CZ2011159A3 - Prejezdové zabezpecovací zarízení svetelné a zpusob bezpecného vyhodnocení kolejového vozidla na tomto zarízení - Google Patents

Abstract

Prejezdové zabezpecovací zarízení svetelné obsahuje lichá ci sudá indikacní cidla (1L-1, 2S-1, 3L-1, 4S-1), liché ci sudé retranslacní prostredky (5L, 5S) a master (5M). Lichá ci sudá indikacní cidla (1L-1, 2S-1, 3L-1, 4S-1) predevsím obsahují liché ci sudé otresové detektory (O-1L, O2S, O-3L, O-4S) liché ci sudé magnetické detektory (M-1L, M-2S, M-3L, M-4S), liché ci sudé komunikacní moduly (C-1L, C-2S, C-3L, C-4S), liché ci sudé komparátory (1L-1, 2SD-1, 3L-1, 4S-1) liché ci sudé rídící moduly (R-1L, R-2S, R-3L, R-4S), a indikacní akumulátory (A1, A2, A3, A4) s dlouhou dobou zivotnosti. Liché ci sudé retranslacní prostredky (5L, 5S) obsahují liché ci sudé komunikacní moduly (5LC, 5SC), liché ci sudé pameti (P5L, P5S) a retranslacní akumulátory (ARL, ARS). Master (5M) obsahuje komunikacní modul (5MC), pamet (P5M) a vyhodnocovací obvod (5MV). Pri provádení zpusobu bezpecného vyhodnocení kolejového vozidla na vpredu objasneném prejezdovém zabezpecovacím zarízení svetelném master (5M) vyhodnotí blízící se vlak (11L, 11S) k prejezdovému zabezpecovacímu zarízení (PZSR) a udelí prostrednictvím bloku (6) obvodu rízení podnet k tomu, ze se za soucinnosti obvodu diagnostiky prejezdu zkontroluje stav prejezdového zabezpecovacího zarízení (PZSR), nacez se následne prostrednictvím bloku (7) spínacích prvku a masteru (5M) ovládá návest príslusného prejezdníku (17L ci 17S) a zpetne se tato informace prostrednictvím radiových retranslacních prostredku (5L, 5S) a príslusných lichých indikacních cidel (1L-1, 3-L1) ci sudých indikacních cidel (2S-1, 4S-1) sdelí strojvedoucímu vlaku (11L ci 11S).

Description

Oblast techniky

Vynález se týká přejezdového zabezpečovacího zařízení světelného, které využívá prvky RFID funkci bezpečných indikačních čidel a komunikačních prostředků pro bezpečné vyhodnocení kolejového vozidla na přejezdu. Železniční přejezdové zabezpečovací zařízení světelné řídí blok obvodů řízení a blok spínacích prvků, které zajišťují provádění optické_r zejména světelné výstrahy, a akustické výstrahy, na předzváněcí doby i doplňkové mechanické výstrahy komunikace při blížícím se lichém vlaku, jedoucím v jedoucím v sudém směru. Případně zprostředkovává prostřednictvím přejezdníku tak, že první liché indikační čidlo a čtvrté sudé indikační čidlo výstražnících, či po odměření závorami uživatelům silniční lichém směru | či sudém vlaku, informaci strojvedoucímu vlaku

jsou lokalizována vždy na jedné stojině jednoho z obou kolejnicových pásů v bodech, vymezujících začátky kolejových přibližovacích úseků. Jejich první hranice se nalézá v takové vzdálenosti od osy kříženi železniční komunikace se silniční komunikací, aby při maximální povolené traťové rychlosti inicializovala čela vlaků, jedoucí kolem bodů směrem k ose křížení, zahájení optické výstrahy a akustické výstrahy, či po odměřeni předzváněcí doby i doplňkové mechanické výstrahy, která se realizuje staženými závorami uživatelům silniční dopravy, případně návěst přejezdníku, kterou je strojvedoucí vlaku informován o stavu přejezdového zabezpečovacího zařízení světelného řízeného rádiem. K ukončení těchto výstrah dochází, když poslední kolejové vozidlo vlaku projede kolem třetího lichého čidla, nebo když poslední kolejové vozidlo sudého vlaku projede kolem druhého sudého čidla směrem od osy křížení.

Vynález se též týká způsobu bezpečného vyhodnocení kolejového vozidla na přejezdovém zabezpečovacím zařízením světelném, využívajícím radiové ovládání s prvky RFID ve funkci bezpečných indikačních čidel a komunikačních prostředkůj^pro ovládání a bezpečnou komunikaci na kolejovém vozidle v kolejových úsecích.

^6- Dosavadní stav techniky

Dosud k zabezpečeni jízd uživatelů jak železniční, tak silničníj dopravy přes místo křížení silniční komunikace se železnicí bylo prováděno u nejmodernějších zařízení pomocí automatických přejezdových zabezpečovacích zařízení světelných. Ta většinou využívala k vyhodnocení blížícího se a vzdalujícího se vlaku kód přejezdu paralelních kolejových X obvodů. Průjezd místem křížení železnice se silniční komunikací byl indikován, buď

vysokofrekvenčními neohraničenými kolejovými obvody j nebo jinými k tomu určenými prostředky. Tato řešení vyžadují přívod elektrické energie prostřednictvím nákladné energetické kabelové přípojky v délce řádové stovek metrů nebo přípojky realizované vzdušným silovým vedením. Další značnou nevýhodou je nákladné provedení paralelního X kolejového obvodu, jak přibližovaciho, tak vzdalovacího kolejového úseku daného přejezdu.

K jeho realizaci je nutné kolejové pásy odiBolovat prostřednictvím nákladných a poruchových Malovaných styků. Bylo zapotřebí realizovat v intraviánu kolejíště nákladný napájecí a ještě nákladnější přijímačový konec každého kolejového obvodu. Takto pojatý kolejový obvod předpokládal, že pro jeho spolehlivou, ale především bezpečnou^ činnost bude zajištěna dostatečná šuntová schopnost pojížděného kolejového vozidla, což v případě nadměrného používání brzdových písků nebo při znečištění styku kol s kolejnicí mnohdy při jízdě lehkých kolejových vozidel nebylo zaručeno. Především ale, paralelní kolejové obvody jen za cenu nákladných opatření, vyhovovaly požadavkům interoperability s výkonnými hnacími kolejovými vozidly, která mají asynchronní motory, a jejichž emise ohrožujících proudů do kolejového obvodu mohou při možné asymetrii kolejových obvodů j způsobené například lomem kolejnice, či porušenou kolejnicovou propojkouj být fatálně nebezpečné.

V CZ- PV 2010 - 94 je popsán systém bezpečné indikace integrity vlaku s jejím bezpečným přenosem do zabezpečovacího systému a způsob provádění této bezpečné indikace a bezpečného přenosu^působ bezpečné indikace integrity vlaku, u něhož dochází ^k cyklické oboustranné komunikaci mezi řídícím elektronickým modulem a postupně mezi všemi podřízenými elektronickými moduly. Zjišťuje se integrita vlaku. Navíc se mezi těmito elektronickými moduly obousměrně přenášejí a potvrzují informace o čase komunikace a o údajích akceleračních a otřesových čidel, lokalizovaných v příslušných elektronických modulech vlaku prostřednictvím zakódovaných elektromagnetických vln. Tak se získává akcelerační / otřesová informace a diverzifikovaná časová informace o integritě vlaku. Vynález se rovněž týká způsobu oboustranné cyklické komunikace mezi řídicím modulem vlaku a mezi nejbližšími pevnými přijímači, lokalizovanými v zabezpečovacích zařízeních podél trati. Při této komunikacj^se vedle obou diverzifikovaných informaci o integritě vlaku* rovněž cyklicky přenášejí a zpětně potvrzují informace o čísle vlaku, dále rozhodující diagnostické informace vlaku, informace o spotřebě vlaku, o horkoběžnosti ložisek kol a podobně. V neposlední řadě lze souběžně při detekováni integrity vlaku zjistit lokalizaci nákladu převáženého vlakem tak, že při vlakotvorbě jsou zaregistrována všechna čísla kolejových vozidel. Z databáze, přístupné ze zabezpečovacího systému, lze snadno zjistit jaký náklad či substrát konkrétní vlak převáží, a též jeho okamžitou lokalizaci na trati. Jedná se tedy o řešeni, které vedle bezpečné identifikace integrity vlaku, zajišťuje integrovaný přenosový systém informací, tvořící komplexní informační bázi o vlaku, pohybujícími se po trati, která je zabezpečena zabezpečovacím systém.

99 9999

9 9 9 9 99 μΝΗΦΜ

9 9 9 99 999999

Q α v a • ο • 9 9 9 9

Toto řešení používá aktivních RFID prvků, lokalizovaných na kolejových vozidlech vlaku, za účelem zjištění integrity vlaku. Výhodou je, že je řešen přenos informací s dostatečnou integritou bezpečnosti s využitím redundance a diverzifikace. Řešení se nezabývá problematikou infrastruktury zabezpečeni, jako je např. indikace kolejového vozidla či vlaku v kolejovém úseku. Příkladem takových známých prostředků je kolejový obvod nebo počítač náprav.

