CZ2012558A3

CZ2012558A3 - Zařízení pro indikaci zlomené kolejnice

Info

Publication number: CZ2012558A3
Application number: CZ2012-558A
Authority: CZ
Inventors: Stanislav SRB; Matyáš Horák
Original assignee: Eurosignal A.S.
Priority date: 2012-08-20
Filing date: 2012-08-20
Publication date: 2014-05-14
Also published as: CZ304457B6

Abstract

Zařízení pro indikaci zlomené kolejnice obsahuje zapojení, u něhož je výstup (IPL-3) lichého impulsního přijímače (IPL) připojen na druhý vstup (VL-2) lichého vyhodnocovače (VL), kdežto výstup (IPS-3) sudého impulsního přijímače (IPS) je připojen na první vstup (VS-1) sudého vyhodnocovače (VS), zatímco zvukový výstup (GZ1-1) prvního generátoru (GZ1) zvuku je připojen k prvnímu kolejnicovému pásu (1), kdežto zvukový výstup (GZ2-1) druhého generátoru (GZ2) zvuku je připojen ke druhému kolejnicovému pásu (2), zatímco první lichý zvukový obvod (Z1L) má své zvukové čidlo (Z1LC) připojeno prostřednictvím prvního vstupu (Z1L-1) prvního lichého zvukového obvodu (Z1L) k prvnímu kolejnicovému pásu (1), přičemž druhý lichý zvukový obvod (Z2L) má své zvukové čidlo (Z2LC) připojeno prostřednictvím prvního vstupu (Z2L-1) prvního lichého zvukového obvodu (Z1L) ke druhému kolejnicovému pásu (2). První sudý zvukový obvod (Z1S) má své zvukové čidlo (Z1SC) připojeno prostřednictvím prvního vstupu (Z1S-1) prvního sudého zvukového obvodu (Z1S) k prvnímu kolejnicovému pásu (1), zatímco druhý sudý zvukový obvod (Z2S) má své zvukové čidlo (Z2SC) připojeno prostřednictvím prvního vstupu (Z1S-1) druhého sudého zvukového obvodu (Z2S) ke druhému kolejnicovému pásu (2), přičemž výstup (Z1L-2) prvního lichého zvukového obvodu (Z1L) je připojen na první vstup (SL-1) lichého součinového obvodu (SL), kdežto výstup (Z2L-2) druhého lichého zvukového obvodu (Z2L) je připojen na druhý vstup (SL-2) lichého součinového obvodu (SL). Výstup (Z1S-2) prvního sudého zvukového obvodu (Z1S) je připojen na první vstup (SS-1) sudého součinového obvodu (SS), kdežto výstup (Z2S-2

Description

⁴ Zařízení pro indikaci zlomené kolejnice

Oblast techniky

Š Vynález se týká zařízení pro indikaci zlomené kolejnice, které využívá diverzifikované dvoukanálové informace o celistvosti kolejnic. V prvním kanálu, či komponentě se zjišťuje celistvost kolejnic nízkoenergetickým impulsním stejnosměrným kolejovým obvodem, který je ve srovnání s dosud známým stejnosměrným kolejovým obvodem koncipován odlišně, především je výrazně 10 energeticky poddimenzován, protože jeho úkolem není zjišťovat přítomnost/nepřítomnost kolejového vozidla v kolejovém úseku na což je potřeba značné množství energie pro vybuzení kolejového přijímače/relé a pro překonání fritovacího napětí mezi kolem a kolejnicí vozidla a to ještě spojitě, tedy nepřetržitě v čase, ale pouze k zjištění celistvosti kolejových pasů_;a to periodicky v krátkých časových úsecích ? impulsech, jejichž napěťová amplituda je v oblasti desítek voltů a opakovači kmitočet může být v oblasti stovek milisekund až jednotek minut. V druhém kanálu_ifči komponentě se zjišťuje celistvost kolejnicových pásů prostřednictvím zvukových značek, které se periodicky s opakovacím kmitočtem, který je v oblasti stovek milisekund až jednotek minut aplikují na začátek prvního i druhého kolejnicového pásu kolejového úseku, přičemž na konci každého kolejnicového pásu je instalováno zvukové čidlo, které zvukové signály zakódované do zmíněné zvukové značky vyhodnocují, čímž se odlišují tyto regulérní signály od nahodilých hluků. Výstupy impulsního stejnosměrného kolejového obvodu se jako logicky jednotkové - diskretizované informace posléze bezpečně komparují s logicky 2$ jednotkovými -diskretizovanými výstupy zvukových čidel, čímž se periodicky s opakovacím kmitočtem několika set milisekund až jednotek minut bezpečně vyhodnocuje celistvost či lom kolejnice v daném kolejovém úseku. Tato informace se posléze přenáší bezdrátově buď s využitím rádiového přenosu, například s využitím prvků RFID^nebo kabelového vedeni do centra údržby a do nejbližšího či

3Cf navazujícího zabezpečovacího zařízení. Při přenosu výsledné informace se používá technologie zabezpečených přenosů v souladu s ČSN EN 50159.

Dosavadní stav techniky

3$ Dosud se k indikaci lomu kolejnice používaly paralelní kolejové obvody, jejichž provedení vyhovuje požadavkům na bezpečnou indikaci havarijního stavu v souladu s ČSN 34 2614. Realizace těchto paralelních kolejových obvodů je nákladná, protože vyžaduje nákladnou kabelizaci, stykové transformátory, značný počet isolovaných styků a kolejových propojek, musí být odolné proti emisím ohrožujících proudů emitovaných z výkonných asynchronních motorů hnacích vozidel, musí zajišťovat dostatečnou šuntovou citlivost při korozi temen kolejnic a při nadměrném brzdovém pískování.

