RU2735457C1 - Railway automation traffic signals control module and railway automation traffic signals control method - Google Patents

Railway automation traffic signals control module and railway automation traffic signals control method Download PDF

Info

Publication number
RU2735457C1
RU2735457C1 RU2020117820A RU2020117820A RU2735457C1 RU 2735457 C1 RU2735457 C1 RU 2735457C1 RU 2020117820 A RU2020117820 A RU 2020117820A RU 2020117820 A RU2020117820 A RU 2020117820A RU 2735457 C1 RU2735457 C1 RU 2735457C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lights
safe
relays
module
control
Prior art date
Application number
RU2020117820A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Владимирович Молокоедов
Михаил Николаевич Перов
Дмитрий Юрьевич Козлов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ЭкспертСтройПроект"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ЭкспертСтройПроект" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ЭкспертСтройПроект"
Priority to RU2020117820A priority Critical patent/RU2735457C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2735457C1 publication Critical patent/RU2735457C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection

Landscapes

  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

FIELD: railway automatics.
SUBSTANCE: invention relates to railway automation, for control and signaling of signals of traffic lights. Control method includes switching of input voltage of two levels for realization of day and night mode of traffic light burning through safe relays, activated by means of safe voltage generated in self-disengaging generator with continuous reception of control actions from external control module, a unit of electronic switches and a current meter with measurement of current value both on burning and non-burning lights. If current values exceed tolerable limits, module operation is continued according to predetermined algorithm, periodic self-test of safety relays and earthing error detector is performed, wherein successive activation of safe relays is performed by hardware implementation of the principle of safe failures, in which, in case of failure of module and / or deactivation of safety relays, voltage is reliably removed from all outputs of the supply circuit of the enabling lights and is transmitted to all outputs of the supply circuit of the prohibiting lights, as well as checking continuity of circuit of non-lit lights by means of short-term activation of testing keys of extinguished lights of traffic light and measurement of current value on them.
EFFECT: higher safety of traffic light control and control circuits.
2 cl, 7 dwg

Description

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF THE INVENTION

Изобретение относится к железнодорожной автоматике, а именно к способам и устройствам управления сигналами светофоров, и может быть использовано на железнодорожных станциях для контроля и управления сигналами светофоров.The invention relates to railway automation, and in particular to methods and devices for controlling traffic signals, and can be used at railway stations to control and manage traffic signals.

Из уровня техники известно устройство управления светофорами, содержащее станционный блок управления и перегонные блоки управления светофорами, соединенные между собой линиями связи, отличающееся тем, что станционный блок управления состоит из центрального двухканального обработчика сигналов со схемой безопасности, первый и второй входы которого подключены к соответствующим CAN-интерфейсам, а его первый и второй выходы контрольного сигнала соединены соответственно с первым и вторым усилителями, выход первого канала центрального обработчика сигналов через первый модем проводной связи подключен к первому входу первого сумматора/разделителя сигналов, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя контрольного сигнала, а выход второго канала центрального обработчика сигналов через второй модем проводной связи подключен к первому входу второго сумматора/разделителя сигналов, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя контрольного сигнала, выходы первого и второго сумматоров/разделителей сигналов подключены к линиям связи, каждый перегонный блок управления состоит из подключенного к соответствующей линии связи сумматора/разделителя сигналов, соединенного через модем проводной связи с узлом управления светофором и с узлом управления/контроля светофором, выходы которых соединены с блоком управления лампами светофора, выход сумматора/разделителя сигналов подключен к управляющему входу блока питания, соединенного с блоком управления лампами светофора (см. патент РФ №2537360, Кл. B61L 29/22, опубл. в 2015 г.). В этом устройстве адресный декодер декодирует сигнал от управляющего модуля, выдает команды на ключи, ключи открываются, начинает течь ток, он измеряется измерителем, результаты измерений анализируются, а в случае обнаружения ошибки - происходит обработка ошибки и контролер переходит в заранее предопределенное более безопасное состояние. Схема накачки отслеживает непрерывность поступления приказов, в случае отсутствия постоянно повторяющихся приказов, модуль переходит в заранее предопределенное безопасное состояние, детектор ошибки заземления служит для обнаружения утечки тока питания на землю.From the prior art, a traffic light control device is known, comprising a station control unit and a station control unit for traffic lights, interconnected by communication lines, characterized in that the station control unit consists of a central two-channel signal processor with a safety circuit, the first and second inputs of which are connected to the corresponding CAN -interfaces, and its first and second outputs of the control signal are connected to the first and second amplifiers, respectively, the output of the first channel of the central signal processor through the first wired communication modem is connected to the first input of the first adder / separator of signals, the second input of which is connected to the output of the first amplifier of the control signal , and the output of the second channel of the central signal processor through the second wire communication modem is connected to the first input of the second adder / separator of signals, the second input of which is connected to the output of the second amplifier of the control signal, the outputs of the first and second to signal separators / separators are connected to communication lines, each distillation control unit consists of a signal adder / separator connected to the corresponding communication line, connected via a wire modem to the traffic light control unit and to the traffic light control / control unit, the outputs of which are connected to the traffic light control unit , the output of the signal combiner / separator is connected to the control input of the power supply connected to the traffic light control unit (see. RF patent No. 2537360, CL. B61L 29/22, publ. in 2015). In this device, the address decoder decodes the signal from the control module, issues commands to the keys, the keys open, the current begins to flow, it is measured by a meter, the measurement results are analyzed, and if an error is detected, the error is processed and the controller goes into a predetermined safer state. The pumping circuit monitors the continuity of orders, in the absence of constantly repeating orders, the module goes into a predetermined safe state, the ground error detector is used to detect power leakage to earth.

