enable signal at the input of the crossing signaling control circuit 5.

При вступлении поезда на участок приближения рельсовая цепь 1 шунтируется колесными парами подвижного состава, что определит отсутствие импульсного потребления тока от источника переменного напряжения 6. Это прекратит функционирование безопасного элемента 10 и приведет к отключению разрешающего сигнала на входе схемы управления переездной сигнализацией 5. На светофорах 3 и 4 появляются запрещающие показания. Движение дорожного транспорта по переезду 2 прекращается.When the train enters the approaching area, the rail circuit 1 is shunted by the wheelsets of the rolling stock, which will determine the absence of pulsed current consumption from the AC voltage source 6. This will stop the safe element 10 and will turn off the enable signal at the input of the crossing signaling control circuit 5. At traffic lights 3 and 4 prohibitive readings appear. Road traffic on relocation 2 is terminated.

Таким образом в предлагаемом техническом решении реализуются условия безопасности, которым должны удовлетворять устройства функционирования переезда.Thus, the proposed technical solution implements the security conditions that must be satisfied by the device functioning of the move.

Светофоры 3 и 4 показаны как условные разрешающие или запрещающие элементы. В общем виде вместо них или совместно с ними могут применяться шлагбаумы различного типа или известные устройства заграждения переезда (УЗП).Traffic lights 3 and 4 are shown as conditional enable or disable elements. In general, instead of or together with them, barriers of various types or known devices for moving barriers (USP) can be used.

Как видно из приведенной схемы, в аппаратуре релейного конца отсутствует источник электроснабжения, который всегда присутствует в существующих перегонных и станционных системах автоматики, реализуемый трансформатором, подключенным к высоковольтно-сигнальной линии автоблокировки.As can be seen from the above diagram, in the equipment of the relay end there is no power supply source, which is always present in existing distillation and station automation systems, implemented by a transformer connected to a high-voltage signal line of automatic blocking.

Процессы работы предлагаемой схемы показывают, что информация о свободности или занятости участка приближения поступает на переезд от релейного конца по рельсовой цепи 1. Следовательно, рельсовая цепь 1 выполняет одновременно функции источника передачи электропитания от питающего конца к релейному и источника передачи информации от релейного конца к питающему.The work processes of the proposed circuit show that information about the free or busy location of the approaching area is transferred from the relay end along the rail circuit 1. Therefore, the rail circuit 1 simultaneously performs the functions of a power transmission source from the supply end to the relay and a source of information transfer from the relay end to the supply .

Таким образом, для функционирования предлагаемого технического решения не требуется применять специальный источник электроснабжения аппаратуры релейного конца и вводить линию связи между релейным концом рельсовой цепи 1 участка приближения и аппаратурой переездной сигнализации 5.Thus, for the functioning of the proposed technical solution, it is not necessary to use a special source of power supply for the relay end equipment and introduce a communication line between the relay end of the rail circuit 1 of the proximity section and the cross-signaling equipment 5.

Следовательно, в изобретении достигается снижение стоимости устройства управления переездной сигнализацией и уменьшение эксплуатационных расходов.Therefore, the invention achieves a reduction in the cost of a cross-country alarm control device and a reduction in operating costs.

Claims

A crossing signaling control device containing a crossing, a traffic light control circuit, the output of which is connected to the inputs of a traffic light, a rail circuit of a section for approaching a crossing, which has equipment for the supply and relay ends, where the equipment for the supply end of the rail circuit includes an AC source, the first of the outputs of which are connected to one of the rails of the supply end of the rail circuit, characterized in that a current sensor, a rectifier are introduced into the equipment of the supply end of the rail circuit , a threshold amplifier and a safe dynamic element, and a power supply, a voltage storage device, a pulse generator and a key are inserted into the equipment of the relay end of the rail circuit, the control input of which is connected to the output of the pulse generator, the supply inputs of which are connected to the outputs of the voltage storage device, the inputs connected to the source outputs power supply, and the power electrodes of the key are connected to the inputs of the power source and to the rails of the relay end of the rail circuit, and the other rail of the supply end of the rail the second circuit through the primary circuit of the current sensor is connected to the second output of the AC source, and the secondary circuit of the current sensor is connected to the input of the rectifier, the output of which is connected to the input of a threshold amplifier, the output of which is connected to the input of a safe dynamic element, the output of which is connected to the control input of the drive circuit traffic lights.