Dosud se rovněž používá preventivní revize kolejnic při dopravních pauzách s využitím měřících vozů vybavených ultrazvukovými generátory a přijímači 4Í odražených signálů. Tyto indikace jsou proto značně nákladné a navíc neposkytují aktuální informaci o zlomené či nalomené kolejnici, takže může po vyhovujícím testu dojít již po krátkém čase k lomu kolejnice a následně ke kolisi vlaku.

ytrtrico 8C[ v zaCi mc.

X ?q

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky se odstraní nebo podstatně omezí zařízením pro indikaci zlomené kolejnice podle tohoto vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že se využívá diverzifikované dvoukanálové informace o celistvosti kolejnic. V prvním kanálu_)?či komponentě se zjišťuje celistvost kolejnic nízkoenergetickým impulsním stejnosměrným kolejovým obvodem, který je ve srovnání s dosud známým stejnosměrným kolejovým obvodem koncipován odlišně, především je výrazně energeticky poddimenzován, protože jeho úkolem není zjišťovat přítomnost/nepřítomnost kolejového vozidla v kolejovém úsekuma což je potřeba značné množství energie pro vybuzení kolejového přijímače/reíé a pro překonání fritovacího napětí mezi kolem a kolej ničí,a to ještě spojitě, tedy nepřetržitě v čase, ale pouze k zjištění celistvosti kolejových pasiva to periodicky v krátkých časových úsecích _Ί impulsech, jejichž napěťová amplituda je v oblasti desítek voltů a opakovači kmitočet může být v oblasti několika set milisekund až jednotek minut .

* M druhém kanálu,„či komponentě se zjišťuje celistvost kolejnicových pásů prostřednictvím zvukových značek, které se periodicky s opakovacím kmitočtem, který je v oblasti desítek sekund až jednotek minut aplikují na začátek prvního i druhého kolejnicového pásu kolejového úseku, přičemž na konci každého kolejnicového pásu je instalováno zvukové čidlo, které zvukové signály zakódované do zmíněné zvukové značky vyhodnocují, čímž se odlišují tyto regulérní signály od nahodilých hluků. Výstupy impulsního stejnosměrného kolejového obvodu se jako logicky jednotkové - diskretizované informace posléze bezpečně komparují s logicky jednotkovými -diskretizovanými výstupy zvukových čidel, čímž se periodicky s opakovacím kmitočtem několika set milisekund až jednotek minut bezpečně vyhodnocuje celistvost či lom kolejnice v daném kolejovém úseku. Tato informace se posléze přenáší buď rádiem j nejlépe s využitím prvků RFID,nebo kabelového vedení do centra údržby a do nejbližšího či navazujícího zabezpečovacího zařízení.

Uvedené nedostatky dosavadního stavu jsou odstraněny vynálezem, jehož podstata spočívá v tom, že výstup lichého impulsního přijímače je připojen na druhý vstup lichého vyhodnocovače,

- /kdežtef výstup sudého impulsního přijímače je připojen na první vstup sudého vyhodnocovače, zatímco

- zvukový výstup prvního generátoru zvuku je připojen k prvnímu kolejnicovému pásu, ’ - kdežtei zvukový výstup druhého generátoru zvuku je připojen ke druhému kolejnicovému pásu

- zatímco první lichý zvukový obvod má své zvukové čidlo připojeno prostřednictvím prvního vstupu prvního lichého zvukového obvodu k prvnímu kolejnicovému pásu,

- přičemž druhý lichý zvukový obvod má své zvukové čidlo připojeno prostřednictvím prvního vstupu prvního lichého zvukového obvodu ke druhému kolejnicovému pásu,

- přičemž první sudý zvukový obvod má své zvukové čidlo připojeno prostřednictvím prvního vstupu prvního sudého zvukového obvodu k prvnímu kolejnicovému pásu,

- zatímco druhý sudý zvukový obvod má své zvukové čidlo připojeno prostřednictvím prvního vstupu druhého sudého zvukového obvodu ke druhému kolejnicovému pásu, přičemž

X

- výstup prvního lichého zvukového obvodu je připojen na první vstup lichého součinového obvodu,.kďežtef

100 - výstup druhého lichého zvukového obvodu je připojen na druhý vstup lichého ^z součinového obvodu, přičemž

- výstup prvního sudého zvukového obvodu je připojen na první vstup sudého součinového obvodu,,kdežter

- výstup druhého sudého zvukového obvodu je připojen na druhý vstup sudého

105 součinového obvodu, přičemž ‘ ' - výstup lichého součinového obvodu je připojen na první vstup lichého vyhodnocovače, zatímco

- výstup lichého impulsního přijímače je připojen na druhý vstup lichého vyhodnocovače, přičemž liQ - výstup lichého vyhodnocovače je přes kabelový spoj nebo bezdrátový spoj ' připojen do centra údržby či do zabezpečovacího zařízení,.kdežtef

- výstup sudého vyhodnocovače je připojen přes kabelový spoj nebo bezdrátový spoj do centra údržby či do zabezpečovacího zařízení.

115 Nedostatky dosavadního stavu jsou dále odstraněny vynálezem, jehož podstata spočívá v tom, že první generátor zvuku, druhý generátor zvuku a napájecí konec impulsního stejnosměrného kolejového obvodu jsou napájeny z příslušných akumulátorů s dlouhou dobou života, které jsou instalovány uvnitř příslušných zařízení, nebo z externího zdroje napájecího napětí, kterým může být Í2Q baterie dobíjena buď solárním panelem, či generátorem stejnosměrného napětí poháněný větrníkem nebo kabelovou napájecí přípojkou tak, že první výstup zdroje napájecího napětí je připojen jednak k prvnímu vstupu napájecího konce impulsního stejnosměrného kolejového obvodu, jednak k prvnímu vstupu prvního generátoru zvuku, jednak k prvnímu vstupu druhého generátoru zvuku, .kdežtď 2abimco 12$ druhý výstup zdroje napájecího napětí je připojen jednak k druhému vstupu napájecího konce impulsního stejnosměrného kolejového obvodu, jednak k druhému vstupu prvního generátoru zvuku, jednak k druhému vstupu druhého generátoru zvuku.