Известно управления светофорной сигнализацией, включающее блок питания, блок логической обработки, блок процессора А, блок процессора В, блоки контроля ламп и управления лампами (см. китайский патент CN 101722969, Кл. B61L 19/06, опубл. в 2010 г.). Это изобретение отличается от заявленного технического решения отсутствием реле безопасности, обеспечивающего включение красного запрещающего сигнала светофора в момент выхода устройства из строя, что препятствует использование подобных систем без резервирования.It is known to control traffic lights, which includes a power supply, a logic processing unit, a processor unit A, a processor unit B, lamp control and lamp control units (see Chinese patent CN 101722969, CL B61L 19/06, published in 2010). This invention differs from the claimed technical solution by the absence of a safety relay that enables the red prohibiting signal of the traffic light to turn on at the time of the device failure, which prevents the use of such systems without redundancy.

Наиболее близким аналогом является устройство управления сигналами светофоров железнодорожной автоматики включающее блок питания, блок логической защиты, блок процессора А, блок процессора В и линией связи между блоком процессора А и блоком процессора В, блок контроля тока от ламп, реле безопасности и реализованный этом устройстве способ (см. китайский патент CN 101905700, МПК B61L 19/06, опубл. в 2010 году). Устройство по патенту CN 101905700 не имеет контроля состояния нити накаливания лампы в режиме погашенного состояния сигнала, что значительно уменьшает готовность светофора, и пропускную способность всей системы в целом. До момента включения сигнала светофора устройство не располагает достоверной информацией о целостности нити накаливания лампы. Также в данном устройстве отсутствует алгоритм понижения показаний, где любая ошибка, связанная с целостностью нити накаливания лампы переводит устройство в безопасное состояние (красный сигнал). Данный факт также не позволяет управлять поездами более гибко. Например, при вышедшем из строя разрешающем сигнале зеленого света, устройство сразу переключается в режим запрета движения (красный), минуя возможный вариант показания «желтый».The closest analogue is a device for controlling signals of railway traffic lights, which includes a power supply, a logical protection unit, a processor unit A, a processor unit B and a communication line between a processor unit A and a processor unit B, a lamp current control unit, a safety relay and a method implemented by this device (see Chinese patent CN 101905700, IPC B61L 19/06, published 2010). The device according to the CN 101905700 patent does not have control over the state of the lamp filament in the signal off mode, which significantly reduces the readiness of the traffic light and the throughput of the entire system as a whole. Until the traffic light is turned on, the device does not have reliable information about the integrity of the lamp filament. Also in this device there is no algorithm for lowering the readings, where any error associated with the integrity of the lamp filament puts the device in a safe state (red signal). This fact also does not allow for more flexible management of trains. For example, if the green light enable signal is out of order, the device immediately switches to the movement prohibition mode (red), bypassing the possible “yellow” indication.

Настоящее изобретение направлено на решение технической проблемы недостаточного обеспечения безопасности работы модуля, недостаточной готовности устройства и объекта управления (светофора) и решает техническую задачу исключения возможности осуществления внешней подпитки цепи управляющего модуля светофоров от соседних аналогичных управляющих модулей, гарантированного ухода в безопасное состояние при возникновении отказа или неисправности, а также своевременное обнаружение неисправностей в цепи лампы накаливания сигнала.The present invention is aimed at solving the technical problem of insufficient ensuring the safety of the module, insufficient readiness of the device and the control object (traffic light) and solves the technical problem of eliminating the possibility of external feeding of the circuit of the control module of traffic lights from neighboring similar control modules, guaranteed going into a safe state in the event of a failure or malfunctions, as well as timely detection of malfunctions in the signal incandescent lamp circuit.

Решение поставленной технической задачи достигается за счет того, что модуль управления огнями светофора, содержащий безопасные реле, на входе подключенные через реле выбора режима горения к шине питания, на выходе подключенные через электронные ключи и измерители тока к цепи питания огней светофоров, управляемые самоотключающимся генератором, снабжен детектором ошибки заземления, связанным с общим обратным проводом питания, а также схемами самотестирования детектора ошибки заземления и безопасных реле. А также тем, что в способе управления сигналами светофоров железнодорожной автоматики, включающем в себя коммутацию входного напряжения двух уровней для реализации дневного и ночного режима горения светофора через безопасные реле, активируемые при помощи безопасного напряжения, создаваемого в самоотключающемся генераторе при непрерывном получении управляющих воздействий от внешнего управляющего модуля, блок электронных ключей и измеритель тока с измерением величины тока как на горящих, так и на негорящих огнях, в случае выхода величин тока за допустимые пределы, работу модуля продолжают по заранее определенному алгоритму, проводят периодическое самотестирование безопасных реле и детектора ошибки заземления, при этом производят последовательную активацию безопасных реле, посредством аппаратной реализации принципа безопасных отказов, при котором, в случае неисправности модуля и (или) деактивации безопасных реле, напряжение гарантированно снимается со всех выходов цепи питания разрешающих огней и выдается на все выходы цепи питания запрещающих огней, а также производят проверку целостности цепи негорящих огней при помощи кратковременной активации ключей тестирования погасших огней светофора и измерения величины тока по нимThe solution to the technical problem posed is achieved due to the fact that the traffic light control module, containing safe relays, connected at the input via the burn mode selection relay to the power bus, at the output connected via electronic keys and current meters to the traffic light power supply circuit, controlled by a self-shutting off generator, equipped with a ground fault detector connected to the power return common wire, as well as self-test circuits for ground fault detector and safety relays. And also by the fact that in the method of controlling the signals of traffic lights of railway automation, which includes switching the input voltage of two levels for the implementation of day and night modes of traffic light burning through safe relays, activated using a safe voltage created in a self-shutting off generator while continuously receiving control actions from an external control module, a block of electronic keys and a current meter with current measurement both on burning and non-burning lights, if the current values go beyond the permissible limits, the module continues to work according to a predetermined algorithm, carry out periodic self-testing of safe relays and a ground error detector, in this case, the sequential activation of the safe relays is carried out by means of the hardware implementation of the principle of safe failures, in which, in the event of a module failure and (or) deactivation of safe relays, the voltage is reliably removed from all outputs of the power supply lights and is issued to all outputs of the power supply circuit of prohibitory lights, and also check the integrity of the circuit of unlit lights by short-term activation of test keys for extinguished traffic lights and measuring the current value on them

