CZ304457B6 - Zařízení pro indikaci zlomené kolejnice - Google Patents

Abstract

Zařízení pro indikaci zlomené kolejnice obsahuje zapojení, u něhož je výstup (IPL-3) lichého impulzního přijímače (IPL) připojen na druhý vstup (VL-2) lichého vyhodnocovače (VL), - zatímco výstup (IPS-3) sudého impulzního 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), - zatímco 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), zatímco - 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), zat

Description

Oblast techniky

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 impulzním 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 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 pásů, a to periodicky v krátkých časových úsecích, impulzech, jejichž napěťová amplituda je v oblasti desítek voltů a opakovači kmitočet může být v oblasti stovek milisekund až jednotek minut. V druhém kanálu či komponentě se zjišťuje celistvost kolejnicových pásů prostřednictvím zvukových značek, které se periodicky s opakovacím kmitočtem, kteiý 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 impulzního 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 bezdrátově buď s využitím rádiového přenosu, například s využitím prvků RFID, nebo kabelového vedení do centra údržby a do nejbližšího či navazujícího zabezpečovacího zařízení. Při přenosu výsledné informace se používá technologie zabezpečených přenosů v souladu s ČSN EN 50159.

Dosavadní stav techniky

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 izolovaných 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 měřicích vozů vybavených ultrazvukovými generátory a přijímači 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.

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 impulzním 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 úseku, na což je potřeba značné množství energie pro vybuzení kolejového přijímače/relé a pro překonání fritovacího napětí mezi kolem a kolejnicí, a to ještě spojitě, tedy

- 1 CZ 304457 B6 nepřetržitě v čase, ale pouze k zajištění celistvosti kolejových pásů, a to periodicky v krátkých časových úsecích, impulzech, jejichž napěťová amplituda je v oblasti desítek voltů a opakovači kmitočet může být v oblasti několika set milisekund až jednotek minut. Ve 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 pásuje instalováno zvukové čidlo, které zvukové signály zakódované do zmíněné zvukové značky vyhodnocují, čímž se odlišují tyto regulérní signály od nahodilých hluků. Výstupy impulzního 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, 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 impulzního přijímače je připojen na druhý vstup lichého vyhodnocovače,

- zatímco výstup sudého impulzního přijímače je připojen na první vstup sudého vyhodnocovače, zatímco

- zvukový výstup prvního generátoru zvuku je připojen k prvnímu kolejnicovému pásu,

- zatímco 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

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

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

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

- výstup druhého sudého zvukového obvodu je připojen na druhý vstup sudého součinového obvodu, přičemž

- výstup lichého součinového obvodu je připojen na první vstup lichého vyhodnocovače, zatímco

- výstup lichého impulzního přijímače je připojen na druhý vstup lichého vyhodnocovače, přičemž

- výstup lichého vyhodnocovače je přes kabelový spoj nebo bezdrátový spoj připojen do centra údržby či do zabezpečovacího zařízení, zatímco

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

Nedostatky dosavadního stavu jsou dále odstraněny vynálezem, jehož podstata spočívá v tom, že první generátor zvuku, druhý generátor zvuku a napájecí konec impulzního stejnosměrného kolejového obvodu jsou napájeny z příslušných akumulátorů s dlouhou dobou života, které jsou insta-2CZ 304457 B6 lovány uvnitř příslušných zařízení, nebo z externího zdroje napájecího napětí, kterým může být 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 impulzního stejnosměrného kolejového obvodu, jednak k prvnímu vstupu prvního generátoru zvuku, jednak k prvnímu vstupu druhého generátoru zvuku, zatímco druhý výstup zdroje napájecího napětí je připojen jednak k druhému vstupu napájecího konce impulzního stejnosměrného kolejového obvodu, jednak k druhému vstupu prvního generátoru zvuku, jednak k druhému vstupu druhého generátoru zvuku.

