Безопасная система автоматической блокировки (абцм)

 

Предложенное техническое решение относится к средствам сигнализации, централизации и блокировки на железнодорожном транспорте и составляющих их устройствам, в частности, к системам автоблокировки, предназначенным для интервального регулирования и обеспечения безопасности движения поездов на перегонах.

Назначением полезной модели является обеспечение безопасности движения поездов на базе рельсовых цепей без изолирующих стыков на перегонах, разделенных на блок-участки с автоматическим контролем безопасного состояния устройств каждого блок-участка посредством автоматического мониторинга, который осуществляется в динамике движения каждого поезда по перегону, используя при этом технические системы устройств локомотивной сигнализации (ЛС) для безостановочного движения поездов при повреждениях системы автоблокировки по причинам схемного характера. В том числе обеспечение автоматического контроля безопасного состояния устройств каждого блок-участка посредством автоматического мониторинга и обеспечение безостановочного движения поездов посредством автоматической работы сигнальных устройств при повреждениях схемного характера.

Предложенное техническое решение относится к средствам сигнализации, централизации и блокировки на железнодорожном транспорте и составляющих их устройствам, в частности, к системам автоблокировки, предназначенным для интервального регулирования и обеспечения безопасности движения поездов на перегонах.

Назначением полезной модели является обеспечение безопасности движения поездов на базе рельсовых цепей без изолирующих стыков на перегонах, разделенных на блок-участки с автоматическим контролем безопасного состояния устройств каждого блок-участка посредством автоматического мониторинга, который осуществляется в динамике движения каждого поезда по перегону, используя при этом технические системы устройств локомотивной сигнализации (ЛС) для безостановочного движения поездов при повреждениях системы автоблокировки по причинам схемного характера. В том числе обеспечение автоматического контроля безопасного состояния устройств каждого блок-участка посредством автоматического мониторинга и обеспечение безостановочного движения поездов посредством автоматической работы сигнальных устройств при повреждениях схемного характера.

Известно изобретение «Устройство автоматической блокировки», патент RU 2263598, опубл. 10.11.2005, МПК B61L 23/16, в котором имеются блок путевого реле, блок управления светофором, блок сигнального реле желтого огня и элемент И, и блок фиксации освобождения блок-участка. Изобретение позволяет повысить надежность работы устройства автоматической блокировки за счет контроля правильности работы рельсовой цепи. Однако при осуществлении автоматического исключения накопления опасных отказов, для предотвращения аварийных поездных ситуаций включает запрещающее показание красный на светофоре, что приводит к неоправданной остановке поезда при работоспособных цепях, в которых нарушение сигнала произошло из-за схем включения огней путевых светофоров, не приводящих к аварийной ситуации, но угрожающей поезду включением красного сигнала непосредственно перед поездом, в пределах ближайшего к поезду блок-участка в случае неправильной работы рельсовой цепи. Поэтому при опасных отказах или аварийных ситуациях не позволяет надежное блокирование поезда в пределах блок-участка. Кроме того, не обеспечивает исключение неконтролируемой зоны между светофор и точкой подключения рельсовой цепи следующего блок участка для безостановочного движения поездов при повреждениях схемного характера.

Известно изобретение «Устройство автоматической блокировки», патент RU 2263599, опубл. 10.11.2005, МПК B61L 23/16, включающее блок контроля рельсовых цепей, блоком контроля работы сигнального реле желтого огня, блоком выдержки времени, блоком формирования сигнала на размыкание блок-участка, блока замыкания, блоком формирования пускового сигнала. Изобретение позволяет повысить надежность работы устройства автоматической блокировки с централизованным размещением оборудования за счет контроля правильности работы блоков, влияющих на безопасность движения. Однако не позволяет осуществлять надежный мониторинг и контроль блок-участка, когда на нем происходят сбои по техническим причинам, включая причины человеческого и непредсказуемого характера при его проверке и запуске. Таким образом, в случае исключения накопления опасных отказов, не позволяет обеспечить автоматическое резервирование схем включения огней путевых светофоров для безостановочного движения поездов при повреждениях схемного характера, что существенно нарушает график прохождения поездов. Кроме того, не обеспечивает исключение неконтролируемой зоны между светофор и точкой подключения рельсовой цепи следующего блок участка для безостановочного движения поездов при повреждениях схемного характера

Известно изобретение «Устройство контроля рельсовых цепей, устройство управления и система автоблокировки», патент RU 99419, опубл. 20.11.10, МПК B61L 23/16, включающее блок обработки информации, устройство управления с портами межканального обмена, система автоблокировки, устройства контроля рельсовых цепей с преобразователем сигнала электрической централизации, и устройство межстанционной связи. Изобретение позволяет реализовать надежный алгоритм формирования модели поездной ситуации. Изобретение позволяет обеспечить возможность ремонта управляющих устройств без отключения системы. Однако не позволяет осуществлять мониторинг блок участков и исключать неоправданное включение запрещающего сигнала на светофоре, возникающего в результате ошибок схемного характера или человеческого фактора. Кроме того, изобретение не решает задачу обеспечения исключения неконтролируемой зоны между светофор и точкой подключения рельсовой цепи следующего блок участка для безостановочного движения поездов при повреждениях схемного характера, а также не обеспечивает автоматическое резервирование схем включения огней путевых светофоров для безостановочного движения поездов при повреждениях схемного характера, при условии исключения накопления опасных отказов.