Náhradu kolejových obvodů a počítačů náprav za prvky, využívající prvky RFID prvky, principiálně řeší PV 2010-808 o názvu „Systém bezpečné indikace přítomnosti kolejového vozidla či vlaku v kolejovém úseku a způsob tohoto vyhodnocení“, kterj^oskytuje systémové řešení této náhrady. Není zde však řešena specifická aplikace RFID prvků pro zab^petefiipgffigzgwého zabezpečovacího zařízení světelného.

TWO ζδίσ 12T 906 popisuje zařízení pro ovládání železničního zabezpečovacího zařízení, kd^CřlD prvků, lokalizovaných na kolejových vozidlech, případně na trati, w využívá pro informaci k řízení dopravy. Vynález se týká způsobu a zařízení pro řízení železničních bezpečnostních systémů, zejména vlakových cest a železničních přejezdových systémů, za účelem zjednodušení železničních kolejové infrastruktur, při současném zvýšení bezpečnostní úrovně. Toho se dosáhne tím, že vozidlo vysílá RFID radiový frekvenční signál, který obsahuje data o vozidle a je čten a vyhodnocován zařízením na železniční trati, aby se vyvolal řídící proměnný vstup. Nevýhodou je, že se nezabývá kryptováním, šifrováním příp. jiným redundantním zabezpečením, protože se jedná o jednokanálové strukturování HW i SW. Rovněž chybí řešení ochrany proti vlivům elektromagnetických interferencí, což může způsobovat nižší spolehlivost tohoto systému.

JPJÉ007 147 412hM popisuje systém v reálném čase kontroly upevněni kolejnicových pásů s využitím RFID napájenými bateriemi a senzory montovanými v kolejišti. Využívá se otřesových detektorů ktomu, aby se kontrolovala pevnost připojení kolejnicových pásů k pražcům. Využívá se pasivních tagů verzi RFID bez diverzifikované nadbytečnosti^ proto úroveň integrity bezpečnosti SIL je nulová.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky se odstraní nebo podstatně omezí železničním přejezdovým zařízením světelným, které využívá prvky RFID ve funkci a komunikačních prostředků^ podle tohoto vynálezu. Jeho přejezdové železniční zabezpečovacího zařízeni světelné, železničním zabezpečovacím bezpečných indikačních čidel podstata spočívá ovládané rádiem, lichých či sudých vtom, že pro indikaci a radiové ovládání využívá prvky RFID ve funkci bezpečných indikačních čidel komunikaci s nim. Využívá se na trhu dostupných ···· • · ·· · ·· ···· ·· ·· 4 4 4 4 miniaturních prvků RFID, které jsou vybaveny jednak otřesovým lichými či sudými detektory, jednak lichými či sudými magnetickými detektory, lichými či sudými komunikačními moduly, retranslačními prostředky a master-*J*^íové komunikace. Přejezdové železniční zabezpečovací zařízení světelné obsahuje bezpečná čidla s prvky RFID, která jsou X lokalizována na stojině alespoň jedné kolejnice pojížděné koleje v takové vzdálenosti od přejezdu, která odpovídá zahájení výstrahy na přejezdovém zabezpečovacím zařízení světelném využívajíqjJraahvého ovládání pro danou maximální traťovou rychlost vlaku^ále prvky RFID slouží k radiové komunikaci s masterem lokalizovaným poblíž křížení železnice s pozemní silniční komunikací. Master návazně řídí spínací prvky prostřednictvím povelů přenášených pomocí metalických vodičů

ovládají akustickou a optickou, zejména světlenou | výstrahu na přejezdovém železničním zabezpečovacím zařízení a po odměření/doměřen případně i doplňkovou mechanickou výstrahu. Podrobněji dále.

První liché indikační čidlo obsahuje první lichý otřesový detektor, který je citlivý na otřesy kolejového vozidla blížícího se k němu a na otřes přejíždějícího kola vlaku nad ním| dále obsahuje první lichý magnetický detektor, který je citlivý na projetí feromagnetického nákolku kola železničního dvoukolí vlaku a dalších dvoukolí vlakuja rovněž obsahuje první lichý komunikační modul pro obousměrnou radiovou komunikaci ^lichým retranslačním a s komunikačním modulem vlaku, využívajícím komunikace ve volném nebo bezlicenčnim pásmu.

Druhé sudé indikační čidlo obsahuje Jfdruhý sudý otřesový detektor, který je citlivý na otřesy kolejového vozidla blížícího se k němu a přejíždějícího přes nějj dále obsahuje druhý sudý magnetický detektor, který je citlivý na projetí feromagnetického nákolku kola železničního dvoukolí vlaku a dalších dvoukolí vlakuj a rovněž obsahuje druhý sudý komunikační modul pro obousměrnou radiovou komunikaci se sudým retranslačním prostředkem či s masterem, pracujícím se stejným komunikačním protokolem.

Třetí liché indikační čidlo obsahuje/třetí lichý otřesový detektor, který je citlivý na otřesy kolejového vozidla blížícího se k němu a na otřes přejíždějícího kola přes nějj dále obsahuje třetí lichý magnetický detektor, který je citlivý na projetí feromagnetického nákolku kola železničního dvoukolí vlaku, a dalších dvoukolí vlaki^ a rovněž obsahuje třetí lichý komunikační modul pro obousměrnou radiovou komunikaci sdichvm retranslačním ([adiokomunikačnirrjrprostředkem. případně s masterem pracujícím se stejným komunikačním protokolem.

Čtvrté sudé indikační čidlo obsahujejf čtvrtý sudý otřesový detektor, který je citlivý na otřesy kolejového vozidla blížícího se k němu a na otřes přejíždějícího kola přes nějj dále obsahuje čtvrtý sudý magnetický detektor, který je citlivý na projetí feromagnetického

X • · · · · · WiWi i i I I ···· ·· ·· · · · · · υ · •

Ο

Ο

Ο 9 · · fc-~

odul obousměrné simultánní radiové nákolku kola železničního dvoukolí vlaku, a dalších dvoukolí vlakuj a rovněž obsahuje čtvrtý sudý komunikační modul pro obousměrnou radiovou komunikaci se sudým retranslačním prostředkem a s komunikačním modulem vlaku, pracujícím se stejným komunikačním protokolem. *

Lich^fétrans^ční Radiokomunikačním prostředek obsahuje^Jfmodul obousměrné simultánní radiové komunikace, pracujícím se stejným komunikačním protokolem, případně paměť pro uchovávání dat přenášených v al oň pěti posledních cyklech komunikace.

Sudý retranslační prostředek obsáfiujé komunikace pracujícím se stejným komunikačním protokolem, případně paměť pro uchovávání dat přenášených v alespoň pěti posledních cyklech komunikace.

Master rádiové komunikace obsahuje modul obousměrné simultánní radiové komunikace, například paměť pro uchovávání dat, přenášených v alespoň pěti posledních cyklech komunikacej a také obsahuje vyhodnocovací obvod pro registrování a vyhodnocování počtu ovlivnění indikačních čidel vyvolaných přejetím železničního kola.

Každé liché či sudé indikační čidlo obsahuje prvek pro své napájeni elektrickou energií, případně prvek pro generování této elektrické energie.

Je výhodné, když všechna lichá či sudá indikační čidla jsou pevně lokalizována ve stejném horizontálním rozmezí na té boční straně stojin kolejnicových pásů, nad kterou projíždějí nákolky kolejových vozidel.

Též je výhodné, když prvkem pro napájení elektrickou energií každého lichého či sudého indikačního čidla je příslušný indikační akumulátory každého retranslačního komunikačního prostředku je retranslační akumulátoí^Jrvkem pro dobíjení indikačních akumulátorů a také retranslačních akumulátorů jsou články, které generují elektrickou energii na základě existence dvou rozdílných teplot, kterým je vystavena každá separátní část tohoto článku.

Dále je výhodné, když lichá či sudá indikační čidla, jakož i lichý či sudý retranslační prostředek, a rovněž master, jsou hardwarově strukturovány v redundandních konfiguracích 2oo2, 2oo3 či obdobných konfigurací, s cílem zajistit předpoklady pro dosažení integrity bezpečnosti SIL=4, kterou je charakterizována vlastní činnost a komunikace mezi určenými objekty.

Také je výhodné, když lichá či sudá indikační čidla, jsou zdvojena tak, že na opačný kolejnicový pás, než jsou sama osazena^jsou nevstřícně či vstřícně osazována příslušná lichá či sudá doplňková indikační čidla, X u nichž dochází ke vzájemné komunikaci mezi každou příslušnou dvojicí indikačních čidel. Takže, s příslušnými lichými či sudými retranslačními prostředky či s masterem mohou komunikovat příslušná lichá či sudá indikační čidla buď přímo, nebo prostřednictvím nadřazených čidel z dané dvojice, kde nadřazená lichá či sudá indikační čidla jsou lichá či sudá indikační čidla.