Nedostatky dosavadního stavu jsou dále odstraněny vynálezem, jehož podstata spočívá v tom, že lichý impulzní 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 zařízen, nebo z externího napájecího zdroje, kterým je buď baterie dobíjená buď solárním panelem, generátorem stejnosměrného napětí generovaného větrníkem, nebo kabelová napájecí přípojkou, sudý impulzní přijímač, první 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 příslušných zařízení, nebo z externího napájecího zdroje, kterým může být buď solární panel, generátor stejnosměrného napětí generovaného větrníkem, nebo kabelová napájecí přípojka.

Na 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.

Hlavní výhodou tohoto vynálezu je nezávislost výstroje především napájecího konce impulzního 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, nebo z generátorů stejnosměrného proudu poháněných větrníkem. Tyto baterie jsou uloženy na drážním pozemku v bateriové studni pod zamrznou hloubkou. Tím dochází ke značné úspoře investičních prostředků pro napájecí kabelizaci.

Další výhodou řešení dle vynálezu je možnost použití bezdrátové, například rádiové komunikace mezi prvky výstroje dle vynálezu a zabezpečovacím zařízením či centrem údržby. Ktomu lze výhodně využít prvků RFID. Tím 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 stejnosměrný impulzní kolejový obvod, který je dimenzovaný tak, že má minimální spotřebu a je schopen funkce bez instalace kolejnicových propojek díky vysoké hodnotě impulzního napětí, které překoná případný přechodový podpor u kolejových spojek na stycích spojek s kolejnicemi. Dosah takto uspořádaného prostředkuje přibližně 1,5 km jak v lichém směru, tak v sudém směru. U druhé 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 impulzní kolejový obvod, ani dvoufázový paralelní kolejový indikovat neumožní. Rovněž pomocí zvukových značek lze lépe a přesněji lokalizovat místo lomu kolejnice, jak bude uvedeno dále.

Přehled obrázků na výkresech

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

-3CZ 304457 B6 obr. 2a příklad provedení časového průběhu impulzů generovaných impulzním napájecím koncem obr. 2b příklad provedení časového průběhu zvukových značek generovaných prvním generátorem zvuku obr. 2c příklad provedení časového průběhu zvukových značek generovaných druhým generátorem zvuku

Příklady provedení vynálezu

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

Impulzní stejnosměrný kolejový obvod KOS obsahuje

- impulzní napájecí konec INK s prvním výstupem INK-1, s druhým výstupem INK-2. s prvním vstupem INK-3, s druhým vstupem INKM, a s prvním akumulátorem Al s dlouhou dobou života,

- lichý impulzní přijímač IPL s prvním vstupem IPL-1, s druhým vstupem IPL-2, s výstupem IPL-3 a se čtvrtým akumulátorem A4,

- sudý impulzní přijímač IPS s prvním vstupem IPS-1, s druhým vstupem IPS-2, s výstupem IPS-3 a s devátým akumulátorem A9.

První generátor GZ1 zvuku obsahuje první vstup GZ1-2, druhý vstup GZ1-3, první výstup GZ11 a první akumulátor Al_.

První lichý zvukový obvod Z1L obsahuje

- první vstup Z1L-L první výstup Z1L-2 a šestý akumulátor A6.

První sudý zvukový obvod Z1S obsahuje

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

Druhý generátor GZ2 zvuku obsahuje

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

Druhý lichý zvukový obvod Z2L obsahuje

- první vstup Z2L-1, první výstup Z2L-2 a pátý akumulátor A5.

Druhý sudý zvukový obvod Z2S obsahuje

- první vstup Z2S-1 a první výstup Z1S-2.

Lichý součinový obvod SL obsahuje

- první vstup SL-1, druhý vstup SL-2, výstup SL-3 a sedmý akumulátor A7.

Sudý součinový obvod SS obsahuje

- první vstup SS-l, druhý vstup SS-2, výstup SS-3 a sedmý akumulátor A12.