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 изображена функциональная схема модуля управления сигналами светофоров железнодорожной автоматики. На фиг. 2 изображена структурная схема модуля управления сигналами светофоров железнодорожной автоматики. На фиг. 3 изображена схема блока безопасных реле, ключей и измерения тока. На фиг. 4 изображена схема управления и измерения на одном канале. На фиг. 5 изображена схема датчика тока на примере одного канала. На фиг. 6 изображена схема самоотключающегося генератора - блока накачки. На фиг. 7 изображена схема детектора ошибки заземления.FIG. 1 shows a functional diagram of a module for controlling signals of railway traffic lights. FIG. 2 shows a block diagram of a module for controlling signals of railway traffic lights. FIG. 3 shows a diagram of the block of safe relays, switches and current measurement. FIG. 4 shows the control and measurement scheme on one channel. FIG. 5 shows a diagram of a current sensor using one channel as an example. FIG. 6 shows a diagram of a self-switching off generator - pump unit. FIG. 7 shows a schematic diagram of a ground error detector.

Функционально модуль управления сигналами светофоров железнодорожной автоматики представляет собой схему, изображенную на фиг. 1, коммутирующую входное питающее напряжение с шины питания на выходы 1 и 2, в зависимости от приказов, поступающих на модуль по шине 3 передачи данных, связанной со схемой 4 управления декодированием входных данных в управляющий сигнал. Для обеспечения безопасности модуля управления сигналами светофоров железнодорожной автоматики установлены самоотключающийся генератор 5 (схема накачки) и самоотключающийся размыкатель 6, включающий безопасные реле 7 (см. 71 и 72 на фиг. 2 и 3). В случае если требования по безопасности работы модуля не выполняются, предусмотрено автоматическое отключение генератора 5 и размыкание безопасных реле 71 и 72 для гарантированного размыкания выхода 1 цепи питания разрешающих огней светофоров 8 (лампы 81, 82, 83, 84, 85 и 86) и замыкания выхода 2 цепи питания запрещающих огней светофоров 8. Самоотключающийся размыкатель 6 связан с измерителем 9 тока через блок 10 электронных ключей 101, 102, 103, 104, 105, 106. Измеритель 9 тока предназначен для контроля потребления тока той или иной выходной цепью, в котором измеренный ток сравнивают с заранее предопределенными границами. В случае выхода за их пределы, модуль предпринимает действия, предусмотренные программой функционирования модуля. Измеритель 9 тока связан с детектором 11 ошибки заземления. При этом в течение всего периода работы в модуле предусмотрено проведение оценки величины утечки тока на землю для контроля качества изоляции выходов 1 и 2. Источник 12 предназначен для выдачи напряжения в шину питания модуля и питания ламп светофоров 8.Functionally, the module for controlling signals of traffic lights of railway automation is the circuit shown in FIG. 1, which switches the input supply voltage from the power bus to outputs 1 and 2, depending on the orders received by the module via the data transfer bus 3 connected to the control circuit 4 for decoding the input data into the control signal. To ensure the safety of the module for controlling the signals of railway traffic lights, a self-disconnecting generator 5 (pumping circuit) and a self-disconnecting switch 6 are installed, which includes safe relays 7 (see 7 1 and 7 2 in Figs. 2 and 3). If the safety requirements of the module are not met, automatic shutdown of the generator 5 and opening of the safe relays 7 1 and 7 2 are provided for guaranteed opening of the output 1 of the power supply circuit of the enabling lights of traffic lights 8 (lamps 8 1 , 8 2 , 8 3 , 8 4 , 8 5 and 8 6 ) and closing the output 2 of the power supply circuit of prohibitory lights of traffic lights 8. The self-disconnecting switch 6 is connected to the current meter 9 through the block 10 of electronic keys 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 , 10 5 , 10 6 . The current meter 9 is designed to monitor the current consumption of one or another output circuit, in which the measured current is compared with predetermined limits. In case of going beyond their limits, the module takes actions provided by the program of the module functioning. The current meter 9 is connected to the ground error detector 11. At the same time, during the entire period of operation, the module provides for assessing the amount of current leakage to the ground to control the quality of insulation of outputs 1 and 2. Source 12 is designed to supply voltage to the module power bus and power the traffic lights 8.

