Пристрій для оповіщення про наближення потягу під час ремонту залізничних колій

Изобретение относится к предупредительным и сигнальным устройствам на железнодорожных магистралях и может быть использовано, например, при выполнении ремонтных работ на железнодорожных путях для оповещения работающих о приближении поезда, а также для оперативной радиосвязи во время ведения работ. Известен путевой извещатель, содержащий путевой датчик, приемник, выход которого соединен с первым входом порогового элемента, выход которого связан с входом блока извещения, путевой извещатель снабжен также блоком задания режима контроля, блоком контроля работоспособности и блоком переключения, один вход которого соединен с выходом путевого датчика, другой вход - с одним выходом блока контроля работоспособности, а выход подключен к входу приемника, другой выход блока контроля работоспособности связан с входом блока задания режима контроля, выход которого соединен с другим входом порогового элемента (А.с. СССР №1066897, кл. B61L23/06, 1984). Недостатки путевого извещателя вызваны необходимостью размещения путевого датчика и приемников близко друг от друга. Это вынуждает передавать сигналы оповещения посредством звука и света вдали от места производства работ, что снижает надежность оповещения работающих о приближении поезда. Для гарантированного оповещения необходимо чтобы путевой датчик был установлен на большом расстоянии от места ремонтных работ. Уже при скорости движения поезда 60км/час поезд проходит 1000м за 1мин. Этого времени не всегда хватает для освобождения пути от механизмов, с помощью которых осуществляют ремонт пути. При скорости большей 60км/час движения поезда время для снятия механизмов с рельс сокращается, что вынуждает устанавливать путевой датчик от места ремонтных работ на максимально возможном расстоянии. Установка же блока извещения на расстоянии 2км и больше от места проведения ремонтных работ резко снижает надежность оповещения, так как звуковые сигналы при работе механизмов не будут слышны, а наблюдение за световыми сигналами будет отвлекать рабочих от работы. На кривых участках, в выемках световые сигналы на расстоянии 2км и больше просто не видны. Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство для оповещения о приближении поезда при ремонте железнодорожных путей которое содержит переносные передающие аппараты ограждений и приемный аппарат сигналов оповещения с узлом оповещения. Каждый переносной передающий аппарат ограждений выполнены из симплексной радиостанции, к входу передатчика которой подсоединены выходы тональных генераторов сигналов оповещения. Приемный аппарат сигналов оповещения состоит из приемника радиосигналов и группы тональных генераторов сигналов оповещения. К выходу приемника радиосигналов подсоединены фильтры сигналов оповещения и выходы групп тональных генераторов сигналов оповещения подсоединены к входу узла оповещения. Кроме того, устройство для оповещения о приближении поезда содержит аппарат диспетчера, в котором установлены генератор частоты управления, и генератор импульсного контроля. Выходы генератора частоты управления подключены к входу передатчика симплексной радиостанции. В переносных аппаратах ограждения установлены ждущий генератор импульсного контроля и приемник контрольных сигналов тональных частот. В переносных передающих аппаратах и в приемном аппарате сигналов оповещения имеются переговорные узлы (А.с. СССР №374214, кл. B61L23/06, 1973). Недостатком данного устройства является сравнительно низкий уровень автоматизации процессов оповещения. Сигналы оповещения о приближении поезда передаются сигналистами ограждения сначала диспетчеру, который в свою очередь полученные сигналы передает к ремонтным рабочим, т.е. формирование сигналов оповещения и управления средствами их передачи производится с помощью людей, что приводит к многозвенности передачи и снижает надежность оповещения. Причинами препятствующими получению технического результата, заключающегося в повышении уровня автоматизации процесса оповещения о приближении поезда, заявляемого изобретения, является недостаточная степень автоматизации функций формирования и передачи сигналов оповещения в связи с тем, что формирование сигналов оповещения и их передача от места ограждения к месту ведения ремонтных работ осуществляется с помощью людей, т.