Известно изобретение «Устройство для автоматической блокировки с рельсовыми цепями без изолирующих стыков», патент RU 2115580, опубл. 20.07.1998, MПК B61L 23/16, включающее путевые реле, линейное реле, в цепи питания которого включены фронтовые контакты всех путевых реле приемников рельсовых цепей, размещенных на участках пути между светофорами, вспомогательные реле, и при этом фронтовые контакты путевых реле приемников одной или двух рельсовых цепей, расположены за светофором, установленным в конце участка пути. Изобретение позволяет упростить схемы путем отсутствия в ней проводных цепей между сигнальными установками, служащими для образования цепей извещения и деблокирования и имеет контрольное реле, предназначенное для фиксации проследования поездом границы блок-участка. Однако не обеспечивает полного мониторинга рельсовых цепей, что не позволяет полностью исключить накопление опасных отказов, а также не полностью решает задачу автоматического резервирования схем включения огней путевых светофоров для безостановочного движения поездов при повреждениях схемного характера. При этом, если при повреждении любой рельсовой цепи, входящей в блок-участок, на светофоре, ограждающем данный блок-участок, будет гореть красный, запрещающий движение огонь, но в то же время в рельсовую цепь данного блок-участка будет поступать зеленый код автоматической локомотивной сигнализации, то с помощью данного изобретение невозможно обеспечить исключение неконтролируемой зоны между светофор и точкой подключения рельсовой цепи следующего блок участка для безостановочного движения поездов при повреждениях схемного характера.

Наиболее близким к предложенному техническому решению является изобретение «Способ контроля свободности рельсовой линии, входящей в зависимость светофора», патент RU 2406635, опубл. 20.12.2010, МПК B61L 23/16, которое взято за прототип. В данном изобретении при проследовании поездной единицей рельсовой линии ее свободность проверяют многократно в определенной последовательности. Затем осуществляют проверку отсутствия факторов ложного удержания якорей путевых реле, и дополнительно осуществляют проверку, что нормальный режим работает от своего источника питания, а также отсутствуют факторы, влияющие на возможность появления ложного контроля свободности рельсовой линии, после чего осуществляют суммирование показаний приборов, контролирующих правильность реализации алгоритма контроля следования поезда по рельсовой линии с последующим включением электрической цепи разрешающих показаний на светофоре и локомотивной сигнализации с проверкой правильности реализации контроля шунтового и нормального режимов работы рельсовых цепей в строгой последовательности с заданным алгоритмом. Данный способ обеспечивает повышение уровня контроля свободности рельсовой линии, входящей в зависимость светофора автоблокировки, в результате реализации такого алгоритма контроля свободности рельсовой линии, при котором исключается включение электрической цепи с центрального поста разрешающих огней на светофоре при появлении ложной свободности рельсовой линии, а также случайной подпитки сигнального реле. Однако при наличии значительной продольной асимметрии возможен ложный контроль состояния путевых участков. Кроме того, данный способ допускает наличие неконтролируемой зоны целостности рельсовой линии между ординатой путевого светофора и точкой подключения рельсовой цепи следующего блок-участка, обеспечивая при изломе рельса разрешающее показание на ограждающем путевом светофоре, что противоречит требованиям по обеспечению безопасности движения поездов. Кроме того, система не обеспечивает мониторинга всей системы блок участков и повторной проверки блок участков предыдущих и последующих к ограждаемому блок участку пути, на котором находится поезд. Кроме того, данный способ не обеспечивает надежного блокирования поезда в пределах блок-участка и повышения безотказности за счет обеспечения живучести устройств при сохранении их работоспособности. Более того, данный способ не решает задачу автоматического включения огней путевых светофоров для безостановочного движения поездов при повреждениях схемного характера и не обеспечивает исключение неконтролируемой зоны между светофор и точкой подключения рельсовой цепи следующего блок участка для безостановочного движения поездов при повреждениях схемного характера.

В настоящее время широко внедряются рельсовые цепи без изолирующих стыков. Это продиктовано дополнительным введением высокоскоростных режимов на железнодорожных путях, обеспечивающих движение высокоскоростных поездов. Кроме того, сохраняется эксплуатация и старого поездного состава, который возможно было бы эксплуатировать на этих же рельсовых цепях без дополнительной установки большого и сложного оборудования, требующей значительных затрат. Кроме того, при наличии дефицита электронного оборудования на железнодорожных путях и при сложности реконструкции линейных и рельсовых цепей, требуется организовать наиболее простым и незатратным способом вышеуказанный режим движения поездов. Тем не менее решение задачи по обеспечению работы на участках железной дороги как с обычным, так и со смешанным движением скоростных и обычных поездов, сохраняется.

Иными словами требуется обеспечить безопасную работу устройств автоблокировки на базе рельсовых цепей без изолирующих стыков на перегоне. Автоматический мониторинг является гарантией безопасного состояния сигнальных устройств с помощью автоблокировки с автоматическим изменением конфигурации схем для защитного состояния показаний ограждаемых путевых светофоров. Это способствует безостановочному движению поездов при повреждениях устройств автоблокировки по причинам схемного характера.