Изображенная на фиг. 2 структурная схема модуля управления сигналами светофоров железнодорожной автоматики иллюстрирует подключение самоотключающегося генератора 5 (блок накачки) посредством безопасных реле 71 и 72 к измерителю 9 тока и блоку 10 электронных ключей 101, 102, 103, 104, 105, 106. Безопасные реле 71 и 72 связаны с блоком 10 электронных ключей 101, 102, 103, 104, 105, 106 и измерителем 9 тока с датчиками 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137 тока. Выходы 1 предназначены для управления цепи питания разрешающих огней светофоров 8, а выходы 2 - для управления цепи питания запрещающих огней светофоров 8.Shown in FIG. 2, a block diagram of the traffic light signal control module of railway automation illustrates the connection of a self-shutting-off generator 5 (pumping unit) through safe relays 7 1 and 7 2 to a current meter 9 and a block 10 of electronic keys 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 , 10 5 , 10 6 . Safe relays 7 1 and 7 2 are connected with the block 10 of electronic keys 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 , 10 5 , 10 6 and a current meter 9 with sensors 13 1 , 13 2 , 13 3 , 13 4 , 13 5 , 13 6 , 13 7 current. Outputs 1 are designed to control the power supply circuit of permitting lights of traffic lights 8, and outputs 2 - to control the power supply circuit of prohibitory lights of traffic lights 8.

На фиг. 3 представлена схема управления безопасными реле 71 и 72. В модуле управления сигналами светофоров 8 железнодорожной автоматики реализована каскадная схема подачи напряжения с шины питания на выход. Первый каскад схемы выполнен посредством безопасных реле 71 и 72.FIG. 3 shows the control circuit of safety relays 7 1 and 7 2 . In the module for controlling signals of traffic lights 8 of the railway automation, a cascade circuit of supplying voltage from the power bus to the output is implemented. The first stage of the circuit is made by means of safety relays 7 1 and 7 2 .

Безопасные реле 71 и 72 выполнены без цепи прохождения тока через их контакты 141, 142, 151 в деактивированном состоянии. Такая схема позволяет избежать несанкционированную подачу напряжения на выходы 1 цепи питания разрешающих огней светофоров 8 (лампы 83, 84, 85 и 86 светофора 8 на фиг. 3) в случае пробоя электронных ключей 103, 104, 105, 106 блока 10. Самоотключающийся генератор 5, включающий в себя таймеры реального времени 161, 162, 163 и преобразователи 171 и 172 напряжения, связан с безопасными реле 71 и 72. Вход 18 цепи питания запрещающих огней от источника 12 питания 101, 102, 103, 104, 105, 106 светофора 8 предназначен для подачи напряжения на электронные ключи 101 и 102 блока 10, а вход 19 цепи питания разрешающих огней предназначен для подачи напряжения на электронные ключи 103, 104, 105, 106. Блок 20 контроля и управления связан с контрольными контактами 211, 221 безопасного реле 71, контрольным контактом 212 безопасного реле 72, обмоткой реле 23 выбора режима горения, а также контактом 241 включения безопасного реле 71.Safety relays 7 1 and 7 2 are made without a circuit for passing current through their contacts 14 1 , 14 2 , 15 1 in a deactivated state. This scheme allows you to avoid unauthorized voltage supply to the outputs 1 of the power supply circuit of permitting lights of traffic lights 8 (lamps 8 3 , 8 4 , 8 5 and 8 6 of traffic light 8 in Fig. 3) in case of breakdown of electronic keys 10 3 , 10 4 , 10 5 , 10 6 block 10. Self-disconnecting generator 5, which includes real-time timers 16 1 , 16 2 , 16 3 and voltage converters 17 1 and 17 2 , is connected to the safe relays 7 1 and 7 2 . Input 18 of the power supply circuit of prohibitory lights from power supply 12 10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 , 10 5 , 10 6 of traffic light 8 is intended to supply voltage to electronic keys 10 1 and 10 2 of unit 10, and input 19 of the power supply circuit of permitting lights is designed to supply voltage to electronic keys 10 3 , 10 4 , 10 5 , 10 6 . The monitoring and control unit 20 is connected to the control contacts 21 1 , 22 1 of the safe relay 7 1 , the control contact 21 2 of the safe relay 7 2 , the winding of the relay 23 for selecting the combustion mode, and also the contact 24 1 of turning on the safe relay 7 1 .

На фиг. 4 представлена схема управления и измерения на одном канале светофора 8. Каждый канал имеет два ключа: ключ 25 предназначен для нормального управления сигналом, а ключ 26 предназначен для тестирования цепи погасших огней. Резистор 27 - импедансный элемент. Каждый канал связан с токовым трансформатором 28.FIG. 4 shows a control and measurement scheme for one traffic light channel 8. Each channel has two keys: key 25 is intended for normal signal control, and key 26 is intended for testing the circuit of extinguished lights. Resistor 27 is an impedance element. Each channel is connected to a current transformer 28.

На фиг. 5. представлена схема датчиков 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137 тока (представлена схема только для одного канала). Токовый трансформатор 29 с диодами 30 и 31 и генератором 32 опорного тока связаны с аналогово-цифровым преобразователем 33 посредством операционного усилителя 34 с диодом 35, а также устройством 36 управления выпрямителем с резистором 37 и диодом 38.FIG. 5. the diagram of current sensors 13 1 , 13 2 , 13 3 , 13 4 , 13 5 , 13 6 , 13 7 is presented (the diagram is presented only for one channel). The current transformer 29 with diodes 30 and 31 and a reference current generator 32 are connected to the analog-to-digital converter 33 by means of an operational amplifier 34 with a diode 35, as well as a rectifier control unit 36 with a resistor 37 and a diode 38.