130 Nedostatky dosavadního stavu jsou dále odstraněny vynálezem, jehož podstata spočívá v tom, že lichý impulsní přijímač, první lichý zvukový obvod druhý lichý zvukový obvod lichý součinový obvod, jakožto lichý vyhodnocovač jsou buď napájeny z příslušných akumulátorů s dlouhou dobou života, které jsou instalovány uvnitř příslušných zařízeni nebo z externího napájecího zdroje, kterým

13$ je buď baterie dobíjená buď solárním panelem, generátorem stejnosměrného napětí generovaného větrníkenyiebo kabelovou napájecí přípojkou^ sudý impulsní přijímač, první sudý zvukový obvod druhý sudý zvukový obvod, sudý součinový obvod, jakožto sudý vyhodnocovací obvod jsou buď napájeny z příslušných akumulátorů s dlouhou dobou života, které jsou instalovány uvnitř

140 příslušných zařízen^nebo z externího napájecího zdroje, kterým může být buď solární pqnel, generátor stejnosměrného napětí generovaného větrníkem_znebo kabelovou napájecí přípojkou

145 -Aía výstupu sudého vyhodnocovače se generuje logicky jednotková informace v případě, že se generuje logicky jednotková informace na výstupu sudého součinového obvodu a současně že se generuje logicky jednotková informace , i « « » * 4 » » : ! > » t · ,?

* * ♦ » 4 · « ·» b * 4 t Ϊ <’ • i · » ·«»·«·

Hlavní výhodou tohoto vynálezu je nezávislost výstroje především napájecího 150 konce impulsního kolejového obvodu a také jak prvního generátoru zvuku, tak druhého generátoru zvuku_?na kabelové přípojce.Tato výstroj může být napájena buď z baterie dobíjené z fotovoltaických panelů_znebo z generátorů stejnosměrného proudu poháněných větrníkem. Tyto baterie jsou uloženy na drážním pozemku v bateriové studni pod zámrznou hloubkou. Tím dochází ke značné úspoře 15Š, investičních prostředků na napájecí kabelizaci.

Další výhodou řešení dle vynálezu je možnost použití bezdrátové, například rádiové komunikace mezi prvky výstroje dle vynálezu a zabezpečovacím zařízením_vči centrem údržby. K tomu lze výhodně využít prvků RFID. Tím 16& dochází ke značným ekonomickým úsporám, protože se opět odstraňuje nákladná kabelizace pro komunikaci.

Nezanedbatelnou výhodou je diverzifikované řešení indikace lomu kolejnice. Tato diverzifikace spočívá v tom, že u první komponenty indikace se používá 165 stejnosměrný impulsní kolejový obvod, který je dimenzovaný tak, že má minimální spotřebu a je schopen funkce bez instalace kolejnicových propojek díky vysoké hodnotě impulsního napětí, které překoná případný přechodový podpor u kolejových spojek na stycích spojek s kolejnicemi. Dosah takto uspořádaného prostředku je přibližně 1,5 km jak v lichém směru, tak v sudém směru. U druhé 1.7<í komponenty indikace lomu kolejnice se využívá zvukových značek generovaných z příslušných generátorů zvuku a přijímaných příslušnými zvukovými obvody. Toto řešení odhalí i začínající lom kolejnice, což stejnosměrný impulsní kolejový obvod, ani dvoufázový paralelní kolejový indikovat neumožní. Rovněž pomocí zvukových značek lze lépe a přesněji lokalizovat místo lomu kolejnice, jak bude 175^ uvedeno dále.

Přehled obrázků na výkrese _;

18Q Vynález je podrobně popsán na příkladech provedení, znázorněných na schematických výkresech, z nichž představuje obr. 1 topologické znázornění lokalizace výstroje zařízení dle vynálezu v traťovém úseku

185 obr. 2a příklad provedení časového průběhu impulsů generovaných impulsním napájecím koncem obr. 2b příklad provedení časového průběhu zvukových značek generovaných 19Ó prvním generátorem zvuku obr. 2c příklad provedení časového průběhu zvukových značek generovaných druhým generátorem zvuku

105.

Příklad provedení vynálezu í 9

Na obr.1 je topologicky znázorněna lokalizace výstroje zařízení pro indikaci zlomené kolejnice. Podrobněji je zařízení popsáno dále.

20£ξ Impulsní stejnosměrný kolejový obvod KOS obsahuje^

- impulsní napájecí konec INK s prvním výstupem INK-1, s druhým výstupem INK-2, s prvním vstupem INK-3, s druhým vstupem INK-4 ' s prvním akumulátorem s dlouhou dobou života: A1 ý ,

20!?, - lichý impulsní přijímač IPL s prvním vstupem IPL-1 ' s druhým vstupem

IPL-2, s výstupem IPL-3, Se čtvrtým akumulátorem A4,

- sudý impulsní přijímač IPS s prvním vstupem IPS-1 , s druhým vstupem IPS-2, s výstupem IPS-3, s devátým akumulátorem A9 _#

První generátor zvuků GZ1^sobsahuie< 21Á

- první vstup GZ1-2, druhý vstup GZ1-3 , první výstup GZ1-1 a první akumulátor A1 ,