X

entt ^^gstatou ^{tohoto v}y^nálezu je^{též z}PŮsob bezpečného vyhodnocení kolejového vozidla na železničním přejezdovém zabezpečovacím zařízením světelném, využívajícím radiové ovládání s prvky RFID ve funkci bezpečných indikačních čidel a komunikačních prostředků, pro ovládání a bezpečnou komunikaci na kolejovém vozidle v kolejových úsecích. Podstata tohoto způsobu spočívá vtom, že master vyhodnotí blížící se vlak k přejezdovému zabezpečovacímu zařízení světelnému^ řízenému rádiem, a udělí prostřednictvím bloku obvodů řízení podnět k tomu, aby byl za součinnosti obvodu diagnostiky přejezdu zkontrolován stav tohoto přejezdu. Nače^ master následně prostřednictvím bloku spínacích prvků ovládá návěst příslušného přejezdníku a zpětně* se tato informace sdělí, /C, prostřednictvím retranslačních prostředků a příslušných lichých či sudých indikačních čidel* strojvedoucímu vlaku.

že indikační čidla indikují vjetí a vyjetí vlaku či kolejového vozidla do/ze zóny křížení železnice s pozemní komunikací. Rovněž indikují blížící se vlak k místu na železniční M trati, které určuje okamžik pro zahájení výstrahy na přejezdovém zabezpečovacím zařízení.

Podrobněji dále.

První lichý otřesový detektor prvního lichého indikačního čidla registruje periodické a zesilující se otřesy způsobené blížícím se lichým vlakem, který přijíždí z traťového či staničního kolejového úseku směrem k přejezdovému zabezpečovacímu zařízení 2<í světelnému řízenému radiem, a to v době, kdy vlak ještě nedosáhl úrovně prvního lichého čidla.

Rovněž čtvrtý sudý otřesový detektor čtvrtého sudého čidla registruje periodické a zesilující se otřesy způsobené blížícím se sudým vlakem, který přijíždí ztrátového nebo staničního kolejového úseku směrem k přejezdovému zabezpečovacímu zařízení světelnému řízeného rádiem, a to v době, kdy ještě nedosáhl úrovně čtvrtého sudého indikačního čidla.

Po registraci alespoň třech otřesů blížícího se lichého vlaku či blížícího se sudého vlaku k lichým či sudým indikačním čidlům řídící modul příslušného lichého či sudého indikačního čidla vyzve první lichý magnetický detektor prvního lichého indikačního čidla čí čtvrtý sudý magnetický detektor čtvrtého sudého indikačního čidla k nejvyšší pohotovosti pro registraci přítomnosti feromagnetického nákolku kola kolejového vozidla.

Potvrzení skutečnosti, že nákolek kola první nápravy lichého vlaku přejel nad prvním lichým indikačním čidlem, případně, že nákolek kola první nápravy sudého vlaku přejel nad čtvrtým sudým indikačním čidlem, vyvolá odezvu na výstupu prvního lichého magnetického X detektoru, která se logicky komparuje v obvodu prvního lichého komparátoru se současným výskytem nejintenzivnějšího otřesu způsobeného nákolky nápravou prvního • · · ·

B dvoukolí lichého vlaku či sudého vlaku, jehož kolo prvního dvojkolí přejelo nad prvním lichým indikačním čidlem^ či nad čtvrtým sudým indikačním čidlem.

Tato skutečnos^^hodnotí v obvodu prvního lichého komparátoru nebo čtvrtého sudého komparátoru jako koincidence logicky jednotkových výstupů příslušných magnetických a otřesových detektorů. Mi se vyhodnotí v obvodu prvního lichého komparátoru a čtvrtého sudého komparátoru*jako vjetí nákolků prvního dvoukolí vlaku do příslušného lichého či sudého přibližovacího úseku přejezdového zabezpečovacího zařízení svéřízeného.

Tuto skutečnost sdělí příslušný první lichý komunikační modul nebo čtvrtý sudý

M komunikační modul prostřednictvím zašifrovaných elektromagnetických vln nejbližšímu radiovému retranslačnímu prostředku nebo přímo masteru k zahájení optické výstrahy či akustické výstrahy. A po odeznění předzváněcí doby případně k vyvolání doplňkové výstrahy či k udílení podnětu k přezkoumání stavu přejezdového zabezpečovacího zařízení světelného řízeného rádiem* dochází k následnému udílení příslušné návěsti na přejezdníku. Rovněž dochází k načítání počtu vjetých prvních lichých či sudých nákolků dvoukolí a dalších dvoukolí příslušného vlaku* a také k odesláni této zprávy pomocí zašifrovaných radiových vln na vstup masteru. Takto dochází k registraci vjetí všech dvoukolí vlaku do přibližovacích úseků. Tato informace se porovnává s evidovaným počtem výjezdů dvoukolí vlaku, které byly stejným způsobem zaregistrovány ve druhém sudém indikačním čidle*pi třetím lichém indikačním čidle. z4»ho| se odvozuje informace o uvolnění příslušného přibližovacího úseku přejezdového zabezpečovacího zařízení světelného radiem řízeného, takže následně blok obvodů řízení a blok spínacích prvků zajistí ukončení všech výstrah.

Úroveň integrity bezpečnosti SIL=4 se dosahuje používáním kódové nadbytečnosti při komunikaci lichých či sudých indikačních čidel s příslušnými retranslačními prostředky nebo s masterem, kdy se používá redundance 2oo2 či 2003 nebo podobných redundancí.

u

První či čtvrtý komunikační obvod komunikuje s komunikačním modlem vlaku za účelem přenosu informací o čísle vlaku a čísle indikačního čidla, ke kterému se příslušný vlak blíži, jakož i za účelem přenosu relevantních informací, kterými disponují za poslední Xí stanovený časový úsek ty subjekty, které takto oboustranně komunikují, tedy jak vlak, tak lichá či sudá indikační čidla, jakož i přejezdové zabezpečovací zařízení světelné^ radiem. řízené flBBI, například návěst lichého či sudého přejezdníku.

Komunikace mezi lichými či sudými indikačními čidly a lichými či sudými retranslačními prostředky či | masterem se provádí pomocí satelitní komunikace.

Oblast přejezdu, především v okolí bodu křížení se monitoruje detekčním feromagnetickým čidlem, které detekuje feromagnetického předměty, registrujícím s dostatečnou rozlišovací schopností feromagnetický předmět, nalézající se v prostoru

·· Uvi • · · · • · · · · · ·· · přejezdu. Přičemž, výstupní periodický signál z detekčního feromagnetického čidla shora uvedeného se přenáší přes master do bloku obvodu řízení, kde se obsazeni přejezdu účastníkem silniční komunikace vyhodnotí a informuje se lichý či sudý vlak prostřednictvím přejezdníku nebo prostřednictvím komunikace s vlakem.

Je výhodné, kdy^tóelové vedení pro komunikace mezi lichými či sudými indikačními čidly^a lichými či sudými retranslačními prostředky využívá multiplikačně pro napájení lichých či sudých indikačních čidel, z baterie, která je uložená pod lichými či sudými prostředky v bateriové studni. Účelem je, že lze dobíjet elektrickou energii indikačními akumulátory.

Hlavní výhodou tohoto vynálezu je podstatné zlevnění investičních a provozních nákladů, které je nutné až dosud vynakládat na stavbu a provoz přejezdového zabezpečovacího zařízení světelného. Dochází k výrazné úspoře nákladné kabelizace od přejezdu k začátku přibližovacího úseku, tedy k místům na trati, od kterých je při jízdě lichého či sudého vlaku nutné zahájit akustickou a optickou výstrahu či po odměření předzváňecí doby doplňkovou mechanickou výstrahou. Tato výhoda se především uplatní na fé) dlouhých mezistaničních traťových úsecích v řídce osídlených územích, jako jsou v Rusku, Číně, USA, Kanadě a jinde, kde magistrátní kabelizace je značným technickým a ekonomickým problémem. Další výhodou řešení drejřynálezu je skutečnost, že díky komunikaci mezi indikačními čidly a retranslačními čidly směrem k masteru realizované mešovou sítí lze odstranit nevýhody indikace kolejového vozidla v približovacich úsecích^ s využitím dosud známých počítačů náprav. Tam při výp ziati/nco reset systému, Jkdežty u řešení d

napájení bylo velice riskantní a obtížné provádět zu tento problém odpadá, protože řešením dle ét^l^vynálezu je kontinuálně zachována informace o poloze vlaku či kolejového vozidla v daném přibližovacím/vzdalovacím úseku.