Также требуется исключить накопления опасных отказов посредством автоматического мониторинга безопасного состояния сигнальных показаний путевого светофора, при этом автоматический мониторинг должен осуществляться для каждого поезда в динамике движения по каждому блок участку и по каждому перегону. При этом требуется обеспечить исключение опасного несоответствия показаний путевого и локомотивного светофоров при нарушении нормальной работы рельсовых цепей соответствующего блок-участка, а также автоматический контроль поездной занятости соответствующего блок-участка с возможностью деблокировки его дежурным станционного пульта (ДСП) только при фактической свободности ограждаемого блок-участка, включая автоматическое деблокирование при перерывах питания устройств переменным током. Поскольку скорость движения поездов существенно возрастает, то неоправданное включение запрещающего - красного сигнала светофора приводит к сбоям графика и неоправданным задержкам при движении поездов.

Кроме того, используя рельсовые цепи без изолирующих стыков система допускает сдвижку ординат между ординатой путевого светофора и ординатой точки (начала-конца) рельсовой цепи следующего блок участка. В существующих схемах этот участок является неконтролируемой зоной, которую требуется исключить, что и позволяет предложенная система. Сдвиг ординат, а значит и неконтролируемый участок может достигать до 80 метров по общей протяженности, что не отвечает нормативно-технической документации по обеспечению безопасности движения поездов, (основной качественный показатель).

Таким образом, потребовался надежный, простой способ мониторинга предыдущего, ограждаемого и последующего блок участков каждого перегона для каждого поезда, который осуществляется в непрерывном режиме. Кроме того, усовершенствование существующих схем контроля должно быть проведено без остановки всего железнодорожного перегона, в его рабочем режиме и с наименьшими техническими доработками, а, следовательно, и затратами. Более того, при существующих схемах расстановки путевых и контрольных реле, а также в отсутствие быстро срабатывающей электроники, требуется надежный автоматический мониторинг в динамике движения каждого поезда по перегону, при котором обеспечивается исключение неконтролируемой зоны между светофором и точкой подключения рельсовой цепи следующего блок участка для безостановочного движения поездов при повреждениях схемного характера.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет достичь следующего технического результата:

- повышение безопасности за счет надежного блокирования поезда в пределах блок-участка;

- повышение безотказности за счет обеспечения живучести устройств при сохранении их работоспособности и осуществление автоматического исключения накопления опасных отказов для предотвращения аварийных поездных ситуаций по техническим причинам, включая причины человеческого и непредсказуемого характера;

- автоматическое выключение схем питания огней путевых светофоров для безостановочного движения поездов при повреждениях схемного характера;

- обеспечение исключения неконтролируемой зоны между светофором и точкой подключения рельсовой цепи следующего блок участка для безостановочного движения поездов при повреждениях схемного характера.

Данный технический результат достигается за счет того, что безопасная система автоматической блокировки выполнена следующим образом:

безопасная система автоматической блокировки (АБЦМ), состоит из рельсовых цепей каждого блок участка и линейных цепей, при этом АБЦМ снабжена блоком контроля рельсовых цепей, блоком контроля работы сигнального реле красного огня, блоком контроля работы сигнального реле зеленого огня и блоком контроля работы сигнального реле желтого огня и, соответственно, с выходом разрешения блока сигнального реле красного, желтого и зеленого огня и выходом запрещения блока сигнального реле красного, желтого и зеленого огня, блоком выдержки времени, блоком формирования сигнала на размыкание блок-участка, блоком путевого светофора, содержащего блок формирования разрешающего сигнала и блок формирования запрещающего сигнала, блок контроля питания, блок контроля свободности блок участка с выходом свободности блок-участка и выходом занятости блок-участка, блок управления светофором, включающий, блок контроля управления лампы красного огня светофора, блок управления сигнального реле желтого огня светофора, блок сигнального реле желтого огня светофора, включающий выход разрешения блока сигнального реле желтого огня и выход запрещения блока сигнального реле желтого огня.

Система отличается тем, что блок контроля работы сигнального реле желтого огня объединен с блоком контроля работы сигнального реле зеленого огня в общий блок с общим входом и двумя выходами на, соответственно, лампу желтого огня и лампу зеленого огня, и дополнительно снабжен блоком выключений огней путевого светофора, блок путевого светофора выполнен с дополнительным контроллером режима работы рельсовой цепи неконтролируемой зоны ограждаемого блок участка, вход которого (контроллера) подключен к блоку замыкающего реле предшествующего от ограждаемого блок участка, а выход подключен к входу блока контроля лампы красного огня светофора и выходу блока контроля желтого и зеленого огня светофора соответствующего ограждаемого блок участка. При этом, неконтролируемая зона ограничена ординатами светофора и точкой подключения рельсовой цепи следующего от ограждаемого блок участка, блок управления светофором дополнительно снабжен блоком выключений огней путевого светофора для безостановочного движения поездов при повреждении устройств схемного характера, выход которого (блока выключения) подключен ко входу дополнительного контроллера режима работы рельсовой цепи неконтролируемой зоны ограждаемого блок участка, а (второй) выход (блока выключения) подключен к входу блока контроля рельсовых цепей ограждаемого блок участка. И АБЦМ дополнительно снабжен блоком автоматического мониторинга безопасной работы устройств автоблокировки (БАМБРУА), вход которого соединен с групповым путевым реле соответствующего ограждаемого блок участка, а выход соединен с сигнальным реле того же блок участка.