На фиг. 6 изображена структурная схема блока самоотключающегося генератора 5 накачки. Блок самоотключающегося генератора 5 накачки включает три таймера 161, 162, 163 реального времени. Выполняемая ими функция одна и та же, но реализация двух схем таймера 16 реального времени разная. Каждый таймер 161, 162, 163 реального времени имеет собственный адресный декодер 391, 392, 393, для минимизации влияния отказа декодера 390 адреса. Выходы от таймера 161 и 162 преобразуются в два сигнала постоянного тока в двух преобразователях 401 и 402. Каждый преобразователь 411 и 412 напряжения включает одно безопасное реле 71 или 72. На схеме представлен декодер 42 данных, который подключен к селектору 43, а также генератор 44, работающий на частоте 125 кГц. и кодер 45 контрольного слова. К адресным декодерам 390, 391, 392, 393, подключена шина 46, передающая сигналы адресов. К кодеру 45 контрольного слова подключена шина 47, по которой передается контрольное слово, также к данной шине 47 подключено устройство 48 проверки сигнала, подключенное через интерфейс 49 оптопара, к преобразователям 411 и 412 напряжения. Устройство 50 активации таймеров 161, 162, 163 реального времени подключено к генераторам 511, 512, 513 выходного сигнала. В таймерах 161, 162, 163 реального времени адресный декодер 391, 392, 393, соединен с генератором 511, 512, 513 выходного сигнала через логический элемент 52, реализующий функцию конъюнкции.FIG. 6 shows a block diagram of a block of a self-cutting pump generator 5. The block of the self-shutting off generator 5 of the pump includes three timers 16 1 , 16 2 , 16 3 real time. The function they perform is the same, but the implementation of the two real-time timer 16 circuits is different. Each timer 16 1 , 16 2 , 16 3 has its own address decoder 39 1 , 39 2 , 39 3 , to minimize the impact of failure of the address decoder 39 0 . The outputs from timer 16 1 and 16 2 are converted to two DC signals in two converters 40 1 and 40 2 . Each voltage converter 41 1 and 41 2 includes one safety relay 7 1 or 7 2 . The diagram shows the data decoder 42, which is connected to the selector 43, as well as the generator 44, operating at a frequency of 125 kHz. and a check word encoder 45. To the address decoders 39 0 , 39 1 , 39 2 , 39 3 , a bus 46 is connected, which transmits address signals. A bus 47 is connected to the control word encoder 45, through which the control word is transmitted, and a signal checker 48 is connected to this bus 47, connected via the optocoupler interface 49 to voltage converters 41 1 and 41 2 . The device 50 activating timers 16 1 , 16 2 , 16 3 real time is connected to the generators 51 1 , 51 2 , 51 3 of the output signal. In the timers 16 1 , 16 2 , 16 3 , the address decoder 39 1 , 39 2 , 39 3 is connected to the generator 51 1 , 51 2 , 51 3 of the output signal through a logic element 52 that implements the conjunction function.

На фиг. 7 представлена схема детектора 11 ошибки заземления. Детектор 11 ошибки заземления основан на негальваническом генераторе 53 постоянного тока, подключенном между шиной 54 заземления и напольным кабелем последовательно с резистором 55, а также прецизионным резистором 56 к аналогово-цифровому преобразователю 57. К схеме детектора 11 ошибки заземления подключен только общий обратный провод 58 питания. В представленной схеме детектора 11 ошибки заземления реализована схема самотестирования, заключающаяся в параллельном подключении к негальваническому генератору 53 постоянного тока через тестовое реле 59 нагрузочного резистора 60.FIG. 7 is a schematic diagram of a ground error detector 11. The ground error detector 11 is based on a non-galvanic DC generator 53 connected between the ground bus 54 and the floor cable in series with the resistor 55 and the precision resistor 56 to the analog-to-digital converter 57. Only the common return line 58 of the power supply is connected to the circuit of the ground error detector 11 ... In the presented circuit of the ground error detector 11, a self-test circuit is implemented, which consists in parallel connection to a non-galvanic DC generator 53 through a test relay 59 of a load resistor 60.