Nezanedbatelnou výhodou je možnost cyklické komunikace lichého či sudého vlaku s jednotlivými lichými či sudými indikačními čidly a s navazujícími vrstvami realizovanými prvky RFID. Tedy s retranslačními prostředky či s masterem. Touto oboustrannou cyklickou komunikací je informováno příslušné indikační čidlo o čisj£blížícího se vlaku a o jeho

momentální poloze. Naopak vlak je informován, ke kterému indikačnímu čidlu se blíží, jaká je vzájemná vzdálenost, a což je velice důležité, vlak je informován o stavu přejezdového zabezpečovacího zařízení světelného^ řízeného rádiem. Tím je eliminována nutnost budovat

X ·· ·· ·· ·· • · · · · · · ·

ΙΙΙΙΪΙ i M·*· ···· ·· ·· ···· · ·

α «· · · přejezdníky, případně snižovat traťovou rychlos^ve členitém terénu, kde je krátká dohlednost k přejezdníku a k přejezdu. * - j

Další výhodou řešení dléyř^^rezu je skutečnost, že dochází k náhradě nákladné výstroje, kterou je nutno při dosud známé realizaci přibližovacích úseků paralelními $ kolejovými obvody budovat. Jedná se o nákladné a vysoce poruchové^fcolované styky, stykové transformátory, napájecí a přijímačový konec. S tím souvisí i výhoda řešení dle vynálezu, že indikační čidla nejsou ovlivňována nadměrným znečištěním styku kol s kolejemi, kdy až dosud docházelo oce nebezpečné ztrátě vlakového šuntu.

V neposlední řadě je výhodou řešení ézu skutečnost, že indikační čidla nemohou být nebezpečně ovlivňována emisemi ohrožujících proudů generovaných zejména výkonnými hnacími vozidly s asynchronními motory.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je podrobně popsán na příkladech provedení, znázorněných na schematických výkresech, z nichž představuje obr. 1 topologické znázornění lokalizace výstroje ézu v oblasti přejezdového zabezpečovacího zařízeni světelnéh^ řízeného rádiem^ obr. 2a příklad provedeni blokového schéma zapojení lichého prvního indikačního čidl^ obr. 2b příklad provedení blokového schéma zapojení čtvrtého sudého indikačního čidlaj obr. 3a příklad provedení blokového schéma zapojení druhého sudého indikačního čidleg obr. 3b příklad provedení blokového schéma zapojení lichého třetího indikačního čidlajf a obr. 4 topologie znázornění trajektorie obousměrné cyklické komunikace mezi výstrojí dle Ίλ&Ι*' vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je topologicky znázorněna lokalizace výstroje přejezdového zabezpečovacího zařízení světelného, řízeného rádiem. Toto zapojení a navazující zapojení dle obr. 2a, obr. 2b, obr. 3a, obr. 3b a obr. 4 znázorňuje následující uspořádání, podrobněji popsané dále.

První liché indikační čidlo 1L-1 obsahuje

X) - první lichý otřesový detektor O-L1, který je citlivý na otřesy kolejového vozidla blížícího se k němu a na otřes přejíždějícího kola vlaku 11L. TIS nad ním, první lichý magnetický detektor M-1L, který je citlivý na projetí feromagnetického nákolku N-TIL. N-11S kola železničního dvoukolí vlaku a dalších dvoukolí vlaku,

první komunikační modul 1LC pro obousměrnou radiovou komunikaci s radiokomunikačním lichým retranslačním prostředkem 5L a s komunikačním modulem CV vlaku TIL.

XÍ

Xí ·· ·· ·· • · · · · · · • · 9 · · · o

• ©«*·

Druhé sudé indikační čidlo 2S-1 obsahuje druhý sudý otřesový detektor O-2S. který je citlivý na otřesy kolejového vozidla blížícího se k němu a přejíždějícího přes něj, druhý sudý magnetický detektor M-2S. který je citlivý na projetí na projetí feromagnetického nákolku N-11L, N-11S kola železničního dvoukolí vlaku a dalších dvoukolí vlaku, druhý sudý komunikační modul 2SC pro obousměrnou radiovou komunikaci s radiokomunikačním sudým retranslačním prostředkem 5S či s masterem 5M.

Třetí liché indikační čidlo 3L-1 obsahuje třetí lichý otřesový detektor O-3L, který je citlivý na otřesy kolejového vozidla blížícího se k němu a na otřes přejíždějícího kola přes nějj třetí lichý magnetický detektor M-3L, který je citlivý na projetí feromagnetického nákolku N-11L, N-11S kola železničního dvoukolí vlaku a dalších dvoukolí vlaku, třetí lichý komunikační modul 3LC pro obousměrnou radiovou komunikaci s radiokomunikačním lichým retranslačním prostředkem 5L, případně s masterem 5M.

Čtvrté sudé indikační čidlo 4S-1 obsahuje čtvrtý sudý otřesový detektor O-4S, který je citlivý na otřesy kolejového vozidla blížícího se k němu a na otřes přejíždějícího kola přes něj, čtvrtý sudý magnetický detektor M-4S, který je citlivý na projeti feromagnetického nákolku N-11L, N-11S kola železničního dvoukolí vlaku a dalších dvoukolí vlaku, čtvrtý sudý komunikační modul 4SC pro obousměrnou radiovou komunikaci s radiovým sudým retranslačním prostředkem 5S a s komunikačním modulem CV vlaku 11S.

Každé liché či sudé indikační čidlo 1L-1.2S-1, 3L-1 4S-1 obsahuje prvek pro své napájení elektrickou energií, případně prvek pro generování této elektrické energie.

Všechna lichá či sudá indikační čidla 1L-1.2S-1, 3L-1 4S-1 jsou pevné lokalizována stejném horizontálním rozmezí na té boční straně stojin kolejnicových pásů 13, 14, nad projíždějí nákolky N-11L, N-11S kolejových vozidel.

Každé lichého či sudé indikačního čidla 1L-1.2S-1, 3L-1 4S-1 je napájeno z příslušného indikačního akumulátoru AI, A2, A3, A4.

Každý radiokomunkační retranslační prostředek 5L, 5S retranslační akumulátor

ARS.

Prvkem pro dobíjení indikačních akumulátorů AI, A2. A3, A4 a také retranslačních lulátorů ARL, ARS jsou články, které generují elektrickou energii na základě existence rozdílných teplot, kterým je vystavena každá separátní část tohoto článku.

·· ·♦ ·· ·· ··· · ♦ · · · » · · · · ·

—.11

Lichá či sudá indikační čidla 1L-1. 2S-1, 3L-1. 4S-1, jakož i lichý či sudý retranslační prostředek 5L. 5S a rovněž master 5M. jsou hardwarově strukturovány v redundandních konfiguracích 2oo2, 2oo3, či obdobných konfiguracích, s cílem zajistit předpoklady pro dosaženi integrity bezpečnosti SIL=4, kterou je charakterizována vlastní činnost a X komunikace mezi určenými objekty.

Lichá či sudá indikační čidla 1L-1, 2S-1. 3L-1. 4S-1 mohou být s výhodou v některých aplikacích zdvojena tak, že na opačný kolejnicový pás 13, 14 než jsou sama osazena, jsou nevstřícně či vstřícně osazována příslušná lichá či sudá doplňková indikační čidla 1L-2. 2S-2. 3L-2 a 4S-2, u nichž dochází ke vzájemné komunikaci mezi každou příslušnou dvojicí indikačních čidel 1L-1 a 1L-2, a dále čidel 2S-1 a 2S-2. rovněž čidel 3L-1 a 3L-2. nakonec čidel 4S-1 a 4S-2. Takže, s příslušnými lichými či sudými retranslačními prostředky 5L. 5S či s masterem 5M mohou komunikovat příslušná lichá či sudá indikační čidla 1L-1. 2S-1, 3L-1, 4S-1 buď přímo, nebo prostřednictvím nadřazených indikačních čidel z dané dvojice, kde nadřazená indikační čidla jsou lichá či sudá indikační čidla 1L-1. 2S-1, 3L-1, 4S-1 a J&. doplňková indikační čidla jsou lichá či sudá indikační čidla 1L-2. 2S-2, 3L-2 4S-2.

Na obr. 2a je uveden příklad provedení blokového schéma zapojení prvního lichého indikačního čidla 1L-1. Výstup prvního lichého otřesového detektoru 0-1L je komparován v prvním lichém komparátoru K-1L s výstupem prvního lichého magnetického detektoru M-1L. Oba zmíněné detektory 0-1L, M-1L jsou řízeny prvním lichým řídícím modulem R-1L. 3C Výstup z prvního lichého komparátoru K-1L je připojen na vstup prvního lichého komunikačního obvodu C-1L. který komunikuje obousměrnou komunikací s navazující výstroji^fféyTynalezu. Napájení prvního lichého indikačního čidla 1L-1 je na přiloženém příkladu provedení zajištěno prvním indikačním akumulátorem AI.