Представленное техническое решение поясняется чертежами, в которых показаны примеры, которые не исчерпывают всех вариантов возможных электрических схем подключения устройств и демонстрируют наиболее общие принципы подключения в общую систему автоблокировки.

На Фиг.1 - показан фрагмент схемы расположения блок участков на перегоне.

На Фиг.2 - показана структурная схема блока автоматического мониторинга (контроля) состояния управляющих и контрольных элементов рельсовых цепей на блок-участке.

На Фиг.3 - показана структурная схема контроллера режима работы рельсовой цепи блок-участка в соответствии с заданной логической схемой срабатывания.

На Фиг.4 - показана структурная схема блока выключения огней светофора.

На Фиг.5 - показана принципиальная схема автоматического мониторинга безопасной работы устройств автоблокировки (АБЦМ).

На Фиг.6 - показана принципиальная схема включения путевого светофора с дополнительным контролем режима работы рельсовой цепи данного (ограждаемого) блок-участка, связанного с рельсовой цепью следующего блок-участка при отсутствии изолирующих стыков между ними.

На Фиг.7 - показана принципиальная схема включений огней путевого светофора для безостановочного движения поездов при повреждении устройств схемного характера.

На Фиг.8 - размещена схема показаний путевых светофоров автоблокировки при опасном состоянии управляющих реле ограждаемого блок-участка при подключении рельсовых цепей а) в существующей схеме - Показания светофора при наличии дополнительной (неконтролируемой) подпитки рельсовой цепи - опасный обрыв рельса в неконтролируемой зоне на предыдущем к ограждаемому блок участке, б) в предложенной схеме автоблокировки - показания светофора при отсутствии шунта на рельсовой цепи, например, в следствие нарушений рельсовой цепи - опасный обрыв рельсовой цепи в неконтролируемой зоне ограждаемого блок участка.

На Фиг.9 - показана схема показаний светофора на ограждаемом участке (ОБУ), предшествующем ему блок участке - (ПрБУ) и последующем блок-участке - (ПБУ) при неопасных отказах схемного характера в разных режимах работы автоблокировки при сигнальных показаниях в соответствии с предложенной схемой, соответствующей существующим требованиям обеспечения безопасности движения поездов при прочих условиях, с автоматическим исключением накопления опасных отказов а б) В существующей схеме - а) на ОБУ - горит красный сигнал светофора, ПрБУ-поезд присутствует - горит желтый сигнал светофора, ПБУ - горит зеленый сигнал светофора; б) на ПрБУ - горит красный сигнал светофора, ОБУ - поезд отсутствует - горит красный сигнал светофора, ПБУ - горит зеленый сигнал светофора; в, г) - в предложенной системе автоблокировки и мониторинга - в) На ОБУ - горит красный сигнал светофора, на ПрБУ-поезд присутствует - горит желтый сигнал светофора, на ПБУ - горит зеленый сигнал светофора, г) ОБУ-поезд присутствует - сигнал светофора выключен, машинист ориентируется только на поездную сигнализацию (локомотивный светофор), на ПрБУ - горит красный сигнал светофора, на ПБУ - несмотря на схемное повреждение горит зеленый сигнал светофора, совпадающий с поездной сигнализацией, на ПрБУ - светофор выключен.

На Фиг.10 - показана общая структурная схема безопасной системы автоматической блокировки.

На фиг.11 - показаны показания путевых светофоров автоблокировки при опасном состоянии контрольных или управляющих реле ограждаемого участка.

Дополнительно введенная схема, показанная на Фиг.2 и 5, предназначена для автоматического мониторинга безопасной работы устройств автоблокировки с тональными рельсовыми цепями без изолирующих стыков осуществляемого в динамике движения каждого поезда по данному переходу, исключающего при этом возможность опасных поездных ситуаций по причинам технического или человеческого фактора, включая причины непредсказуемого характера.

Дополнительно введенная схема, показанная на Фиг.3 и 6 предназначена для безопасности движения поездов, обращающихся на участке, оборудованном автоблокировкой с тональными рельсовыми цепями без изолирующих стыков, обеспечиваемой посредством безостановочного движения поездов по показаниям локомотивного светофора.

Дополнительно введенная схема, показанная на Фиг.4 и 7 предназначена для безотказного движения поездов, обращающихся на участках, оборудованных автоблокировкой с тональными рельсовыми цепями без изолирующих стыков при повреждениях схемного характера, обеспечиваемого посредством разрешающих показаний локомотивного светофора.

Предложенная безопасная система автоматической блокировки состоит из рельсовых цепей (1) каждого блок участка (2), где ПрБУ - предыдущий блок-участок, ОБУ - ограждаемый блок участок, ПБУ - последующий блок участок, линейных цепей (жилы, кабели между станциями - на фигурах не показаны).