První lichý zvukový obvod Z1L obsahuješ

- první vstup Z1L-1 , první výstup Z1L-2 a šestý akumulátor A6 „ *21$ První sudý zvukový obvod Z1S obsahuiex

- první vstup Z1S-1 , první výstup Z1S-2 a desátý akumulátor A10 „

Druhý generátor zvuku GZ2 obsahuíex

220- - -první vstup GZ2-2, druhý vstup GZ2-3 , první výstup GZ2-1 a druhý akumulátor A2 „

Druhý lichý zvukový obvod Z2L obsahuiex

- první vstup Z2L-1 , první výstup Z2L-2 a pátý akumulátor A5 , Druhý sudý zvukový obvod Z2S obsahuiex¹

22-5 - první vstup Z2S-1 ’ první výstup Z1S-2 ₆

Lichý součinový obvod SL obsahuje:/

-první vstup SL-1, druhý vstup SL-2, výstup SL-3 a sedmý akumulátor A7 * Sudý součinový obvod SS obsahuiex

- první vstup SS-1, druhý vstup SS-2, výstup SS-3 a sedmý akumulátor A12 . 23CT

Lichý vvhodnocovač VL obsahuiex

- první vstup VL-1, druhý vstup VL-2, výstup VL-3, který komunikuje s centrem údržby CU a přilehlým či nejbližším zabezpečovacím zařízením ZZ .dále obsahuje osmý akumulátor A8 ,

235 Sudý vyhodnocovač VS obsahuje:.

- první vstup VS-1, druhý vstup VS-2, výstup VS-3, který komunikuje s centrem údržby CU a s přilehlým či nejbližším zabezpečovacím zařízením ZZ ,”dále obsahuje třináctý akumulátor A13 ,

24(í Impulsní stejnosměrný kolejový obvod KOS je oddělen od staničních kolejí v lichém směru L_prostřednictvím prvního lichého ilolovaného styku ISL1, dále druhého lichého ilolovaného styku ISL-2

Impulsní stejnosměrný kolejový obvod KOS je oddělen od staničních kolejí v sudém směru S prostřednictvím prvního sudého isolovaného styku ISS1, dále 245. prostřednictvím druhého sudého isolovaného styku ISS-2

První kolejnicový pás 1_spolu s druhým kolejnicovým pásem 2_ vytváří traťovou kolej, u níž se s využitím vynálezu indikuje případná zlomená kolejnice.

• ť

i » »

í » » 9 ·

První generátor žvuku GZŤ a druhý generátor Zvuku GZ2 jsou pevně

25Ú lokalizovány na příslušné kolejnici, tedy buď na první kolejnicovém pásu 1 nebo na druhém kolejnicovém pásu 2 . Nejvýhodnější částí je stojina kolejnice, protože tímto uspořádáním se neomezuje strojní podbíjení kolejnic. Každý generátor zvuku je chráněn dostatečně odolným krytem, například zhotoveným z tlustší vrstvy geopolymerového kompozitu. Zvukovod generátoru Zvuku GZ1, GZŽ/je těsně

23$ přiložen ke stojině příslušné kolejnice, aby nedocházelo ke zbytečným ztrátám zvukové energie. Obdobně je lokalizován na stojině příslušné kolejnice první lichý zvukový obvod Z1L až druhý sudý zvukový obvod Z2S . Rovněž zapouzdření všech zvukových obvodů Z1L až Z2S je provedeno analogicky jako je tomu u generátorů zvuku GŽ1 a GZ2\ Tím jsou tato zařízení 2~6ď chráněna proti mechanickému namáhání při provozu vlaků, kdy někdy odletuje s vysokou rychlostí štěrk ze štěrkového lože a podobně. Rovněž zapouzdření je navrženo z materiálu, který je vysoce hydrofobní, aby při začínajících mrazech se na jeho povrchu nevytvářela vrstva ledu.

Výstroj Impulsního stejnosměrného kolejového obvodu KOS spolu se

265 součinovými obvody SL, SS a spolu s vyhodnocovači VL a VS se obvykle lokalizuje poblíž kolejiště buď způsobem, jaký je běžný u zavedených paralelních kolejových obvodů, tedy do kolejových skříněk nebo alternativně, vzhledem k velice poddimenzovanému provedení tohoto kolejového obvodu mohou být napájecí konec INK jakož i přijímače IPL, IPS rovněž lokalizovány na stojinách kolejnice. Tím lze 27(5 ušetřit několik přípojných lan a kolejových skříněk. Rovněž vyhodnocovače VL a VS lze lokalizovat shora popsaným uspořádáním na stojiny kolejnic, což je výhodné především tehdy, kdy výstupní informace se přenáší pomocí radiových spojů, například s využitím RFID. Tím se ušetří značné náklady na kabelizaci. Druhou alternativou je lokalizace těchto zařízení do přilehlé skříňky lokalizované na drážním 2)75., pozemku.

Každý prvek výstroje zařízení dle vynálezu může být, vzhledem k navrženému nízkoenergetickému konceptu řešení, napájen z interních akumulátorů A1, A2, až A13 s dlouhou dobou života. Alternativně mohou být tyto akumulátory dobíjeny z interních generátorů, jakým je například Peltierův generátor nebo 28€ú z externích napájecího zdroje ZN, který je lokalizován na drážním pozemku poblíž impulsního napájecího konce INK či poblíž prvního generátoru zvuku GZT\ či druhého generátoru zvuku GZ2) Druhou alternativu tedy představuje případ, kdy rozhodující výstroj zařízení dle vynálezu bude napájena z napájecího zdroje ZN. Bude-li tento napájecí zdroj realizován tak, že bude sestávat z baterie uložené pod 285 zámrznou hloubkou a bude dobíjena z fotovoltaického panelu nebo z generátoru stejnosměrného napětí poháněného větrníkem, dojde k úspoře kabelizace, což opět ušetří značné investiční náklady.