Na obr. 2b je uveden příklad provedeni blokového schéma zapojení čtvrtého sudého indikačního čidla 4S-1. Výstup čtvrtého sudého otřesového detektoru 0-4S je komparován ve čtvrtém sudém komparátoru K-4S s výstupem čtvrtého sudého magnetického detektoru M-4S. Oba zmíněné detektory 0-4S. M-4S jsou řízeny čtvrtým sudým řídícím modulem R-4S. Výstup ze čtvrtého sudého komparátoru K-4S je připojen na vstup čtvrtého sudého komunikačriho obvodu C-4S, který komunikuje obousměrnou komunikací s navazující X výstroji cffi^^RSIezu. Napájení čtvrtého sudého indikačního čidla 4S-1 ie v konkrétním příkladu provedeni zajištěno čtvrtým indikačním akumulátorem A4.

Na obr. 3a je uveden příklad provedení blokového schéma zapojení druhého sudého indikačního čidla 2S-1. Výstup druhého sudého otřesového detektoru 0-2S je komparován ve druhém sudém komparátoru K-2S s výstupem druhého sudého magnetického detektoru M-2S. Oba zmíněné detektory 0-2S, M-2S jsou řízeny druhým sudým řídicím modulem R-2S. Výstup z druhého sudého komparátoru K-2S je připojen na vstup druhého sudého

•Λ komunikační

·· «« ·· ·· • 0 · · ♦ 0 0 • 99 · · · ···· e · ν · •

Ο ϋ«·Ι obvodu C-2S, který komunikuje obousměrnou komunikací s navazující výstrojí ynaiezu. Napájení druhého sudého indikačního čidla 2S-1 je na přiloženém příkladu provedení zajištěno druhým indikačním akumulátorem A2 .

Na obr. 3b je uveden příklad provedení blokového schéma zapojení třetího lichého indikačního čidla 3L-1. Výstup třetího lichého otřesového detektoru O-3L je komparován ve třetím lichém komparátoru K-3L s výstupem třetího lichého magnetického detektoru IVI-3L . Oba zmíněné detektory O-3L, M-2S jsou řízeny třetím lichým řídfcím modulem R-3L. Výstup z třetího lichého komparátoru K-3L je připojen na vstup třetího lichého komunikaprjíhg obvodu C-3L. který komunikuje obousměrnou komunikací s navazující výstrojí ezu. Napájení třetího lichého indikačního čidla 3L-1 je na přiloženém příkladu provedení zajištěno třetím indikačním akumulátorem A3.

Na obr. 4 je znázorněna trajektorie obousměrné cyklické komunikace mezi výstrojí dle 4*AUrvynálezu. Radiokomunikační lichý retranslační prostředek 5L obsahuje lichý modul 5LC obousměrné simultánní cyklické radiové komunikace. Rovněž obsahuje paměť P5L radiokomunikačního lichého retranslačního prostředku 5L pro uchovávání dat přenášených v alespoň pěti posledních cyklech komunikace. Radiokomunikační sudý retranslační prostředek 5S obsahuje sudý modul 5SC obousměrné cyklické simultánní radiové komunikace. Rovněž paměť P5S radiokomunikačního sudého retranslačního prostředku 5S pro uchovávání dat přenášených v alespoň pěti posledních cyklech komunikace.

Master 5M rádiové komunikace obsahuje modul 5MC obousměrné cyklické simultánní radiové komunikace, paměť P5IVI pro uchovávání dat přenášených v alespoň pěti posledních cyklech komunikace, vyhodnocovací obvod 5MV pro registrování a vyhodnocování počtu ovlivnění lichých či sudých indikačních čidel 1L-1.2S-1, 3L-1 4S-1 vyvolaných přejetím železničního kola.

Komunikace mezi lichými či sudými indikačními čidly 1L-1, 2S-1, 3L-1, 4S-1 a lichými sudými retranslačními prostředky 5L, 5S se alternativně provádí pomocí metalického kabelového vedení. Antény komunikačních obvodů C-1L. C-2S, C-3L. C-4S jsou vyvedeny na stožár, který má výšku vyšší než je maximální obvyklá vrstva sněhové pokrývky v dané lokalitě, nejméně však o minimální výšce 2 m. Tím je zajištěna spolehlivá činnost způsobu komunikace dle vynálezu i při extrémních klimatických podmínkách.

Pro svou značnou výhodu, kterou je napájení z interních akumulátorů A1, A2, A3, A4, ARL, ARS s dlouhou dobou života a minimálními nároky na údržbu, najde zařízení dle 4*4^0 vynálezu uplatnění u všech existujících železničních správ, především správ, jejichž tratě se nalézají v odlehlých zeměpisných oblastech s mnoha kilometrovými mezijstaničními úseky, kde dosud známé napájení relevantní výstroje pomocí kabelových nebo vzdušných silových či

X • · · · ·· ·· ···· rozvodů či vedení je technicky náročné a ekonomicky nákladné. Takovými oblastmi jsou především tratě v Rusku, Číně, USA a Kanadě. Například v Rusku lze s výhodou použit obousměrnou satelitní komunikaci GLONASS pro dálkovou komunikaci. Komunikaci v rámci navrhovaného systému lze s výhodou realizovat pomocí kryptování, například zašifrovaných X rádiových vln v rámci mešové sítě.

Způsob bezpečného vyhodnoceni kolejového vozidla v kolejových úsecích pro zabezpečení přejezdového zabezpečovacího zařízení PZSR světelného pracuje následovně.

První lichý otřesový detektor 0-1L prvního lichého indikačního čidla 1L-1 registruje periodické a zesilující se otřesy způsobené blížícím se lichým vlakem 11L, který přijíždí z traťového či staničního kolejového úseku směrem k přejezdovému zabezpečovacímu zařízení PZSR světelnému řízenému radiem, a to v době, kdy vlak ještě nedosáhl úrovně prvního lichého indikačního čidla 1L-1.

Rovněž čtvrtý sudý otřesový detektor 0-4S čtvrtého sudého indikačního čidla 4S-1 registruje periodické a zesilující se otřesy způsobené blížícím se sudým vlakem 11S, který přijíždí z traťového nebo staničního kolejového úseku směrem k přejezdovému zabezpečovacímu zařízení PZSR světelnému, řízené rádiem, a to v době, kdy ještě nedosáhl úrovně čtvrtého sudého indikačního Čidla 4S-1.

Po registraci alespoň třech otřesů blížícího se lichého vlaku 11L či blížícího se sudého vlaku 11S k lichým či sudým indikačním čidlům 1L-1, 4S-1. řídicí modul R-1L, R-4S příslušných lichých či sudých indikačních čidel 1L-1, 4S-1 vyzve první lichý magnetický detektor M-1L prvního lichého indikačního čidla 1L-1 či čtvrtý sudý magnetický detektor

M-4S čtvrtého sudého indikačního čidla 4S-1 k nejvyšší pohotovosti, pro registraci přítomnosti feromagnetického nákolku N-11L, N-11S kola kolejového vozidla.

Potvrzení skutečnosti, že nákolek N-11L kola první nápravy lichého vlaku 11L přejel nad prvním lichým indikačním čidlem 1-1L, případně, že nákolek N-11S kola první nápravy sudého vlaku 11S přejel nad čtvrtým sudým indikačním čidlem 4S-1. vyvolá odezvu na výstupu prvního lichého magnetického detektoru M-1L, která se logicky komparuje v obvodu prvního lichého komparátoru K-1L se současným výskytem nejintenzivnějšího otřesu způsobeného nákolky N-11L, N-11S nápravy prvního dvoukolí HUB lichého vlaku 11L či sudého vlaku 11S, jehož kolo prvního dvojkolí přejelo nad prvním lichým indikačním čidlem 1L-1 či nad čtvrtým sudým indikačním čidlem 4S-1.

Tato skutečnost se vyhodnotí v obvodu prvního nebo čtvrtého komparátoru K-1L,

K-4S jako koincidence logicky jednotkových výstupů příslušných magnetických a otřesových detektorů 0-1L, M-1L, 0-4S, M-4S, což se vyhodnotí v obvodu prvního a čtvrtého ·· ·· ·· ·· • · · · · ♦ · · 11* II lil'· ·♦·· ·· ·· ···· · ·· komparátoru K-1L, K-4S, jako vjeti nákolku N-11L, N-11S prvního dvoukolí vlaku 11L či 11S do příslušného lichého či sudého přibližovaciho úseku 15L, 15S přejezdového zabezpečovacího zařízeni PZSR světelného a radiem řízeného.

Tuto skutečnost sdělí příslušný první komunikační obvod C-1L nebo čtvrtý komunikační obvod C-4S prostřednictvím zašifrovaných elektromagnetických vln nejbližšímu radiovému retranslačnímu prostředku 5L, 5S nebo přímo masteru 5M k zahájení optické výstrahy 80, kterou je např. světelná výstraha, či akustické výstrahy 8A.