В систему входят блоки контроля системы:

блок контроля рельсовых цепей (3);

блок контроля работы сигнального реле желтого, красного, зеленого огня (4) с выходом разрешения блока сигнального реле желтого огня (5) и выходом запрещения блока сигнального реле желтого огня (6);

дополнительного блока контроля работы сигнального реле зеленого, желтого, красного огня (7);

блоком контроля работы сигнального реле красного огня (8);

блок выдержки времени (9);

блок формирования сигнала на размыкание блок-участка (10);

блок путевого светофора (11), содержащего

- блок формирования разрешающего сигнала (12) и

- блок формирования запрещающего сигнала (13);

- блок контроля питания (14);

- блок контроля свободности блок участка (15) с выходом свободности блок-участка (16) и выходом занятости блок-участка (17);

И блоки управления системой:

блок управления светофором, включающий

- блок (контроля) - управления лампы красного огня светофора (8),

- блок управления сигнального реле желтого огня светофора (18),

включающий выход разрешения блока сигнального реле желтого огня (19) и выход

запрещения блока сигнального реле желтого огня (20).

Безопасная система автоматической блокировки дополнительно снабжена следующими блоками:

блоком автоматического мониторинга безопасной работы устройств автоблокировки (БАМБРУА) (21) (Фиг.2 и 5);

блоком выключений огней путевого светофора (22) (Фиг.4 и 7);

А также дополнительным контроллером режима работы рельсовой цепи неконтролируемой зоны ограждаемого блок участка (23) (Фиг.3 и 6).

Дополнительный блок сигнального реле желтого огня объединен с дополнительным блоком контроля работы сигнального реле зеленого огня в общий блок с общим входом и двумя выходами (24) на соответственно лампу желтого огня и лампу зеленого огня (Фиг.7).

Блок путевого светофора (11) выполнен с дополнительным контроллером (25) режима работы рельсовой цепи неконтролируемой зоны «А» ограждаемого блок участка (2-ОБУ), вход (26) которого (контроллера) подключен к блоку замыкающего реле (27) предшествующего от ограждаемого блок участка, а выход (28) подключен к входу блока контроля лампы красного огня светофора (8) и выходу (29) блока контроля желтого и зеленого огня светофора (24) соответствующего ограждаемого блок участка, при этом, неконтролируемая зона «А» (Фиг.1, 8, 9) ограничена ординатами светофора «Б» и точкой подключения рельсовой цепи «В» следующего от ограждаемого блок участка, блок управления светофором (18) дополнительно снабжен блоком выключений огней путевого светофора (23) для безостановочного движения поездов при повреждении устройств схемного характера, вход (19) которого (блок выключения) подключен ко входу (26) дополнительного контроллера (25) режима работы рельсовой цепи неконтролируемой зоны ограждаемого блок участка, а выход (26) (блока выключения) подключен к входу блока контроля рельсовых цепей (3) ограждаемого блок участка, и АБЦМ дополнительно снабжен блоком автоматического мониторинга безопасной работы устройств автоблокировки (БАМБРУА) (21) (Фиг.2 и 5), вход (27) которого соединен с групповым путевым реле (28) соответствующего ограждаемого блок участка, а выход (29) соединен с сигнальным реле зеленого» желтого, красного огня (4) того же блок участка.

Следует отметить, что встроенный без каких-либо дополнительных технических средств автоматический мониторинг, является абсолютным гарантом исключения опасных поездных ситуаций по причинам опасного состояния сигнальных устройств автоблокировки, вызванных техническим или человеческим фактором, включая причины непредсказуемого характера.

На представленных семах приняты следующие обозначения:

ДП - путевые реле контроля данного блок-участка,

ДЗП - реле контроля поездной занятости данного блок-участка,

ДС - сигнальное реле контроля достоверной свободности данного блок-участка,

AM, AM1 - устройство автоматического мониторинга безопасной работы сигнальных устройств, размещенное на каждом участке - ДАМ - ограждаемом блок участке,

ДКП - блок контроля питания данного (ограждаемого) блок участка,

ДК - реле контроля работы сигнального реле красного огня,

ДЖ - реле контроля работы сигнального реле желтого огня,

ДЗ - реле контроля работы сигнального реле зеленого огня,

ДОЖЗ - обратный провод (выход) блок сигнального реле желтого и зеленого огня,

ДОК - обратный провод (выход) блок сигнального реле красного огня,

ДмзП - медленно действующее замыкающее реле данного блок-участка,

ДНО - реле нечетного направления данного блок-участка данного блок-участка,

ДЧП - реле четного направления данного блок-участка данного блок-участка,

СЖЗ - сигнальное реле желтого и зеленого огня данного блок-участка,

ПЖ - сигнальное реле желтого огня предыдущего блок участка,

КРЦ - блок контроля рельсовой цепи неконтролируемой зоны данного блок-участка,

ДК - блок контроллера режима работы рельсовой цепи неконтролируемой зоны данного блок-участка,

СзУ - блок контроля свободности защитного участка следующего блок участка,

ДОС, (ДОС1 ) - обратные повторители сигнального реле, асинхронное замыкание и размыкание которых из-за разности временных характеристик используются для коммутации схемы включения автоматического мониторинга безопасной работы устройств соответствующего блок-участка (для реле AM, AM1),

ДАМ, (ДАМ1) - реле достоверной свободности ограждаемого блок-участка в результате проверки, осуществляемой в динамике движения поезда - оба реле под током, при отсутствии достоверности свободности соответствующего блок-участка - оба реле без тока, при этом на путевом светофоре, ограждаемый этот блок-участок, автоматически включается лампа красного огня.