Способ управления сигналами светофоров железнодорожной автоматики, который можно реализовать с помощью вышеописанного модуля, заключается в том, что напряжение от источника 12 питания, предназначенное для управления огнями светофора 8, делится на входе модуля на напряжение входа 19 цепи питания разрешающих огней с совместным общим обратным проводом 58 питания. Оно выдается на выходы 1 цепи питания разрешающих огней последовательно через контакты 141, 142, 151 безопасных реле 71 и 72, а также на блок 10 электронных ключей 103-106 и измеритель 9 тока только в случае активированного состояния безопасных реле 71 и 72. Для повышения срока службы электронных ключей 101-106, их включение происходит в момент прохождения сигнала переменного напряжения питания огней светофора 8 через нулевой уровень. Активация безопасных реле 71 и 72 происходит посредством выдачи напряжения преобразователями 411 и 412 напряжения на обмотки, в случае непрерывной работы самоотключающегося генератора 5 (схемы накачки) при условии корректной работы схемы 4 управления декодированием входных данных в управляющий сигнал, причем активация безопасного реле 72 происходит только при наличии сигнала «0» на входе AкRe2 блока 20 контроля и управления. Выбор режима горения огней светофора 8 происходит путем подключения общего обратного провода 58 к той или иной шине питания («день», «ночь») посредством реле 23 выбора режима горения, переключение которого производят блоком 20 контроля и управления. При деактивированном состоянии безопасных реле 71 и 72 напряжение питания входа 18 цепи питания запрещающих огней выдается в схему питания ламп запрещающих огней светофора 8 через контакты 611 612, 621, 622, минуя каскад «электронные ключи 101-102 - датчик 137 тока», а напряжение питания входа 19 разрешающих огней обрывается контактами 141, 142, 151 безопасных реле 71 и 72 и на выход 1 цепи питания разрешающих огней светофоров 8 не выдается. Контакт 631 безопасного реле 71 служит для обвязки обратного провода запрещающих и разрешающих огней светофора 8 в один общий обратный провод 58 питания. В целях безопасности производят периодическую проверку отсутствия эффекта сваривания нормально разомкнутых контактов безопасных реле 71 и 72, путем их кратковременной деактивации и проверки наличия сигнала «0» на входах КoнRe1 и КонRе2 блока 20 контроля и управления.A method for controlling signals from railway traffic lights, which can be implemented using the above-described module, consists in the fact that the voltage from the power supply 12 intended for controlling the lights of traffic lights 8 is divided at the module input by the voltage of the input 19 of the power supply circuit of permitting lights with a common common return wire 58 food. It is issued to the outputs 1 of the power supply circuit of the enabling lights in series through the contacts 14 1 , 14 2 , 15 1 of the safe relays 7 1 and 7 2 , as well as to the block 10 of electronic keys 10 3 -10 6 and the current meter 9 only in the case of an activated state of the safe relays 7 1 and 7 2 . To increase the service life of electronic keys 10 1 -10 6 , they are turned on at the moment the signal of the alternating voltage supplying the traffic lights 8 passes through the zero level. The activation of the safe relays 7 1 and 7 2 occurs through the voltage supply by the converters 41 1 and 41 2 to the windings, in the case of continuous operation of the self-disconnecting generator 5 (pumping circuit), provided that the control circuit 4 for decoding the input data into the control signal works correctly, and the activation of the safe relay 7 2 occurs only when there is a signal "0" at the input AkRe2 unit 20 monitoring and control. The choice of the mode of combustion of the lights of the traffic light 8 occurs by connecting the common return wire 58 to one or another power bus ("day", "night") through the relay 23 for selecting the combustion mode, the switching of which is carried out by the control and management unit 20. When the safety relays 7 1 and 7 2 are deactivated, the supply voltage of input 18 of the power supply circuit for prohibitory lights is supplied to the power supply circuit for prohibitory lights of traffic lights 8 through contacts 61 1 61 2 , 62 1 , 62 2 , bypassing the cascade "electronic keys 10 1 -10 2 - current sensor 13 7 ", and the supply voltage of the 19 enable lights input is cut off by contacts 14 1 , 14 2 , 15 1 of the safety relays 7 1 and 7 2, and the output 1 of the enable lights 8 of the traffic lights is not output. Contact 63 1 of the safe relay 7 1 is used to bundle the return wire of prohibiting and permitting traffic lights 8 into one common return wire 58 of the power supply. For safety reasons, a periodic check is made for the absence of the effect of welding of the normally open contacts of the safe relays 7 1 and 7 2 by their short-term deactivation and checking for the presence of a "0" signal at the inputs of KonRe1 and KonRe2 of the monitoring and control unit 20.

При условии активации безопасных реле 71 и 72 происходит измерение токов, протекающих в цепях огней светофора 8, как в прямых проводах, при помощи датчиков 131-136 тока, так и в общем обратном проводе 58 питания при помощи датчика 137 тока. Измерение токов производят постоянно, как для горящих (при активации ключа 25 нормального управления сигналом), так и для негорящих (при деактивации ключа 25 нормального управления сигналом) огней. Информацию об измеренных токах передают в управляющий модуль для анализа и обработки по заранее предопределенному алгоритму. Для анализа состояния цепи негорящих огней, при условии деактивации ключа 25 нормального управления сигналом производят кратковременную (80 мс) активацию ключа 26 тестирования негорящих огней. В течение данного цикла в цепь негорящих огней выдают напряжение через импедансный элемент - резистор 27 и производят измерение тока при помощи датчика 13 тока.Under the condition of activation of the safe relays 7 1 and 7 2 , the currents flowing in the circuits of the traffic lights 8 are measured, both in the direct wires, using the current sensors 13 1 -13 6 , and in the common return power cable 58 using the current sensor 13 7 ... The currents are measured continuously, both for the lights that are lit (when the normal signal control key 25 is activated) and for non-lit (when the normal signal control key 25 is deactivated) lights. Information about the measured currents is transmitted to the control module for analysis and processing according to a predetermined algorithm. To analyze the state of the chain of non-burning lights, provided that the key 25 of normal signal control is deactivated, a short-term (80 ms) activation of the key 26 for testing non-burning lights is performed. During this cycle, a voltage is supplied to the circuit of non-burning lights through an impedance element - a resistor 27 and a current is measured using a current sensor 13.