Po odeznění předzváněcí doby případně k vyvolání doplňkové výstrahy 8D či k udílení podnětu k přezkoumání stavu přejezdového zabezpečovacího zařízení PZSR světelného^ řízeného rádiem, dochází k následnému udílení příslušné návěsti na přejezdníku 17L, 17S a rovněž dochází k načítání počtu vjetých prvních lichých či sudých nákolků N-11 L, N-11S dvoukolí a dalších dvoukolí příslušného vlaku 11L, 11S^a také, k odeslání této zprávy pomocí zašifrovaných radiových vln na vstup masteru 5M.

Dochází takto k registraci vjetí všech dvoukolí vlaku 11L. 11S do přibližovacích úseků 15L. 15S . Tato informace se porovnává s evidovaným počtem výjezdů dvoukolí vlaku 11L. 11S. které byly stejným způsobem zaregistrovány ve druhém sudém indikačním čidle 2S-1, či třetím lichém indikačním čidlem 3L-1.

Z toho se odvozuje informace o uvolnění příslušného přibližovaciho úseku 15L, 15S přejezdového zabezpečovacího zařízení PZSR světelného radiem řízeného.

Následně blol^bbvodů nzeni^a blol^Spínacích prvkú^zajistí ukončení všech výstrah 80, 8A. 8D

Úroveň integrity bezpečnosti SIL=4 se dosahuje používáním kódové nadbytečnosti při komunikaci lichých či sudých indikačních čidel 1L-1, 2S-1. 3L-1. 4S-1 s příslušnými retranslačními prostředky 5L, 5S či masterem 5M, kdy se používá redundance 2oo2 či 2oo3 nebo podobných redundancí.

Komunikační obvod C-1L, C-4S komunikuje s komunikačním modulem vlaku 11L. 11S za účelem přenosu informaci o čísle vlaku a čísle indikačního čidla, ke kterému se příslušný vlak 11L, 11S blíží, jakož i za účelem přenosu relevantních informací, kterými disponují za poslední stanovený časový úsek ty subjekty, které takto oboustranně komunikují, tedy jak vlak 11L, 11S, tak lichá či sudá indikační čidla 11.-1, 2S-1, 3L-1, 4S-1. jakož i přejezdové zabezpečovací zařízení PZSR světelné^radiem řízen^napřiklad návěst lichého přejezdníku 17L či sudého přejezdníku 17S.

Komunikace mezi lichými či sudými indikačními čidly 1L-1, 2S-1, 3L-1, 4S-1^a lichými retranslačními prostředky 5L nebo sudými retranslačními prostředky 5S či s masterem 5M se provádí pomocí satelitní komunikace.

Oblast přejezdu především v okolí bodu [Xj křížení|Fje monitorována detekčním feromagnetickým čidlem 18, registrujícím s dostatečnou rozlišovací schopností

X

A o

feromagnetický předmět nalézající se v prostoru přejezdu. Výstupní periodický signál z detekčního feromagnetického čidla 18 se přenáší přes master 5M do blokiyobvodu řízení £ kde se obsazení přejezdu účastniker^ilnični komunikace, vozidlem φ, vyhodnotí a informuje se lichý či sudý vlak 11L. 11S prostřednictvím přejezdníku nebo prostřednictvím komunikace s vlakem.

Komunikace mezi lichými či sudými indikačními čidly 1L-1. 2S-1. 3L-1, 4S-1 a lichými či sudými retranslačními prostředky 5L, 5S se provádí pomoci metalického kabelového vedení. Antény komunikačních obvodů C-1L C-2S, C-3L. C-4S jsou vyvedeny na stožár, který má výšku vyšší než je maximální obvyklá vrstva sněhové pokrývky v dané lokalitě, minimálně 2 m nad povrchem země.

Kabelové vedení pro komunikace mezi lichými či sudými indikačními čidly 1L-1. 2S-1, 3L-1. 4S-1 a lichými či sudými retranslačními prostředky 5L, 5S se využívá multiplikačně pro napájeni lichých či sudých indikačních čidel 1L-1. 2S-1. 3L-1. 4S-1. z baterie, která je uložená pod retranslačními prostředky 5L, 5S v bateriové studni.

Průmyslová využitelnost

Vynález lze především využít při výstavbě a zabezpečení nových přejezdových zabezpečovacích zařízeni světelných s ovládáním rádiem, jakož i při rekonstrukci stávajících opotřebených přejezdových zabezpečovacích zařízení.

Řešení je vhodné též pro aplikaci na dlouhých mezistaničních traťových úsecích v řídce osídlených územích, jako jsou v Rusku, Číně, USA, Kanadě a jinde, kde magistrální kabelízace je značným technickým a ekonomickým problémem.

·· toto • · ···· ·· to* toto to ·· · H-í ·· ««toto toto ·

to • «»···

Značka	Popis
1L-1	První liché indikační čidlo
1L-1B	ij^lg^Jpnbližovacího kolejového úseku (15L)
1L-2	První liché doplňkové indikační čidlo
1LC	první lichý komunikační modul Dro obousměrnou radiovou komunikaci
2S-1	Druhé sudé indikační čidlo
2S-2	Druhé sudé doplňkové indikační čidlo
2SC	druhý sudý komunikační modul pro obousměrnou radiovou komunikaci
3L-1	třetí liché indikační čidlo
3L-2	třetí liché doplňkové indikační čidlo
3LC	třetí lichý komunikační modul pro obousměrnou radiovou komunikaci
4S-1	čtvrté sudé indikační čidlo
4S-1B	j^^Jpribližovacího kolejového úseku (15S)
4S-2	čtvrté sudé doplňkové indikační čidlo
4SC	čtvrtý sudý komunikační modul pro obousměrnou radiovou komunikaci
5L	lichý retranslační prostředek
5LC	lichý modul obousměrné simultánní radiové komunikace
5M	master rádiové komunikace
5MC	modul obousměrné cvklické simultánní radiové komunikace
5MV	vyhodnocovací obvod
5S	Sudý retranslační prostředek
5SC	Sudý modul obousměrné simultánní radiové komunikace
6	blok obvodů řízení
7	blok spínacích prvků
8A	akustická výstraha
8D	DoDlňková výstraha
80	optická výstraha

·· 99 ·· ·· • · · · 9 · · • · · · · ·

···· T·” ·· ···· h· ·· tf 9

O • «·«♦

W17 *

8Z-1	Drvní závora
8Z-2	druhá závora
9-1	Drvní vvstražník
9-2	druhý výstražník
10	jH^ll^silnični dopravy
11L	vlak jedoucí v lichém směru
11S	vlak jedoucí v sudém směru
13	první kolejnicový pás
14	druhý kolejnicový pás
15L	lichý přibližovací úsek
15S	sudý přibližovací úsek
17L	lichý ořeiezdník
17S	sudv ořeiezdník
18	detekční feromagnetické čidlo
A1	První indikační akumulátor
A2	druhý indikační akumulátor
A3	třetí indikační akumulátor
A4	čtvrtý indikační akumulátor
ARL	retranslační akumulátor lichého komunikačního prostředku (5L)
ARS	Retranslační akumulátor sudého komunikačního prostředku (5S)
C-1L	Drvní lichý komunikační obvod
C-2S	druhý sudv komunikační obvod
C-3L	třetí lichv komunikační obvod
C-4S	čtvrtv sudv komunikační obvod
CV	komunikační modul vlaku 11S a 11L
K-1L	Drvní lichv komparátor
K-2S	druhv sudv komparátor
K-3L	třetí lichý komparátor
K-4S	čtvrtv sudv komparátor
M-1L	Drvní lichv maanetický detektor
M-2S	druhv sudv maanetickv detektor
M-3L	třetí lichý maanetický detektor
M-4S	čtvrtý sudý maanetický detektor

X-

—18 —

N-11L	nákolek kola Drvni náDravv lichého vlaku Í11 L>
N-11S	nákolek kola Drvni náDravv sudého vlaku í 11
0-1L	první lichý otřesový detektor
0-2S	druhý sudý otřesový detektor
0-3L	třetí lichý otřesový detektor
0-4S	čtvrtý sudý otřesový detektor
P5L	paměť lichého retranslačního radiokomunikačního prostředku
P5M	paměť retranslačního radiokomunikačního prostředku
P5S	paměť sudého retranslačního radiokomunikačního prostředku
PZSR	Přejezdové zabezDečovací zařízení
R-1L	Drvni lichý řídící modul čidla 1L-1
R-2S	druhý sudý řídící modul čidla 2S-1
R-3L	třetí lichý řídící modul čidla 3L-1
R-4S	čtvrtý sudý řídící modul čidla 4S-1
X

X

X

X

X

PÍ

Claims (13)