ДАМО - реле, обеспечивающее контроль обесточенного состояния реле ДАМ, ДАМ1, ДЖ - для абсолютной достоверности свободности или занятости ограждаемого блок-участка,

ДСТ - сигнальный трансформатор данного (ограждаемого) блок-участка,

ОХС - обратный провод питания переменного тока данного (ограждаемого) блок-участка,

ПХС - прямой провод питания переменного тока данного (ограждаемого) блок-участка,

Дз - прямой провод зеленого огня данного (ограждаемого) блок-участка,

КП - прямой провод контроля наличия внешнего питания,

КН - обратный провод контроля наличия внешнего питания,

КПРЦ (тоже что и КРЦ) - блок контроля путевого участка рельсовой цепи данного (ограждаемого) блок участка, смежного с рельсовой цепью следующего блок-участка,

ДПП - блок питания рельсовой цепи данного (ограждаемого) блок-участка, смежного с рельсовой цепью следующего блок-участка,

АБЦМ контролирует правильность работы

- путевых приемников

- сигнальных реле

- линейно сигнальных реле

- реле контроля перегона

- линейно-известительных реле

- реле автоматического мониторинга

- реле поездной занятости

- реле контроля изменения направления движения поездов

- реле контроля отсутствия питания устройств автоблокировки

- наличие поездного шунта

- линейную цепь управления, в которой могут быть допущенные ошибки при производстве работ в действующих устройствах автоблокировки или при устранении повреждений.

Система АБЦМ срабатывает при наступлении признаков опасных отказов:

- появление разрешающего сигнала, не соответствующего поездной ситуации;

- появление разрешающего сигнала при нарушении целостности рельсовой цепи (разрыв цепи);

- появление на станционном оборудовании свободности блок-участков или свободности перегона при их фактической поездной занятости;

- возникновение разрешающего сигнала «отправление» одновременно на обоих станциях, ограничивающих перегон.

Система работает следующим образом.

Во всех случаях первоначальная проверка безопасного состояния сигнальных устройств осуществляется автоматическим режимом мониторинга при включении питания устройства автоблокировки.

Имеются режимы проверочного мониторинга в автоматическом режиме безопасной работы устройств в динамике движения поезда по перегону, при этом предварительно осуществляют предварительную проверку безопасной работы устройств на конкретном - ограждаемом блок-участке (без поезда), затем контроль осуществляют постоянно - на ограждаемом блок-участке при нахождении на нем поезда и на предыдущем ограждаемому блок-участке при схождения с него поезда, а также на последующем ограждаемому блок-участку при движении поезда на этот блок-участок. При движении поезда, когда поезд встает на ограждаемый блок-участок, осуществляется первая проверка локомотивной системой занятого поездом участка - проверяют сигнальное реле, состояние реле мониторинга М, M1, реле желтого огня, путевое реле, и срабатывание их по определенному алгоритму. Если одна из перечисленных позиций показывает недостоверные данные (сигналы), то включается запрещающий сигнал светофора. Когда поезд ушел с ограждаемого блок-участка, сигнальное реле встанет под ток, это является сигналом второй проверки блок участка, с которого ушел поезд, т.е. осуществляют вторую проверку того же блок участка, если все правильно сработало, то загорается желтый свет на светофоре этого блок участка. Данная система применена для тональных рельсовых цепей без изолированных стыков в соответствии с нормативно-технической документацией.

В традиционных схемах обеспечены только следующие режимы: режим «защитный отказ сигнальных устройств», обратный переход в рабочее состояние системы, в предложенной система АБЦМ этот переход осуществляют с автоматическим контролем отсутствия опасного отказа, в традиционных схемах линейные цепи по источникам питания разделены, также как в предложенной системе АБЦМ, опасный отказ в сигнальных устройствах автоматически переводят в защитный отказ, также как в предложенной система АБЦМ. Однако в предложенной система АБЦМ еще посредством постоянного мониторинга контролирующей и управляющей систем линейных цепей введено дополнительное замыкающее реле, представляющее собой контроллер по предложенной схеме, которое дополнительно контролирует занятие поездом соответствующего блок-участка. А также еще введен режим «защитное состояние сигнальных устройств» с включением запрещающего сигнала на путевом светофоре.

Перечисленные режимы обеспечиваются за счет автоблокировки работает по принципу исключения накопления опасных отказов и посредством автоматического мониторинга безопасной работы устройств в динамике движения поезда по перегону без специальных, дополнительных для мониторинга затрат на технические средства, например, без установки дополнительных средств контроля.