е. передачу сигналов оповещения производят по многозвенной схеме, что снижает надежность оповещения; отсутствие автоматизированного контроля занятости радиоканала при передаче сигналов оповещения, может случиться, что сигналист передает сообщения о приближении поезда по занятому радиоканалу, диспетчер его не услышит и не передаст сигналы, следовательно рабочие не будут оповещены о приближении поезда, что также снижает надежность оповещения о приближении поезда. Задачей изобретения является создание устройства для оповещения о приближении поезда при ремонте железнодорожных путей, в котором за счет исключения ручных операций по формированию и передаче сигналов оповещения достигается повышение уровня автоматизации процессов оповещения, что повышает надежность оповещения о приближении поезда. Задача была решена тем, что в устройстве для оповещения о приближении поезда при ремонте железнодорожных путей, содержащем переносные передающие аппараты ограждений, выполненные из симплексной радиостанции, к входу передатчика которой подсоединены выходы тональных генераторов сигналов оповещения, и приемный аппарат сигналов оповещения с узлом оповещения, состоящий из приемника радиосигналов, к выходу которого подсоединены фильтры сигналов оповещения, и группы тональных генераторов сигналов оповещения. Выходы которых подсоединены к входу узла оповещения, согласно изобретению каждый передающий аппарат ограждения снабжен блоком логических элементов его управления, устройством контроля занятости радиоканала, и сейсмическим датчиком, один из входов блока логических элементов соединен с выходом сейсмического датчика, второй его вход - с выходом устройства контроля занятости радиоканале, выходы блока логических элементов соединены с цепями управления тональных генераторов и передатчиком симплексной радиостанции, вход устройства контроля занятости радиоканала соединен с выходом приемника симплексной радиостанции, приемный аппарат сигналов оповещения снабжен блоком логических, элементов для управления узлом оповещения, выходы фильтров сигналов оповещения соединены с входом блока логических элементов, выходы последнего - с цепями управления тональных генераторов сигналов оповещения. Кроме того, переносные передающие аппараты, ограждений снабжены концевыми выключателями, соединенными со входом блока логических элементов их управления. Существенными признаками в данном изобретении являются: переносные передающие аппараты ограждений; выполнение передающих аппаратов ограждений из симплексной радиостанции, состоящей из передатчика и приемника, и группы тональных генераторов; соединение входа передатчика симплексной радиостанции с выходами тональных генераторов сигналов оповещения; приемный аппарат сигналов оповещения; узел оповещения приемного аппарата; выполнение приемного аппарата из приемника радиосигналов, группы тональных генераторов, и фильтров сигналов оповещения; соединение фильтров сигналов оповещения с выходами приемника радиосигналов; соединение выходов тональных генераторов сигналов оповещения с входами узла оповещения; снабжение каждого передающего аппарата ограждения блоком логических элементов его управления; снабжение каждого передающего аппарата устройством контроля занятости радиоканала; снабжение каждого передающего аппарата сейсмическим датчиком; снабжение приемного аппарата сигналов оповещения блоком логических элементов управления узлом оповещения; один из входов блока логических элементов передающего аппарата соединен с выходом сейсмического датчика; второй из входов блока логических элементов и передающего аппарата соединен с выходом устройства контроля занятости радиоканала; выходы блока логических элементов передающего аппарата ограждения соединены с цепями управления тональных генераторов; выходы блока логических элементов передающего аппарата ограждения соединены с передатчиком симплексной радиостанции; вход устройства контроля занятости радиоканала соединен с выходом приемника симплексной радиостанции; выходы фильтров сигналов оповещения приемного аппарата соединены с входом его блока логических элементов; выход блока логических элементов управления узлом оповещения соединен с цепями управления тональных генераторов сигналов оповещения; снабжение каждого передающего аппарата концевым выключателем; соединение концевого выключателя каждого передающего аппарата со входом его блока логических элементов. Признаками совпадающими с признаками прототипа являются: переносные передающие аппараты ограждения; выполнение передающих аппаратов ограждения из симплексной радиостанции и группы тональных генераторов сигналов оповещения; соединение входа передатчика симплексной радиостанции с выходами тональных генераторов сигналов оповещения; приемный аппарат сигналов оповещения; узел оповещения; выполнение приемного аппарата в виде приемника радиосигналов, группы тональных генераторов сигналов оповещения и фильтров этих сигналов; соединение выхода приемника радиосигналов с фильтрами сигналов оповещения; соединение выходов тональных генераторов с входом узла оповещения. Новыми, существенными признаками, необходимыми и достаточными во всех случаях, на которые распространяются испрашиваемый объем правовой охраны, являются: снабжение каждого переносного передающего аппарата ограждения блоком логических элементов его управления; снабжение каждого передающего аппарата ограждения устройством контроля занятости радиоканала; снабжение каждого передающего аппарата ограждения сейсмическим датчиком; снабжение приемного аппарата сигналов оповещения блоком логических элементов управления узлом оповещения; один из входов блока логических элементов передающего аппарата ограждения соединен с выходом сейсмического датчика; второй из входов блока логических элементов передающего аппарата ограждения соединен с выходом устройства контроля занятости радиоканала; выходы блока логических элементов передающего аппарата ограждения соединены с цепями управления тональных генераторов; выходы блока логических элементов передающего аппарата ограждения соединены с передатчиком симплексной радиостанции; вход устройства контроля занятости радиоканала соединен с выходом приемника симплексной радиостанции; выходы фильтров сигналов оповещения приемного аппарата сигналов оповещения соединены со входом его блока логических элементов; выход блока логических элементов управления узлом оповещения соединен с цепями управления группы тональных генераторов сигналов оповещения. Новыми существенными признаками, характеризующими изобретение лишь в частных случаях, при особых условиях его использования будут: снабжение каждого передающего аппарата концевым выключателем; соединение концевого выключателя каждого передающего аппарата ограждения со входом блока логических элементов каждого передающего аппарата. Снабжение каждого передающего аппарата сейсмическим датчиком, закрепляемого во время работы на рельсах, дал возможность воспринимать колебания рельса при приближении поезда и передавать сигнал на вход блока логических элементов передающих аппаратов, который формирует управляющий сигнал оповещения и включает передатчик симплексной радиостанции передающего аппарата, излучающего сигнала оповещения. Сейсмический датчик заменил человека, определяющего приближение поезда, и положительно повлиял на уровень автоматизации процесса оповещения. Снабжение передающих аппаратов ограждения блоком логических элементов позволило автоматизировать процессы приема информации о приближении поезда, формирования и управления средствами передачи сигналов оповещения, что определило повышение уровня автоматизации процессов оповещения. Снабжение каждого передающего аппарата устройством контроля занятости и исправности радиоканала дало возможность заменить ручное управление симплексной радиостанцией, на автоматическое, что также повысило уровень автоматизации процессов оповещения о приближении поезда. Соединение одного из входов блока логических элементов передающих аппаратов с выходом сейсмического датчика позволило выработать сигнал о приближении поезда и передать этот сигнал на блок логических элементов, с помощью которых автоматизируются процессы приема информации, благодаря чему повышается уровень автоматизации процессов оповещения; соединение второго входа блока логических элементов с выходом устройства контроля занятости радиоканала позволило согласовать работу обоих передающих аппаратов на одной частоте и не включаться одному из передающих аппаратов, если радиоканал занят другим передающим аппаратом. В случае передачи сигнала оповещения одним из аппаратов работа другого передающего аппарата блокируется, и сигнал оповещения будет передан вне очереди и более надежно, что положительно влияет на повышение уровня автоматизации процессов оповещения. Соединение выходов блока логических элементов с цепями управления тональных генераторов дало возможность формировать соответствующий сигнал ("приближение поезда", "контроль занятости радиоканала" и "воровство передающего аппарата") в зависимости от ситуации, которая сложилась на данное время, т.е. осуществлять передачу оповещения без человека, что повышает уровень автоматизации процессов оповещения. Соединение выходов блока логических элементов с передатчиком симплексной радиостанции позволило осуществить включение передатчика в момент возникновения сигналов оповещения, и тем самым не занимать радиоканал в остальное время. При занятом радиоканале одним из передающих аппаратов сигнал оповещения другого: передающего аппарата не будет примят. Благодаря своевременному включению передатчика повышается уровень автоматизации процессов оповещения. Соединение входа устройства контроля занятости радиоканала с выходом приемника симплексной радиостанции позволяет при занятом радиоканале сформировать запрещающий сигнал для логического блока и тем самым не допустить одновременной работы двух передающих аппаратов на одной частоте., что также повышает уровень автоматизации процессов оповещения. Создание устройства