Zařízení dle vynálezu je koncipováno/pracuje diverzifikovaně, kdy první komponentu tvoří informace o celistvosti kolejnic, která se získává z výstupu

290, stejnosměrného impulsního kolejového obvodu KOS, zatímco druhá komponenta složené informace o celistvosti kolejnice se odvozuje od periodického příjmu zvukových značek vysílaných prvním generátorem zvuku GZ1 či druhým generátorem zvuku GZ2 . Výhodou tohoto řešení je skutečnost, že indikací zvukových značek lze odhalit i načínající trhlinu v kolejnici, o čemž informace získaná 295Í ze stejnosměrného impulsního kolejového obvodu KOS nevypovídá. Naproti tomu dosah indikace lomu kolejnice při použití stejnosměrného impulsního kolejového obvodu KOS je podstatně delší než při využití indikace zvukových značek.

i ·

Především proto se volí stejnosměrné pracovní napětí/napájení kolejového obvodu KOS, protože má takto navržený kolejový obvod na rozdíl od střídavých kolejových obvodů podstatně nižší útlum při přenosu signálu kolejovým obvodem než je tomu u střídavých kolejových obvodů. Impulsy, kterými je modulováno stejnosměrné napájení stejnosměrného impulsního kolejového obvodu KOS vytváří značky, či jednoduchý kód. Je tomu tak proto, aby nedocházelo k falešnému ovlivnění činnosti zařízení dle vynálezu, například bludnými proudy.

305 Stejnosměrný impulsní kolejový obvod KOS, může být ohraničen prvním ^z lichým isolovaným stykem ISL1, až druhým sudým isolovaným stykem ISS2. Tím dochází k segregaci zařízení dle vynálezu od navazujících staničních kolejí, na kterých mohou být náhodně odstavena kolejová vozidla.

V uvedeném příkladu provedení se uvažuje případ, kdy je vzdálenost mezi 310í lichými isolovanými styky ISL1 , ISL2 a sudými isolovanými styky ISS1 , ISS2 do 3 km, což je statisticky nečastější mezistaniční, tedy traťová vzdálenost. Pokud by byla tato vzdálenost delší, je potřeba aplikovat výstroj dle vynálezu tolikrát, kolik odpovídá dosahu této výstroje.

Na obr.2a je uveden příklad provedení časového průběhu impulsů generovaných impulsním napájecím koncem INK stejnosměrného impulsního kolejového obvodu KOS. Toto impulsní napětítje označeno sýmbolem AINlO , Z důvodu dosažení energetického minima napájecí energie, mají impulsové značky impulsního napětí AINK volitelný časový odstup t1, mezi impulsy, ale především mají 32QC impulsové značky opakovači kmitočet foko , který odpovídá opakovacímu času toko řádově stovek milisekund až jednotek minut. Tato hodnota je volitelná. První impulsová značka se generuje po uplynutí startovací doby tsko, která se měří od zapnutí zařízení dle vynálezu pod napětí.

Na obr. 2b je uveden příklad provedení časového průběhu impulsů zvuku generovaných prvním generátorem zvuku. Tyto zvuky mají amplitudu AZla jsou generovány periodicky s opakovacím kmitočtem fopzl . Tomu odpoyídá opakovači čas topz!. Doba pivní zvukové značky AZ1 prvního generátoruažvuKUi ĎŽ1) ie ,·

Startovací doba první generované zvukové značky AZ1 prvního generátorů zvuktl J3Q GZ1 od připnutí zařízení 'díe vynálezupod napětí ie ťzsl ..,Na uvedéríérn příkladu provedení má první zvuková značka AZ1 prvního generátoru, zvukúíGZ0harmonický průběh, který je periodicky tlumený. Jiný příklad provedení zvukové značky může být charakterizován shlukem impulsů a mezer v libovolné kombinaci s cílem odlišit regulérní zvukové značky od parazitních hluků.

335' ✓

Na obr. 2c je uveden příklad provedení časového průběhu impulsů zvuku generovaných druhým generátorem zvuku GZ2. Tyto zvuky mají amplitudu AZ2 a jsou generovány periodicky s opakovacím kmitočtem fopz2 . Tomu odpovídá opakovači čas topz2. Doba^zvukové značky generované druhým generátorem 34(1 / zvuku GzXie tzZy Startovací doba přvríí generované zvukové značky generované druhým generátorem zvuku GZ2*od připnutí zařízení dle vynálezu pod napětí j ₅ ^JNa uvedeném příkladu provedení má zvuková značka harmonický průběh, který je periodicky tlumený. Jiný příklad provedení zvukové značky může být charakterizován shlukem impulsů a mezer v libovolné kombinaci s cílem odlišit regulérní zvukové

3.4K značky od parazitních hluků.

Indikace zlomené první kolejnice 11 se provádí následovně. Zvukové značky 1 * charakterizované amplitudou AZt se vysílají periodicky do první kolejnice 1f prvním i 9 » 4 4*·1

9 9* i 9 » -> · ·4 • · · í · · · ·4 * generátorem žvuku GZ1), vyhodnocují se jednak prvním lichým zvukovým obvodem Z1L , jednak prvním sudým zvukovým obvodem Z1S . Z jejich výstupů Z1L-2 , Z1S2 v případě, že jsou periodicky přijímány příslušné zvukových značky se přivádějí diskretizované logicky jednotkové informace jednak na první vstup SL-1 lichého součinového obvodu, jednak na první vstup SS-1 sudého součinového obvodu. Tam se tyto logicky jednotkové informace navzájem komparují. Následně se ve vyhodnocovačích VL a VS komparují s informacemi přivedenými z výstupů IPL-3, IPS-3 příslušných impulsních kolejových přijímačů IPL, IPS .