В системе АБЦМ весь железнодорожный путь от перегона к перегону разделен на блок участки. Перегоном называют часть ж/д пути между станциями. Граница блок-участка и ось светофора для исключения возможности перекрытия этого светофора на ограждаемом участке в предложенной схеме разнесены таким образом, чтобы при нахождении поезда в неконтролируемой зоне не требовалось экстренного торможения. В предложенной системе АБЦ это исключено, так как при отсутствии опасных отказов на светофоре выключается сигнал (или загорается желтый сигнал), позволяющий поезду продолжать движение на основании сигналов поездной (локомотивной) сигнализации. В традиционных же схемах при непосредственно перед поездом загоревшимся красным сигналом светофора в неконтролируемой зоне, поезду приходилось применять экстренное торможение и останавливаться не всегда оправданно, например, опасных отказов нет, но рельсовые цепи сработали с ошибкой). Кроме того, в неконтролируемой зоне не было контроля свободности и занятости пути, например, въехавшему на этот участок поезду, особенно если на данном участке находится только часть поезда, на которой отсутствует поездной шунт. Таким образом, возникала опасная ситуация для движущегося поезда при традиционной схеме контроля и управления линейными и рельсовыми цепями из-за внезапного загорания запрещающего - красного сигнала светофора в зоне не менее 40 метров.

В предложенной системе АБЦМ граница блок-участка (с установленными на ней реле контроля) и ось светофора разнесены не менее чем на 40 метров и дополнительно введен элемент занятости неконтролируемой зоны участка пути на этом ограждаемом, предыдущем ему и последующем ему блок-участках. Тогда при потухшем светофоре на участке 40 метров действует только локомотивная сигнализация, при этом обеспечена последовательность срабатывания контрольных и управляющих реле в линейных и рельсовых цепях каждого блока сигнальной установки, которая осуществляется по мере движения поезда по перегону (от блок-участка к блок-участку).

Для иллюстрации работы системы выделены три режима в предложенной системе:

Режим опасного обрыва рельса (Фиг 8б, позиции 1-3), где ведется мониторинг.

Автоблокировка на этом участке предназначена для проверки отсутствия (наличия) опасного состояния сигнального показания на ограждаемом участке путевого светофора. Принципиально автоблокировка выполнена из двух последовательно включенных реле, фронтовые контакты которых присутствуют в ответственных цепях управляющих устройств сигнальной установки. Автоматический мониторинг осуществляется в динамике движения каждого поезда по перегону. Автоматическая блокировка, оборудованная автоматическим мониторингом, обеспечивает достоверный контроль безопасного состояния сигнальных устройств соответствующего блок участка. При этом любое разрешающее показание является ответственным показателем того, что устройства данного блок-участка не имеет опасного отказа. Такая достоверность сигнальных показаний обеспечивается посредством двойной проверки. Первая проверка - осуществляется в динамике движения поезда и выполняется автоматически при освобождении этим поездом предыдущего блок-участка. Вторая проверка автоматически выполняется при освобождении поездом данного (ограждаемого) блок участка. При этом в ходе автоматической проверки безопасного состояния работы устройств сигнальной установки обеспечена надежное ограждение данного блок участка при любом несоответствии (алгоритме) проверяемых устройств данного блок участка.

Режим безопасного схемного нарушения цепи - поезд находится на предыдущем к ограждаемому участку (Фиг.9-в) - по предложенной схеме.

При сдвижке ординат.

В случаях сдвижки ординат оси путевого светофора с ординатой рельсовой цепи ограждаемого блок участка неконтролируемый участок пути контролируется посредством автоматического выключения огней путевого светофора, приближающимся поездом за два предыдущих блок участка. Движение поездов при потухшем светофоре осуществляется по показаниям локомотивного светофора в соответствии с требованиями технической документации.

Режим безопасного схемного нарушения цепи - поезд находится на ограждаемом участке в непосредственной близости к участку, который в традиционных схемах является неконтролируемым (Фиг 9-а, б).

Безостановочное движение поездов (Фиг.9-в, г) осуществляется по предложенной схеме.

Безостановочное движение поездов осуществляется при автоматическом выключении огней путевого светофора, обеспечиваемого работой схемного контроллера при схемных повреждениях рельсовой цепи, при котором движение осуществляется при потухших огнях путевого светофора ограждаемого блок участка по сигнальным показаниям локомотивного светофора.

Таким образом, система АБЦМ относится к системе интервальных движений поездов, и с помощью предложенной схемы системы АБЦМ контролируют рельсовую цепь (контроль тональной частоты), контролируют последовательность срабатывания путевых реле. Система АБЦМ работает по принципу исключения (вместо принципа вероятностей) - т.е. контролируют не вероятность срабатывания сигналов светофора, которую получают путем расчетов, а осуществляют наблюдение за работой всех контролирующих и управляющих систем на линейных и рельсовых цепях по факту их срабатывания по определенному алгоритму, что достигается с помощью наблюдения в режиме реального времени системой АБЦМ за всей ситуацией на блок-участках при непосредственном движении поезда, т.е. осуществляют мониторинг по факту.

Таким образом, система АБЦМ использует существующие системы контроля и управления, имеющиеся в рельсовых цепях, но за счет дополнительных блоков, позволяет осуществить мониторинг, исключить накопление опасных отказов и зарезервировать рельсовые цепи для прохождения поезда без задержки при нарушении рельсовых цепей схемного характера, не создающих опасных ситуаций на ж/д.