1. Přejezdové zabezpečovací zařízení světelné^ využívající radiové ovládání s prvky RFID ve funkci bezpečných indikačních čidel a komunikačních prostředků, které řídí blokfbbvodů^eni^6j)a bloR^spinacích ^rvků pro zajištěni prováděni optické výstrahy (80) a akustické výstrahy (8A) na výstražnicich (9-1,9-2) či pf· odměření předzváněcí doby i doplňkové mechanické výstrahy (8D) závorami (8Z-1, 8Z-2) uživatelům silniční komunikace (10) při blížícím se lichém vlaku (11L) jedoucím v lichém směru či sudém vlaku (11S) jedoucím v sudém směru, případně pro zprostředkování informace strojvedoucímu vlaku (111-X či Xl1S) prostřednictvím přejezdníku (17L.17S), takže první liché indikační čidlo (1L-1) a čtvrté sudé indikační čidlo (4S-1) jsou lokalizována vždy na jedné stojině jednoho z obou kolejnicových pásů (13, 14) v bodech (1L-1B, 4S-1B), vymezujících začátky kolejových přibližovacích úseků (15L, 15S), jejichž první hranice se nalézá v takové vzdálenosti od osy kříženi (X) železniční komunikace se silniční komunikací, aby při maximální povolené traťové rychlosti inicializovala čela vlaků (11L, 11S), jedoucí kolem bodů (1L-1B, 4S-1 ^B!x směrem k ose křížení (X)j zahájení optické výstrahy (80) a akustické výstrahy (8A), či po odměřeni předzváněcí doby i doplňkové mechanické výstrahy (8D), realizované staženými závorami (8Z-1, 8Z-2)^ uživatelům silniční dopravy (10), případně návěst přejezdníku (17L, 17S) pro informováni strojvedoucího vlaku (11L, 11S) o stavu přejezdového zabezpečovacího zařízení (PZSR) světelného řízeného rádiem, vyznačující se tím, že první liché indikační čidlo (1L-1) obsahuje první lichý otřesový detektor (0-1L), který je citlivý na otřesy kolejového vozidla blížícího se k němu a na otřes přejíždějícího kola vlaku (11L, 11S) nad ním, dále obsahuje první lichý magnetický detektor (M-1L), který je citlivý na projeti feromagnetického nákolku (N-11L, N-11S) kola železničního dvoukolí vlaku ^a dalších dvoukolí vlaku, a rovněž obsahuje první lichý komunikační modul (1LC) pro obousměrnou radiovou komunikaci s radiokomunikačním lichým retranslačním prostředkem (5L) a s komunikačním modulem (CV) vlaku (11L), druhé sudé indikační čidlo (2S-1) obsahuje druhý sudý otřesový detektor (0-2S), který je citlivý na otřesy kolejového vozidla blížícího se k němu a přejíždějícího přes něj, dále obsahuje druhý sudý magnetický detektor (M-2S), který je citlivý na projetí feromagnetického nákolku (N-11L, N-11S) kola železničního dvoukolí vlaku a dalších dvoukolí vlaku, a rovněž obsahuje druhý sudý komunikační modul (2SC) pro obousměrnou radiovou komunikaci se sudým retranslačním prostředkem (5S) či s masterem (5M),

PQ třetí liché indikační čidlo (3L-1) obsahuje třetí lichý otřesový detektor (0-3L), který je citlivý na otřesy kolejového vozidla blížícího se k němu a na otřes přejíždějícího kola přes něj, dále obsahuje třetí lichý magnetický detektor (M-3L), který je citlivý na projetí feromagnetického nákolku (N-11L, N-11S) kola železničního dvoukolí vlaku a dalších dvoukolí vlaku, a rovněž obsahuje třetí lichý komunikační modul (3LC) pro obousměrnou radiovou komunikaci ^||ichým retranslačním Cradiokomunikačnig3Drostředl<em75L^^padhíT^nasterem (5M), čtvrté sudé indikační čidlo (4S-1) obsahuje čtvrtý sudý otřesový detektor (O-4S), který je citlivý na otřesy kolejového vozidla blížícího se k němu a na otřes přejíždějícího kola přes něj, dále obsahuje čtvrtý sudý magnetický detektor (M4S), který je citlivý na projetí feromagnetického nákolkq^ola železničního dvoukolí vlaku GN-11L, N-11S)Ja dalších dvoukolí vlaku, a rovněž obsahuje čtvrtý sudý komunikační modul (4SC) pro obousměrnou radiovou komunikaci se sudým retranslačním prostředkem (5S) a s komunikačním modulem (CV) vlaku (11S), lIHÍchý retrans^cm^diokomunikačnl prostředek (5L) obsahuje lichý modul (5LC) obousměrné simultánní radiové komunikace, například s výhodou paměťfljro uchovávání dat přenášených v alespoň pěti posledních cyklech komunikace, sudý retranslační prostředek (5S) obsahuj simultánní radiové komunikace, například pam v alespoň pěti posledních cyklech komunikace, master (5M) rádiové komunikace obsahuje cyklické radiové komunikace, například parně v alespoň pěti posledních cyklech komunikace^řovněž obsahuje vyhodnocovací obvod (5MV) pro registrování a vyhodnocování počtu ovlivnění indikačních čidel (1L-1, 2S-1, 3L-1 4S-1) vyvolaných přejetím železničního kola, a každé liché či sudé indikační čidlo (1L-1.2S-1, 3L-1 4S-1) obsahuje prvek pro své napájení elektrickou energií, případně prvek pro generování této elektrické energie.

l modul (5SC) obousměrné uchovávání dat přenášených

5MC) obousměrné simultánní uchovávání dat přenášených

2. Přejezdové zabezpečovací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že všechna lichá či sudá indikační čidla (1L-1.2S-1, 3L-1 4S-1) jsou pevně lokalizována ve stejném horizontálním rozmezí na té boční straně stojin kolejnicových pásů (13,14), nad kterou projíždějí nákolky (N-11L, N-11S) kolejových vozidel.

3. Přejezdové zabezpečovací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že $ prvkem pro napájení elektrickou energií -¾

CL každého lichého či sudého indikačního čidla (1L-1.2S-1, 3L-1 4S-1) je příslušný indikační akumulátor (A1, A2, A3, A4), (P5LS ·· ·· ♦ · • · · · · · · • · · · · · ···· ·· ·· ····

U '3

G · •

090 · každého {retranslačníhó^komunikačniho yprostředku (5L, 5S) je retranslační akumulátor (ARL, ARS) a prvkem pro dobíjení indikačních akumulátorů (A1, A2, A3, A4) a také retranslačních akumulátorů (ARL, ARS) jsou články pro generování elektrické energie na základě prostředků převádějících fyzikální jevy na elektrickou energii a obvodů schopných tuto energii využit.

4. Přejezdové zabezpečovací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že lichá či sudá indikační čidla (1L-1, 2S-1, 3L-1, 4S-1), jakož i lichý či sudý retranslační prostředek (5L, 5S) a rovněž master (5M) jsou hardwarově strukturovány v redundandních konfiguracích 2oo2, 2oo3 či obdobných konfigurací s cílem zajistit předpoklady pro dosaženi integrity bezpečnosti SIL=4, kterou je charakterizována vlastní činnost a komunikace mezi určenými objekty.

5. Přejezdové zabezpečovací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že lichá či sudá indikační čidla (1L-1, 2S-1, 3L-1, 4S-1) jsou zdvojena tak, že na opačný kolejnicový pás (13, 14) než jsou sama osazena jsou nevstřícně či vstřícně osazována příslušná lichá či sudá doplňková indikační čidla (1L-2, 2S-2, 3L-2, 4S-2)^u nichž dochází ke vzájemné komunikaci mezi každou příslušnou dvojici indikačních čidel (1L-1) s (1L-2); čidel (2S-1) s (2S-2); čidel ( 3L-1) s (3L-2) a čidel (4S-1) s (4S-2), za účelem komunikace mezi příslušnými lichými či sudými retranslačními prostředky (5L, 5S) či masterem (5M) a příslušnými lichými či sudými indikačními čidly buď přímo_/nebo prostřednictvím nadřazených čidel z dané dvojice, kde nadřazená lichá či sudá indikační čidla jsou lichá či sudá indikační čidla (1 L-1, 2S-1, 3L-1.4S-1).

6. Způsob bezpečného vyhodnocení kolejového vozidla na přejezdovém zabezpečovacím zařízením světelném^yyužívajícím radiové ovládáni s prvky RFID ve funkci bezpečných indikačních čidel a komunikačních prostředků, pro ovládání a bezpečnou komunikaci na kolejovém vozidle v ^jejových úsecích(podle nároku 1 až vyznačujíc i se tím, že master (5M) vyhodnotí blížící se vlak (11L, 11S) k přejezdovému zabezpečovacímu zařízeni (PZSR) a udělí prostřednictvím bloku (6) obvodů řízeni podnět k tomu, že se za součinnosti obvodu diagnostiky přejezdu zkontroluje stav přejezdového zabezpečovacího zařízení (PZSR), načež se následně prostřednictvím bloku (7) spínacích prvků a masteru (5) ovládá návěst příslušného přejezdníku (17L^či^l7S)*a zpětně se tato informace prostřednictvím radiových retranslačních prostředků (5L, 5S) a příslušných lichých indikačních čidel (1 L-1,3-L1) či sudých indikačních čidel ( 2S-1, 4S-1) sdělí strojvedoucímu vlaku (11Lfči|l1S).