Zcela na stejném principu pracuje způsob vyhodnocení zlomené druhé kolejnice 2.

Idikace lomu obou kolejnic, tedy jak první kolejnice, ^tak druhé kolejnice 3 se provádí následovně. Stejnosměrný impulsní kolejový obvod KOS indikuje 36(5. celistvost kolejnic a jejich propojeni bez nutnosti instalovat kolejnicové propojky. Na výstupech IPL-3, IPS-3 lichého a sudého impulsního kolejového přijímače IPL , IPS .se objeví logicky jednotková informace za předpokladu, že protéká tímto kolejovým obvodem signální proud, tedy že jsou kolejnice celistvé.Tyto informace se následně logicky komparují v příslušných vyhodnocovačích VL , VS s informacemi, které 365. vyhodnocují celistvost kolnic využitím zvukových značek , takže na výstupu těchto vyhodnocovačů je k dispozice informace pro centrum<idržbwClba pro navazující zabezpečovací zařízení ZZ o celistvosti či lomu kolejnice.

Indikaci lomu kolejnic, tedy jak první kolejnice t|tak druhé kolejnice 3 lze s výhodou použít pro bližší lokalizaci lomu kolejnice, tedy zda se jedná o lom první • 370ζ kolejnice 1J, který se vyskytuje buď v příslušném úseku v lichém srpěru L_, nebo v sudém směru S_v místě definovaném od prvního generátoru žvuku GZŤžtím způsobem, že alternativně je možno z prvního lichého výstupu Z1L-2 přivést informaci o lomu kolejnice dojichého výhodnocovače VL a odtud kabelem nebo bezdrátově do centra édržbý CUlObdobně lze alternativně z prvního sudého 375ζ zvukového obvodu Z1S-2 přivést informaci o lomu kolejnice do sudého _ výhodnocovače VS a odtud kabelem nebo bezdrátově do centra údržby CU1 Indikaci lomu druhé kolejnice 2 lze lokalizovat tak, že z druhého lichého výstupu Z2L-2 lze přivést informaci o lomu kolejnice do lichého výhodnocovače VL a odtud kabelem nebo bezdrátově do centra.ůdržby CU^jObdobně lze alternativně z druhého sudého 380- výstupu Z2S-2 přivést informaci o lomu kolejnice do^sudého výhodnocovače VS a odtud kabelem nebo bezdrátově do centra údržby CÚ),

Průmyslová využitelnost

Vynález lze především využít na stávajících nebo nově budovaných tratích, kde nejsou použity paralelní kolejové obvody, u nichž se využívá indikace lomu kolejnice indikací vhodně navrženou indikací havarijního stavu. Především lze vynález využít u přibližovacích, středních a vzdalovacích úsecích přejezdových 390- zabezpečovacích zařízení, kde neindikovaný lom kolejnice může způsobit zvláště nebezpečné kolice kolejových vozidel s vozidly silničního provozu. Rovněž lze vynález použít na tratích bez souběžně položených kabelů nebo tam, kde kapacita stávajících kabelů/počet žil je vyčerpána. V tom případě lze využít bezdrátového, například rádiového spojení mezi výstrojí zařízení podle vynálezu a zabezpečovacím 395f zařízením ZZ či centrem údržby ČU.'Toto bezdrátové/ rádiové spojení mohou s výhodou zajišťovat prvky RFID organizované v mashové či stuhové síti. Aby bylo toto ekonomicky velice výhodné uspořádání možno realizovat, je koncept zařízení í i · , < -t « * 9 * »i 1 » t · · 4 »# >> · · 4 : » « · . i »« » pro indikaci lomu kolejnice a způsob této indikace podle vynálezu navržen tak, že všechny prvky výstroje mají minimální spotřebu elektrické energie. Jedná se o 4PŘ nízkoenergetický koncept řešení, kdy se s výhodou používá pro jejich napájení alternativních zdrojů jako je baterie napájená z fotovoltaických panelů, či ze zdroje stejnosměrného proudu, který je poháněný větrníkem.

4QŠ

Seznam vztahových značek

Značka	Popis
KOS	Stejnosměrný impulsní kolejový obvod
INK	Impulsní napájecí konec (KOS)
INK-1	První výstup (INK)
INK-2	Druhý výstup (INK)
1	První kolejnicový pás
2	Druhý kolejnicový pás
L	Lichý směr
S	Sudý směr
IPL	Lichý impulsní přijímač (KOS)
IPS	Sudý impulsní přijímač (KOS)
IPL-1	První lichý vstup (IPL)
IPL-2	Druhý lichý vstup (IPL)
IPS-1	První sudý vstup (IPS)
IPS-2	Druhý sudý vstup (IPS)
ISL1	První lichý isolovaný vstup. <
ISL2	Druhý lichý isolovaný styk
ISS1	První sudý isolovaný styk
ISS2	Druhý sudý isolovaný styk
IPL-3	Výstup lichého impulsního přijímače (IPL)
IPS-3	Výstup sudého impulsního přijímače (IPS)
VS	Sudý vyhodnocovač
VS-1	První vstup sudého vyhodnocovače (VS)
VL	Lichý vyhodnocovač
VL-1	První vstup lichého vyhodnocovače (VL)
VL-2	Druhý vstup lichého vyhodnocovače (VL)
IPS-3	Výstup sudého impulsního přijímače (IPS)
GZ1-1	Zvukový výstup prvního generátoru zvuku (GZ1)
GZ2-1	Zvukový výstup druhého generátoru zvuku (GZ2)
Z1L	První lichý zvukový obvod
Z1LC	Zvukové liché čidlo prvního lichého zvukového obvodu (Z1L)
Z1L-1	První vstup prvního lichého zvukového obvodu (Z1L)
Z2L	Druhý lichý zvukový obvod
Z2LC	Zvukové liché čidlo druhého lichého zvukového obvodu (Z2L)