Комплексный подход к решению усиления вопросов, связанных с обеспечением безопасности движения поездов и их пропускной способности с использованием тональных рельсовых цепей без изолирующих стыков заслуживает профессионального внимания к всесторонней оценке предлагаемых технических решений для практических их реализации.

Системы, которые контролирует АБЦМ - рельсовые цепи в начале и конце блок-участков, блок контроля рельсовых цепей, блок контроля работы сигнального реле желтого огня, блок контроля работы сигнального реле зеленого огня, блок выдержки времени, блок формирования сигнала на размыкание блок-участка, блок формирования разрешающего сигнала, блок формирования запрещающего сигнала, блок контроля питания, блоком замыкания блок участка, блок сигнального реле желтого огня, блок управления светофором, генераторы, приемники, источник переменного тока, средство (кнопка дежурного) вспомогательного деблокирования путевого светофора.

За счет того, что система включает дополнительно блок безостановочного движения поездов при повреждениях устройств схемного характера, и блок автоматического мониторинга безопасного состояния электрических схем сигнальной установки, система АБЦМ позволяет выполнять следующие режимы работы:

- автоматическая проверка безопасного алгоритма работы сигнальных устройств при их включении;

- автоматическая проверка безопасного алгоритма работы сигнальных устройств при включении после работ с ними;

- автоматическая проверка фактической свободности ограждаемого блок-участка при включении разрешающего показания на выходных и путевых светофорах;

- автоматическая проверка безопасного алгоритма работы сигнальных устройств по мере проследования поездом блок-участка;

- сохранение запрещающего показания на выходных, проходных (путевых) светофорах при несоответствии состояния сигнальных устройств;

- сохранение запрещающего показания на выходных, проходных (путевых) светофорах при частичном отсутствии поездного шунта на блок-участке;

- автоматическое включение запрещающего показания на ограждаемом светофоре при полном отсутствии поездного шунта;

- исключение ложного разрешающего показания на выходных, проходных (путевых) и переездных светофорах при пакете опасных импульсных помех, создаваемых тяговыми двигателями, включая подпитку устройств от посторонних источников питания;

- включение запрещающего показания на путевом светофоре переездной зоны при отказах в цепях включения переездной сигнализации;

- исключение возбуждения путевого реле при поездной занятости блок-участка;

- исключение нахождения обеих станций в положении «отправление» при нарушении изоляции кабельных линий.

Безопасная система автоматической блокировки (АБЦМ), состоящая из рельсовых цепей каждого блок-участка и линейных цепей, и АБЦМ снабжена: блоком контроля рельсовых цепей, блоком контроля работы сигнального реле красного огня, блоком контроля работы сигнального реле зеленого огня, блоком контроля работы сигнального реле желтого огня с выходом разрешения блока сигнального реле красного, зеленого, желтого огня и выходом запрещения блока сигнального реле красного, зеленого, желтого огня, блоком выдержки времени, блоком формирования сигнала на размыкание блок-участка, блоком путевого светофора, содержащего блок формирования разрешающего сигнала и блок формирования запрещающего сигнала, блоком контроля питания, блоком контроля свободности блок-участка с выходом свободности блок-участка и выходом занятости блок-участка, и блоком управления светофором, включающим блок контроля управления лампы красного огня светофора, блок управления сигнального реле желтого огня светофора, включающего выход разрешения блока сигнального реле желтого огня и выход запрещения блока сигнального реле желтого огня, отличающаяся тем, что блок контроля работы сигнального реле желтого огня объединен с блоком контроля работы сигнального реле зеленого огня в общий блок с общим входом и двумя выходами на соответственно лампу желтого огня и лампу зеленого огня, и дополнительно снабжен блоком выключений огней путевого светофора, блок путевого светофора выполнен с дополнительным контроллером режима работы рельсовой цепи неконтролируемой зоны ограждаемого блок-участка, вход которого подключен к блоку замыкающего реле предшествующего от ограждаемого блок-участка, а выход подключен к входу блока контроля лампы красного огня светофора и выходу блока контроля желтого и зеленого огня светофора соответствующего ограждаемого блок-участка, при этом неконтролируемая зона ограничена ординатами светофора и точкой подключения рельсовой цепи следующего от ограждаемого блок-участка, блок управления светофором дополнительно снабжен блоком выключений огней путевого светофора для безостановочного движения поездов при повреждении устройств схемного характера, выход которого подключен ко входу дополнительного контроллера режима работы рельсовой цепи неконтролируемой зоны ограждаемого блок-участка, а второй выход подключен к входу блока контроля рельсовых цепей ограждаемого блок-участка, и АБЦМ дополнительно снабжена блоком автоматического мониторинга безопасной работы устройств автоблокировки, вход которого соединен с групповым путевым реле соответствующего ограждаемого блок-участка, а выход соединен с сигнальным реле того же блок-участка.



 

Похожие патенты:

Полезная модель относится к устройствам для получения электрической энергии и может найти применение в магнитогидродинамических генераторах, для преобразования энергии ветра в электрическую энергию, в датчиках направления и скорости ветра, в термоэмиссионных преобразователях для повышения коэффициента полезного действия (КПД). Технический результат: обеспечивается получение электрической энергии за счет перемещения электрически заряженных частиц через магнитопровод.

Полезная модель относится к области электрохимии
Наверх