Контур детектора 11 ошибки заземления используют для включения испытательной схемы, в которой можно создать замыкание на землю. В случае появления понижения сопротивления изоляции 64 в напольном кабеле происходит замыкание цепи протекания постоянного тока от негальванического генератора 53 постоянного тока через резистор 55, общий обратный провод 58 питания, сопротивление изоляции 64 напольного кабеля, шину заземления 54 и прецизионный резистор 56. Аналогово-цифровой преобразователь 57 измеряет падение напряжения на прецизионном резисторе 56. При активировании тестового реле 59, которое замыкает внутренний токовый контур от негальванического генератора 53 постоянного тока через резистор 55, общий обратный провод 58 питания, нагрузочный резистор 60, контакты тестового реле 59 и прецизионный резистор 56, возникает падение напряжения на прецизионном резисторе 56, что при условии активации схемы внутреннего тестирования схемы детектора 11 ошибки заземления является внутренней проверкой детектора 11 ошибки заземления на землю.The loop of the ground fault detector 11 is used to turn on a test circuit in which an earth fault can be generated. In the event of a decrease in the insulation resistance 64 in the floor cable, the DC circuit from the non-galvanic DC generator 53 closes through the resistor 55, the common return line 58 of the power supply, the insulation resistance 64 of the floor cable, the ground bus 54 and the precision resistor 56. Analog-to-digital converter 57 measures the voltage drop across the precision resistor 56. When the test relay 59 is activated, which closes the internal current loop from the non-galvanic DC generator 53 through the resistor 55, the power supply common return 58, the load resistor 60, the test relay contacts 59 and the precision resistor 56, voltage drop across the precision resistor 56, which, provided that the internal test circuit of the ground fault detector 11 is activated, is an internal check of the ground fault detector 11.

Технический результат, достигаемый с использованием заявленного изобретения, заключается в:The technical result achieved with the use of the claimed invention consists in:

- повышении безопасности схем управления и контроля светофором за счет использования двухкаскадной схемы подачи напряжения в цепи питания огней светофора с применением принципа безопасного отказа, при котором при обесточивании безопасных реле напряжение гарантированно отключается со всех выходов разрешающих огней и гарантированно подключается ко всем выходам запрещающих огней; непрерывного измерения тока на всех выходах модуля как в горящем, так и негорящем состоянии и предусмотренного алгоритма действий в случае его выхода за допустимые пределы, за счет чего достигается непрерывный контроль утечек, внешних подпиток и т.п., могущих привести к несанкционированному горению каких-либо огней светофора;- increasing the safety of traffic light control and monitoring circuits through the use of a two-stage voltage supply circuit in the power supply circuit of traffic lights using the principle of safe failure, in which, when the safety relays are de-energized, the voltage is guaranteed to be disconnected from all outputs of the enabling lights and is guaranteed to be connected to all outputs of prohibitory lights; continuous current measurement at all outputs of the module, both in the burning and non-burning state and the provided algorithm of actions in the event of its exceeding the permissible limits, due to which continuous monitoring of leaks, external make-ups, etc., which can lead to unauthorized combustion of any either traffic lights;

- повышении коэффициента готовности оборудования за счет проведения внутренних тестов работоспособности детектора заземления и безопасных реле, а также за счет проведения оценки целостности цепей включения негорящих огней светофора, проведения оценки сопротивления изоляции напольного кабеля при помощи детектора ошибки заземления;- increasing the availability of equipment by conducting internal tests of the efficiency of the grounding detector and safe relays, as well as by assessing the integrity of the switching circuits of unlit traffic lights, assessing the insulation resistance of the floor cable using a ground error detector;

- повышении надежности и срока службы оборудования за счет последовательной активации безопасных реле, а также включения электронных ключей управления огнями светофора в момент прохождения сигнала переменного напряжения питания огней светофора через нулевой уровень, а также за счет возможности переключения горения светофора в ночной режим в темное время суток.- increasing the reliability and service life of the equipment due to the sequential activation of safe relays, as well as the inclusion of electronic keys for controlling traffic lights at the moment the signal of the alternating voltage supply of traffic lights passes through the zero level, as well as due to the possibility of switching traffic lights to night mode in the dark ...

Claims (2)