·· ♦· w* »· • · · · · · · • · · · · · ···· ·· ♦· ····

9Φ

O · • {»

O <· *» ·

7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že master (5M) vyhodnotí blížící se vlak (11L, 11S) k přejezdovému zabezpečovacímu zařízení (PZSR) a

- první lichý otřesový detektor (0-1L) prvního lichého indikačního čidla (1L-1) registruje periodické a zesilující se otřesy způsobené blížícím se lichým vlakem (11L), který přijíždí z traťového či staničního kolejového úseku směrem k přejezdovému zabezpečovacímu zařízení (PZSR) světelnémiyízenému radiem, a to v době, kdy vlak ještě nedosáhl úrovně prvního lichého indikačního čidla (1L-1^^vněž čtvrtý sudý otřesový detektor (0-4S) čtvrtého sudého čidla (4S-1) registruje periodické a zesilující se otřesy způsobené blížícím se sudým vlakem (11S), který přijíždí z traťového nebo staničního kolejového úseku směrem k přejezdovému zabezpečovacímu zařízení (PZSR), světelnému^řizeného rádiem, a to v době, kdy ještě nedosáhl úrovně čtvrtého sudého indikačního čidla (4S-1), Re/ po registraci alespoň třech otřesů blížícího se lichého vlaku (11L) či blížícího se sudého vlaku (11S) k lichým či sudým indikačním čidlům (1 L-1, 4S-1) řídící modul (R-1L, R-4S) příslušných lichých či sudých indikačních čidel (1 L-1, 4S-1) vyzve první lichý magnetický detektor (M-1L) prvního lichého indikačního čidla (1 L-1) či čtvrtý sudý magnetický detektor (M-4S) čtvrtého sudého indikačního čidla (4S-1) k nejvyšší pohotovosti pro registraci přítomnosti feromagnetického nákolku (N-11L, N-11S) kola kolejového vozidla,

- potvrzení skutečnosti, že nákolek (N-11L) kola první nápravy lichého vlaku (11L) přejel nad prvním lichým indikačním čidlem (1-1L), pripadně^že nákolek (N-11S) kola první nápravy sudého vlaku (11S) přejel nad čtvrtým sudým indikačním čidlem (4S-1), vyvolá odezvu na výstupu prvního lichého magnetického detektoru (M-1L), která se komparuje v obvodu prvního lichého komparátoru (K-1L) se současným výskytem nejintenzivnějšího otřesu způsobeného nákolky (N-11L, N-11S) nápravou prvního dvoukolí lichého vlaku (11L) či sudého vlaku (11S), jehož kolo prvního dvojkolí přejelo nad prvním lichým indikačním čidlem (1L-1)j^či nad čtvrtým sudým indikačním čidlem (4S-1), ·Μ se tato skutečnost vyhodnotí v obvodu prvního lichého komparátoru^K-IL) nebo čtvrtého sudého komparátoru (K-4S) jako koincidence logicky jednotkových výstupů příslušných magnetických detektorů (M-1L, M-4S) a otřesových detektorů (0-1L, 0-4S), což se vyhodnotí v obvodu prvního lichého komparátoru (K1-L) a čtvrtého sudého komparátoru (K-4S)^jako vjetí nákolků (N-11L, N-11S) prvního dvoukolí vlaku (11L či 11S) do příslušného lichého přibližovacího úseku (15L) či sudého přibližovacího úseku (15S) přejezdového zabezpečovacího zařízení (PZSR) světelnéhcyadiem řízeného, ( •A

- 23 w

- tuto skutečnost sdělí příslušný první lichý komunikační obvod (C-1L) nebo čtvrtý sudý komunikační obvod (C-4S) prostřednictvím zašifrovaných elektromagnetických vln nejbližšímu radiovému retranslačnímu prostředku (5L, 5S) nebo přímo masteru (5M) k zahájení optické výstrahy (80) či akustické výstrahy (8A) a

- po odeznění předzváněcí doby případně k vyvolání doplňkové výstrahy (8D) či k udílení podnětu k přezkoumání stavu přejezdového zabezpečovacího zařízení (PZSR) světelného řízeného rádiem, dochází k následnému udílení příslušné návěsti na přejezdniku (17L, 17S) a rovněž dochází k načítání počtu vjetých prvních lichých či sudých nákolků (N-11 L, N-11S) dvoukolí a dalších dvoukolí příslušného vlaku (11L, 11S) a také k odeslání této zprávy pomocí zašifrovaných radiových vln na vstup masteru (5M), přičemž dochází takto k registraci vjetí všech dvoukolí vlaku (11L, 11S) do přibližovacich úseků (15L, 15S) a

- tato informace se porovnává s evidovaným počtem výjezdů dvoukolí vlaku (11L, 11S), které byly stejným způsobem zaregistrovány ve druhém sudém indikačním čidle (2S-1) či třetím lichém indikačním čidle (3L-1), z čehož se odvozuje informace o uvolnění příslušného přibližovacího úseku (15L, 15S) přejezdového zabezpečovacího zařízení (PZSR) světelnéh^radiem řízeného, OJ

ΉΒ následné blok^bbvodů ř]zění^6))a blol^pínacích prvků ^Ť^zajistí ukončení všech výstrah (80, 8A, 8D).

8. Způsob podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že když lichá indikační čidla (1L-1, 3L-1) či sudá indikační čidla (2S-1, 4S-1) komunikují s příslušnými retranslačními prostředky (5L, 5S), či masterem (5M), při použití redundance 2oo2 či 2003 nebo podobných redundanci, (sejjosahujěifroužíváním kódové nadbytečnosti úroveň integrity bezpečnosti SIL=4.

9. Způsob podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že první lichý komunikační obvod (C-1L) či čtvrtý sudý komunikační obvod (C-4S) komunikuje s komunikačním modulem vlaku (11L, 11S) za účelem přenosu informací o čísle vlaku a čísle indikačního čidla, ke kterému se příslušný vlak (11L, 11S) blíží, jakož i za účelem přenosu relevantních informací, kterými disponují za poslední stanovený časový úsek ty subjekty, které takto oboustranně komunikují, tedy jak vlak (11L, 11S), tak lichá indikační čidla (1L-1, 3L-1), či sudá indikační čidla (2S-1, 4S-1), jakož i přejezdové zabezpečovací zařízení (PZSR) světelné^ radiem řízené, například návěst lichého přejezdniku (17L) či sudého přejezdniku (17S).

• ·

10. Způsob podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že komunikace mezi lichými indikačními čidly (1L-1, 3L-1) a sudými indikačními čidly (2S-1, 4S-1) a radovými lichými retranslačními prostředky (5L) nebo radiovými sudými retranslačními prostředky (5S) či | masterem (5M) se provádí pomocí satelitní komunikace.

11. Způsob podle nároků 6 nebo 7, vyznačující se tím, že pres master (5M) se přenáší výstupní periodický signál z detekčního feromagnetického čidla (18) do blokLfbbvodu ř£ení^6)| kde se obsazeni přejezdu účastníkem silniční komunikace vozidlem (10) vyhodnotí a informuje se lichý či sudý vlak (11L, 11S) prostřednictvím přejezdníku (17L, 17 S) nebo prostřednictvím komunikace s vlakem (11L, 11 S), čímž se oblast přejezdu především v okolí bodu^Xj^kříženlV monitoruje detekčním feromagnetickým čidlem (18), registrujícím s dostatečnou rozlišovací schopností feromagnetický předmět nalézající se v prostoru přejezdu.

yb

12. Způsob podle nárokfi 6 nebo 7, vyznačující se tím, že komunikace mezi lichými indikačními čidly (1L-1, 3L-1) a sudými indikačními čidly (2S-1, 4S-1) a lichými retranslačními prostředky (5L) či sudými retranslačními prostředky (5S) se provádí pomocí metalického kabelového vedení, přičemž antény komunikačních obvodů (C-1L, C-2S, C-3L, C-4S) jsou vyvedeny na stožár, který má výšku vyšší než je maximální obvyklá vrstva sněhové pokrývky v dané lokalitě, minimálně 2 m nad povrchem země.

13. Způsob podle nároku 12, vyznačující se tím, že kabelové vedení pro komunikaci mezi lichými indikačními čidly (1L-1, 3L-1) a sudými indikačními čidly (2S-1, 4S-1) a lichými retranslačními prostředky (5L) či sudými retranslačními prostředky (5S) se využívá multiplikačně pro napájení lichých indikačních čidel (1L-1, 3L-1) a sudých indikačních čidel (2S-1, 4S-1), z baterie, která je uložená pod lichými retranslačními prostředky (5L) či sudými retranslačními prostředky (5S) v bateriové studni.