для оповещения о приближении поезда при ремонте железнодорожных путей позволило повысить надежность оповещения повышением уровня автоматизации процессов оповещения за счет снабжения приемного аппарата блоком логических элементов, который формирует управляющие сигналы узла оповещения, соответствующие принятому сигналу от передатчика передающего аппарата, исключив при этом ручное управление. Повышение уровня автоматизации процессов оповещения достигнуто также за счет соединения выходов фильтров сигналов оповещения с входами блока логических элементов, что дало возможность определить, какой сигнал получен от передающего аппарата ("приближение поезда", "контроль занятости радиоканала", "воровство передающего аппарата") и далее посредством блока логических элементов сформировать соответствующий сигнал звукового оповещения. Соединение выходов блока логических элементов приемного аппарата с цепями управления тональных генераторов сигналов оповещения позволило сформировать соответствующий сигнал звукового оповещения без ручного управления. Снабжение передающих аппаратов концевыми выключателями позволило получить сигнал о перемещении упомянутых аппаратов и возможности их воровства, что исключило необходимость в их о хране. Повышение уровня автоматизации достигнуто также за счет соединения концевых выключателей с входами логических элементов передающих аппаратов, что позволило сформировать сигнал "воровство передающего аппарата" и исключить охрану этих аппаратов. В результате поднять уровень автоматизации процессов оповещения и тем самым повысить надежность оповещения ремонтных рабочих о приближении поезда стало возможным благодаря использованию совокупности перечисленных выше известных и новых существенных признаков. Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема расположения аппаратуры оповещения на железнодорожных путя х при ведении ремонтных работ, на фиг.2 блок-схема предлагаемого устройства. Устройство состоит из двух переносных аппаратов ограждения 1 и 11 и приемного аппарата 2. Каждый передающий аппарат 1 и 11 состоит из симплексной радиостанции, включающей передатчик 3 и 31 и приемник 4 и 41, группы тональных генераторов сигналов оповещения 5 и 51, блока логических элементов 6 и 61, устройство контроля занятости радиоканала 7 и 71 и сейсмического датчика 8 и 81. Кроме того в комплект передающих аппаратов 1 и 11 могут быть включены концевые выключатели 9 и 9 1, которые служат для сигнализации о воровстве конкретного передающего аппарата. Выходы сейсмического датчика 8 и 81 и концевых выключателей 9 и 91 соединены с входом блока логических элементов 6 и 61. К входу блока логических элементов 6 и 61 подключен вход устройства контроля занятости 7 и 71, вход которых соединен с выходом приемника 4 и 41. Выходы блока логических элементов 6 и 61 подсоединены к входам управления тональных генераторов 5 и 51, выходы которых соединены со входом передатчика симплексной радиостанции 3 и 31. Приемный аппарат 2 состоит из приемника 10, узла оповещения 11, фильтров сигналов оповещения 12, блока логических элементов 13 управления узлом оповещения 11 и группы тональных генераторов сигналов оповещения 14. Выход приемника 10 соединен с входом фильтров 12, выходы которых подключены к входу блока логических элементов 13. Выходы последних соединены с входами тональных генераторов 14, выходы которых подключены к входу узла оповещения 11. В качестве симплексной радиостанции передающих аппаратов 1 и 11 могут быть использованы серийно выпускаемые радиостанции для симплексной радиосвязи. Тональные генераторы 5 и 51 представляют собой известные высокостабильные генераторы низкой частоты. В качестве блока логических элементов 6 и 61 используют группу логических элементов в виде микросхем, реализующих порядок включения и выключения тональных генераторов 5 и 51 и передатчика 3 и 31. Устройство контроля занятости радиоканала 7 и 71 представляет собой известные схемы формирования логических сигналов, схемы которых описаны в массовой радиолитературе. В качестве сейсмического датчика 8 и 81 используют широкоизвестные электродинамические датчики: В качестве приемника 10 используется любой, радиоприемник, способный принимать передаваемые передающими аппаратами радиосигналы. Фильтры 12 сигналов оповещения представляют собой низкочастотные узкополосные фильтры частот. Тональные, генераторы 14 представляют собой известные низкочастотные генераторы звукового диапазона частот. Узел оповещения выполнен в виде громкоговорителя с усилителем низкой частоты. Передающие, и приемный аппарат во время работы подключены к аккумуляторным батареям (на чертеже не показаны). Предложенное устройство работает следующим образом. Перед началом ремонтных работ на расстоянии 1,5 - 2км в обе стороны от места производства