Z1S	První sudý zvukový obvod
Z1S-1	První vstup prvního sudého zvukového obvodu (Z1S)
Z2S	Druhý sudý zvukový obvod
Z2SC	Zvukové sudé čidlo druhého sudého zvukového obvodu Z2S
Z1S-2	První vstup druhého sudého zvukového obvodu
Z1L-2	Výstup prvního lichého zvukového obvodu (Z1L)
SL	Lichý součinový obvod
SL-1	První vstup lichého součinového obvodu (SL)
Z2L-2	Výstup druhého lichého zvukového obvodu (Z2L)
SL-2	Druhý vstup lichého součinového obvodu (SL)
SS	Sudý součinový obvod
SS-1	První vstup sudého součinového obvodu (SS)

Z2S-2	Výstup druhého sudého zvukového obvodu (ZS2)
SS-2	Druhý vstup sudého součinového obvodu (SS)
SS-3	Výstup sudého součinového obvodu
SL-3	Výstup lichého součinového obvodu (SL)
IPL-3	Výstup lichého impulsního přijímače (IPL)
VL-3	Lichý výstup do centra údržby (CU) či (ZZ)
VS-3	Sudý výstup do centra údržby (CU) nebo (ZZ)
GZ1	První generátor zvuku
GZ2	Druhý generátor zvuku
A1	První akumulátor
A2	Druhý akumulátor
A3	Třetí akumulátor
A4	Čtvrtý akumulátor
A5	Pátý akumulátor
A6	Šestý akumulátor
A7	Sedmý akumulátor
A8	Osmý akumulátor
A9	Devátý akumulátor
A10	Desátý akumulátor
A11	Jedenáctý akumulátor
A12	Dvanáctý akumulátor
A13	Třináctý akumulátor
ZN	Zdroj napájecího napětí
ZN-1	První výstup zdroje napájecího napětí (ZN)
INK-3	První vstup napájecího konce impulsního stejnosměrného kolejového obvodu (KOS)
GZ1-2	První vstup prvního generátoru zvuku (GZ1)
GZ2-2	První vstup druhého generátoru zvuku (GZ2)
ZN-2	Druhý výstup zdroje napájecího napětí (ZN)
INK-4	Druhý vstup napájecího konce impulsního stejnosměrného kolejového obvodu (KOS)
GZ1-3	Druhý vstup prvního generátoru vstupu (GZ1)
GZ2-3	Druhý vstup druhého generátoru zvuku
AZ1	První zvuková značka prvního generátoru zvuku (GZ1)
AZ2	Druhá zvuková značka druhého generátoru zvuku (GZ2)

· ♦ * » » ♦ * ι i i > * » *

9 · ♦

9 9 · 4 • » · » »

-i 9 ·

Ml

tz1	Doba trvání jednoho cyklu první zvukové značky
fopzl	Opakovači kmitočet první zvukové značky (AZ1)
topzl	Opakovači čas první zvukové značky
tsz1	Startovací doba první zvukové značky (AZ1)
tz2	Doba trvání jednoho cyklu druhé zvukové značky (AZ2)
fopz2	Opakovači kmitočet druhé zvukové značky (AZ2)
topz2	Opakovači čas druhé zvukové značky (AZ2)
tgz1	Čas prvních zvukových značek (AZ1)
tgz2	Čas druhých zvukových značek (AZ2)
tsz2	Startovací doba druhé zvukové značky (AZ2)
AINK	Cyklické napětí generované v napájecím konci (INK)
foko	Opakovači kmitočet cyklického napětí (AINK)
toko	Opakovači čas cyklického napětí (AINK)
tsko	Startovací doba (KOS)
t1	Odstup impulsů a mezer cyklického napětí (AINK)
tko	Čas impulsního cyklického napětí (AINK)
CU	Centrum údržby
ZZ	Zabezpečovací zařízení

* «

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Zařízení pro indikaci zlomené kolejnice ^obsahující impulsní stejnosměrný kolejový obvod (KOS), jehož impulsní napájecí konec (IN|<) je připojen svým * prvým výstupem (INK-1) na první kolejnicový pás (Ij/jkdezteisvým druhým co výstupem (INK-2) na druhý kolejnicový pás (2), přičemž

4-254 - na lichém konci (L) impulsního stejnosměrného kolejového obvodu (KOS) je připojen lichý impulsní přijímač (IPL) prostřednictvím prvého lichého vstupu (IPL-

1) a druhého lichého vstupu (IPL-2).

ykdežtana sudém konci (S) impulsního stejnosměrného kolejového obvodu (KOS) je připojen sudý impulsní přijímač (IPS) prostřednictvím prvého sudého

43C vstupu (IPS-1) a druhého sudého vstupu (IPS-2) v

- impulsní stejnosměrný kolejový obvod (KOS) je ohraničen v kolejovém traťovém úseku prvním lichým isolovaným stykem (ISL1), druhým lichým isolovaným stykem (ISL2), prvním sudým isolovaným stykem (ISS1) a druhým sudým isolovaným stykem (ISS2), vyznačené tím, že

- výstup (IPL-3) lichého impulsního přijímače (IPL) je připojen na druhý vstup (VL-
2) lichého vyhodnocovače (VL), laíL-miů /kdežtovýstup (IPS-3) sudého impulsního přijímače (IPS) je připojen na první 44< vstup (VS-1) sudého vyhodnocovače (VS), zatímco