1. Модуль управления сигналами светофоров железнодорожной автоматики, содержащий безопасные реле, на входе подключенные через реле выбора режима горения к шине питания, на выходе подключенные через электронные ключи и измерители тока к цепи питания огней светофоров, управляемые самоотключающимся генератором, отличающийся тем, что модуль снабжен детектором ошибки заземления, связанным с общим обратным проводом питания, а также схемами самотестирования детектора ошибки заземления и безопасных реле.1. The module for control of signals of traffic lights of railway automation, containing safe relays, connected at the input through the relay for selecting the combustion mode to the power bus, at the output connected through electronic keys and current meters to the power supply circuit of the traffic lights, controlled by a self-switching generator, characterized in that the module is equipped with a ground fault detector connected to the common power return; and self-test circuits for the ground fault detector and safety relays. 2. Способ управления сигналами светофоров железнодорожной автоматики, включающий в себя коммутацию входного напряжения двух уровней для реализации дневного и ночного режима горения светофора через безопасные реле, активируемые при помощи безопасного напряжения, создаваемого в самоотключающемся генераторе при непрерывном получении управляющих воздействий от внешнего управляющего модуля, блок электронных ключей и измеритель тока с измерением величины тока как на горящих, так и на негорящих огнях, отличающийся тем, что в случае выхода величин тока за допустимые пределы, работу модуля продолжают по заранее определенному алгоритму, проводят периодическое самотестирование безопасных реле и детектора ошибки заземления, при этом производят последовательную активацию безопасных реле, посредством аппаратной реализации принципа безопасных отказов, при котором в случае неисправности модуля и/или деактивации безопасных реле, напряжение гарантированно снимается со всех выходов цепи питания разрешающих огней и выдается на все выходы цепи питания запрещающих огней, а также производят проверку целостности цепи негорящих огней при помощи кратковременной активации ключей тестирования погасших огней светофора и измерения величины тока по ним.2. A method for controlling signals from railway traffic lights, including switching the input voltage of two levels to implement the day and night modes of traffic light burning through safe relays, activated by means of a safe voltage created in a self-disconnecting generator while continuously receiving control actions from an external control module, unit electronic keys and a current meter with measuring the current value both on burning and non-burning lights, characterized in that in case of current values outside the permissible limits, the module continues to work according to a predetermined algorithm, periodic self-testing of safe relays and a ground error detector is carried out, in this case, the sequential activation of the safe relays is carried out by means of the hardware implementation of the principle of safe failures, in which, in the event of a module failure and / or deactivation of safe relays, the voltage is reliably removed from all outputs of the power supply circuit. their lights and is issued to all outputs of the power supply circuit of prohibitory lights, and also check the integrity of the circuit of non-burning lights by short-term activation of the test keys for the extinguished traffic lights and measuring the current value on them.
RU2020117820A 2020-04-30 2020-04-30 Railway automation traffic signals control module and railway automation traffic signals control method RU2735457C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020117820A RU2735457C1 (en) 2020-04-30 2020-04-30 Railway automation traffic signals control module and railway automation traffic signals control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020117820A RU2735457C1 (en) 2020-04-30 2020-04-30 Railway automation traffic signals control module and railway automation traffic signals control method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2735457C1 true RU2735457C1 (en) 2020-11-02

Family

ID=73398309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020117820A RU2735457C1 (en) 2020-04-30 2020-04-30 Railway automation traffic signals control module and railway automation traffic signals control method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2735457C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101445119A (en) * 2008-12-24 2009-06-03 兰州大成自动化工程有限公司 Railway signal lamp control device and method thereof
CN101905700A (en) * 2010-07-23 2010-12-08 上海亨钧科技有限公司 Computer interlocking system and working method thereof
RU2406635C1 (en) * 2009-08-26 2010-12-20 Виктор Степанович Аркатов Method to control nonoccupancy of track controlled by signal light
RU139451U1 (en) * 2013-11-15 2014-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" COLD THREAD CONTROL DEVICE FOR LIGHT LAMPS

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101445119A (en) * 2008-12-24 2009-06-03 兰州大成自动化工程有限公司 Railway signal lamp control device and method thereof
RU2406635C1 (en) * 2009-08-26 2010-12-20 Виктор Степанович Аркатов Method to control nonoccupancy of track controlled by signal light
CN101905700A (en) * 2010-07-23 2010-12-08 上海亨钧科技有限公司 Computer interlocking system and working method thereof
RU139451U1 (en) * 2013-11-15 2014-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" COLD THREAD CONTROL DEVICE FOR LIGHT LAMPS

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
А. Н. Ковкин, "ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫЙ КОНТРОЛЬ ИСПРАВНОСТИ ВЫКЛЮЧЕННЫХ СВЕТОФОРНЫХ ЛАМП ПУТЕМ ИМПУЛЬСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ" журнал "Автоматика на транспорте" N4 том 5, Декабрь, 2019. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100883777B1 (en) Method for Disorder Display of Terminal Unit in Power Distribution Automation System
AU2017221132B2 (en) Fault current limiter and method thereof
US6222446B1 (en) Method and apparatus for light outage detection
CN101738568A (en) Distributed DC ground fault detector
KR20060108877A (en) Af track circuit
CN109587912B (en) A broken wire alarm system for railway signal machine main filament
RU2378706C1 (en) Device for controlling ultra-bright light-emitting diodes in active light signal heads
RU2735457C1 (en) Railway automation traffic signals control module and railway automation traffic signals control method
US10270241B2 (en) Fault current limiter having fault checking system for power electronics and bypass circuit
RU84130U1 (en) DEVICE CONTROLLER FOR CONTROL OF ULTRA-LIGHT LEDS IN ACTIVE LIGHT HEADS
CN105424756B (en) Toothed belt detection device and method and variable pitch device
US8289030B2 (en) Reliable signaling of fault conditions in battery systems with series-connected cells
US9170568B1 (en) Fail-safe static switch
BG109785A (en) Led signal lamps and method for reliable control of led signal lamps
CN105424761B (en) Toothed belt detection device and method and variable pitch device
CN101743674B (en) Circuit arrangement for fault notification
CN107069670A (en) A kind of H bridges change of current module protection circuit and three-phase H bridge cascade converters
CN109375095B (en) Signal machine monitoring system
RU2517988C2 (en) Method for automatic diagnostics of loads in power supply network
EP3270174B1 (en) Test arrangement
KR200442855Y1 (en) Automatic flasher with fault detection function of lamp and ballast
KR0131157B1 (en) Automatic blocking detecting apparatus
CN110775096B (en) Automatic monitoring method and device for microelectronic turnout control panel
KR101545128B1 (en) a circuit monitoring electric light and a controlling system of multiple electric light using it and a method thereof.
JP7474015B2 (en) Train detection device with fault diagnosis function and fault location determination method