работ устанавливают вблизи рельсового пути передающие аппараты 1 и 11. К подошве рельса прикрепляют сейсмические датчики 8 и 81 и соединяют их кабелем с передающими аппаратами 1 и 11. Приемный аппарат 2 устанавливают непосредственно у места ремонтных работ. Во время ведения работ при отсутствии поезда блоки логических элементов 6 и 61 передающих аппаратов 1 и 11 формируют контрольные сигналы исправности радиоканала, путем неодновременного включения передатчика 3 и 31 и соответствующего тонального генератора 5 и 51 управляющих си гналов контроля исправности радиоканала. Переданный сигнал принимает приемник 10 приемного аппарата 2, выделяется соответствующим фильтром 12, выходной сигнал которого через блок логических элементов 13 включает требуемый тональный генератор 14 сигналов оповещения и сигнал излучается узлом оповещения 11. При этом, руководитель работ слышит с заданным интервалом (10 секунд) короткие звуковые сигналы длительностью 0,5сек. Получение контрольных сигналов свидетельствует об исправности аппаратуры и об отсутствии поезда. При подходе поезда к месту установки передающих аппаратов 1 и 11 колебания рельса возбуждают ЭДС в одним из сейсмических датчиков, например в датчике 8, которые поступают в блок логических элементов 6. При поступлении сигнала от сейсмического датчика 8 блок логических элементов 6 снимает команду на подачу контрольных сигналов на вход передатчика 3, и включает соответствующий данному случаю другой тональный генератор 5 сигналов оповещения о приближении поезда. В момент передачи оповещения о приближении поезда другие сигналы передаваться не могут. Сигнал с тонального генератора 5 поступает на вход передатчика 3. Одновременно блок логических элементов 6 переводит передатчик 3 в непрерывный режим работы, который излучает радиоволны. Радиосигналы передатчика 3 принимаются приемником 10 приемного аппарата 2, выделяется соответствующим фильтром 12, выходной сигнал которого посредством блока логических элементов 13 включает требуемый тональный генератор 14 сигналов звукового оповещения о движении поезда и сигнал поступает на узел оповещения 11, где усиливается и излучается в пространство, чем оповещает рабочих о движении поезда. После прохождения поезда над сейсмическим датчиком 8, возбуждение ЭДС в нем прекращается, сигналы оповещения перестают поступать в блок логических элементов 6. Логические элементы 6 переключат соответствующий тональный генератор 5 контроля занятости в работу и передающий аппарат 1 вновь посылает короткие сигналы контроля исправности радиоканала. Во время передачи сигналов оповещения передающим аппаратом 1 в аппарате 11 приемник 4 принимает сигналы оповещения, которые поступают на устройство контроля занятости 71 и в блок логических элементов 61. Последний отключает передатчик 31 и передающий аппарат 11 работает только на прием радиосигналов аппарата 1. В случае появления поезда, идущего с др угой стороны, сейсмический датчик 81 генерирует ЭДС и передающий аппарат 12 работает аналогично аппарату 1. В случае попытки унести один из передающих аппаратов, принадлежащий ему концевой выключатель 9 через блок логических элементов 6 подключит к входу передатчика 3 выход соответствующего тонального генератора 5. Одновременный логический элемент 6 периодически включает передатчик 3 в работу. При этом, передатчик 3 излучает прерывистые радиосигналы, отличные по интервалу и длительности сигналов контроля исправности радиоканале, например длительность сигнала 1,0сек с интервалом 1,0сек. При движении поезда со стороны второго (не воруемого) аппарата, сработает его сейсмический датчик и аппарат будет передавать сигналы оповещения. В этом случае работа первого аппарата будет заблокирована своим устройством контроля занятости радиоканала. По зявляемому устройству выполнены экспериментальный образец, который прошел успешные лабораторные и промышленнополевые испытания. Устройство надежно работало на всех стадиях - образование и передача-прием сигналов о приближении поезда контроля занятости и исправности радиоканала и подачи сигнала при попытке унести передающий аппарат. В настоящее время готовится опытный образец, испытания которого намечены на 4 квартал 1994 года. Изготовление заявляемого устройства планируется и в опытных мастерских НИГРИ. По мере изготовления заявляемых устройств они будут передаваться на участки службы пути МПС для эксплуатации. Использование устройств на железной дороге повысит уровень автоматизации процессов оповещения, что даст возможность безопасно вести ремонтные работы путей, проводить дефектоскопию эксплуатируемых рельс и другие работы без закрытия пути. Кроме того, при использовании предложенного устройства высвобождается два члена ремонтной бригады, ранее занятых в службе оповещения о приближении поезда.