- zvukový výstup (GZ1-1) prvního generátoru (GZ1) zvuku je připojen k prvnímu kolejnicovému pásu (1), ζαέι)??4θ /kdežtef zvukový výstup (GZ2-1) druhého generátoru (GZ2) zvuku je připojen ke druhému kolejnicovému pásu (2)^ £45 - zatímco první lichý zvukový obvod (Z1L) má své zvukové čidlo (Z1LC) připojeno prostřednictvím prvního vstupu (Z1L-1) prvního lichého zvukového obvodu (Z1L) k prvnímu kolejnicovému pásu (1),

- přičemž druhý lichý zvukový obvod (Z2L) má své zvukové čidlo (Z2LC) připojeno prostřednictvím prvního vstupu (Z2L-1) prvního lichého zvukového obvodu (Z1L)

45# ke druhému kolejnicovému pásu (2),

- přičemž první sudý zvukový obvod (Z1S) má své zvukové čidlo (Z1SC) připojeno prostřednictvím prvního vstupu (Z1S-1) prvního sudého zvukového obvodu (Z1S) k prvnímu kolejnicovému pásu (1),

- zatímco druhý sudý zvukový obvod (Z2S) má své zvukové čidlo (Z2SC) připojeno prostřednictvím prvního vstupu (Z1S-1) druhého sudého zvukového obvodu (Z2S) ke druhému kolejnicovému pásu (2), přičemž

- výstup (Z1L-2) prvního lichého zvukového obvodu (Z1L) je připojen na první vstup (SL-1) lichého součinového obvodu (SL),.kdežto/zabúnco

- výstup (Z2L-2) druhého lichého zvukového obvodu (Z2L) je připojen na druhý 46ď vstup (SL-2) lichého součinového obvodu (SL), přičemž

- výstup (Z1S-2) prvního sudého zvukového obvodu (Z1S) je připojen na první vstup (SS-1) sudého součinového obvodu (SS),.kdežto*

- výstup (Z2S-2) druhého sudého zvukového obvodu (Z2S) je připojen na druhý vstup (SS-2) sudého součinového obvodu (SS), přičemž * » »13 -·*

46íT - výstup (SL-3) lichého součinového obvodu (SL) je připojen na první vstup (VL-1) lichého vyhodnocovače (VL), zatímco

- výstup (IPL-3) lichého impulsního přijímače (IPL) je připojen na druhý vstup (VL2) lichého vyhodnocovače (VL), přičemž výstup (VL-3) lichého vyhodnocovače (VL) je přes kabelový spoj nebo

470. bezdrátový spoj připojen do centrařúdržbyTCUjjči do zabezpečovacího zařízení (ZZ), /kdežtof z a. k. i m c. o

- výstup (VS-3) sudého vyhodnocovače (VS) je připojen přes kabelový spoj nebo bezdrátový spoj do centraúdržĎy či do zabezpečovacího zařízení (ZZ).

47-52

2 Zařízení pro indikaci zlomené kolejnice podle nároku 1 vyznačené tím, že

- první generátorů (GZ1) zvuku, druhý generátor (GZ2) zvuku a napájecí konec (INK) impulsního stejnosměrného kolejového obvodu (KOS) jsou napájeny 48C z příslušných akumulátorů (A1 X/(A2j^ (Ά3) s dlouhou dobou života, které jsou instalovány uvnitř příslušných zařízení, nebo z externího zdroje napájecího napětí (ZN), kterým může být solární panel, či generátorem stejnosměrného napětí poháněný větrníkem, nebo kabelová napájecí přípojka_fa první výstup (ZN-1) zdroje napájecího napětí (ZN) je připojen jednak k prvnímu vstupu (INK-3)

48Í napájecího konce impulsního stejnosměrného kolejového obvodu (KOS), jednak k prvnímu vstupu (GZ1-2) prvního generátoru zvuku (GZ1), jednak k prvnímu vstupu (GZ2-2) druhého generátoru zvuku (GZ2), jkde-žWdruhý výstup (ZN-2) zaéťmco zdroje napájecího napětí (ZN) je připojen jednak k druhému vstupu (INK-4) napájecího konce impulsního stejnosměrného kolejového obvodu (KOS), jednak

490: k druhému vstupu (GZ1-3) prvního generátoru zvuku (GZ1), jednak k druhému vstupu (GZ2-3) druhého generátoru zvuku (GZ2).

3 Zařízení pro indikaci zlomené kolejnice podle nároků 1 a 2 vyznačené tím, že

- lichý impulsní přijímač (IPL), první lichý zvukový obvod (Z1L) druhý lichý zvukový obvod (Z2L) lichý součinový obvod (SL), jakožto lichý vyhodnocovací obvod (VL) jsou buď napájeny z příslušných akumulátorů (A4ý (A5), (A6ý (A7)^Ja (A8) s dlouhou dobou života, které jsou instalovány uvnitř příslušných zařízení, nebo z externího napájecího zdroje, kterýmje buď baterie dobíjena.ze solárního

500- panelu, generátor stejnosměrného napětí generované o větrníkem;.kabelovou napájecí přípojkou ,

- sudý impulsní přijímač (IPS), první sudý zvukový obvod (Z1S) druhý sudý zvukový obvod (Z2S), sudý součinový obvod (SS), jakožto sudý vyhodnocovací obvod (VS) jsou buď napájeny z příslušných akumulátorů (A9)‘, (A10); (A11)',

50-5. (A12) a (Ά13) s dlouhou dobou života, které jsou instalovány uvnitř příslušných zařízení,nebo z externího napájecího zdroje, kterým může být buď baterie dobíjená ze solárního panelu, generátoru stejnosměrného napětí generovaného větrníkenT'_fkábelovou napájecí přípojkou.