Lichý vyhodnocovač VL obsahuje

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

Sudý vyhodnocovač VS obsahuje

-4CZ 304457 B6

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

Impulzní stejnosměrný kolejový obvod KOS je oddělen od staničních kolejí v lichém směru L prostřednictvím prvního lichého izolovaného styku ISLU dále druhého lichého izolovaného styku ISL-2

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

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

První generátor GZ1 zvuku a druhý generátor GZ2 zvuku jsou pevně lokalizovány na příslušné kolejnici, tedy buď na prvním kolejnicovém pásu i, 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 GZ1, GZ2 zvuku je těsně 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 ZS2.

Rovněž zapouzdření všech zvukových obvodů Z1L až Z2S je provedeno analogicky jako je tomu u generátorů GZ1 a GZ2 zvuku. Tím jsou tato zařízení 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 impulzního stejnosměrného kolejového obvodu KOS spolu se součinovými obvody SL, SS a spolu s vyhodnocovací VL a VS se obvykle lokalizuje poblíž kolejiště buď způsobem, jaký je běžně 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 ušetřit několik přípojných lan a kolejových skříně. 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 pozemku.

Každý prvek výstroje zařízení dle vynálezu může být, vzhledem k navrženému nízkoenergetickému konceptu řešení, napájen z interních akumulátorů Al. A2, až A13 s dlouhou dobou života. Alternativně mohou být tyto akumulátory dobíjeny z interních generátorů, jakým je například Peltierův generátor nebo z externích napájecího zdroje ZN, který je lokalizován na drážním pozemku poblíž impulzního napájecího konce INK či poblíž prvního generátoru GZ1 zvuku či druhého generátoru GZ2 zvuku. 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 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 diverzifikované, kdy první komponentu tvoří informace o celistvosti kolejnic, která se získává z výstupu stejnosměrného impulzního kolejového obvodu KOS, zatímco druhá komponenta složené informace o celistvosti kolejnice se odvozuje

-5CZ 304457 B6 od periodického příjmu zvukových značek vysílaných prvním generátorem GZ1 zvuku či druhým generátorem GZ2 zvuku. Výhodou tohoto řešení je skutečnost, že indikací zvukových značek lze odhalit i načínající trhlinu v kolejnici, o čemž informace získaná ze stejnosměrného impulzního kolejového obvodu KOS nevypovídá. Naproti tomu dosah indikace lomu kolejnice, při použití stejnosměrného impulzního kolejového obvodu KOS je podstatně delší než při využití indikace zvukových značek. 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. Impulzy, kterými je modulováno stejnosměrné napájení stejnosměrného impulzního kolejového obvodu KOS vytváří značky, či jednoduchý kód. Je tomu tak proto, aby nedocházelo k falešnému ovlivnění činnosti zařízení dle vynálezu, například bludnými proudy.

Stejnosměrný impulzní kolejový obvod KOS, může být ohraničen prvním lichým izolovaným stykem ISL1. až druhým sudým izolovaným 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 lichými izolovanými styky ISL1, ISL2 a sudými izolovanými styky ISS1, ISS2 do 3 km, což je statisticky nejčastější 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 impulzů generovaných impulzním napájecím koncem INK stejnosměrného impulzního kolejového obvodu KOS. Toto impulzní napětí AINK je označeno symbolem. Z důvodu dosažení energetického minima napájecí energie, mají impulzové značky impulzního napětí AINK volitelný časový odstup tl, mezi impulzy, ale především mají impulzové značky opakovači kmitočet foko, který odpovídá opakovacímu času toko řádově stovek milisekund až jednotek minut. Tato hodnota je volitelná. První impulzová 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 impulzů zvuku generovaných prvním generátorem zvuku. Tyto zvuky mají amplitudu a jsou generovány periodicky s opakovacím kmitočtem fopzl. Tomu odpovídá opakovači čas topzl. Doba tzl první zvukové značky AZ1 prvního generátoru GZ1 zvuku je označena. Startovací doba tzsl první generované zvukové značky AZ1 prvního generátoru GZ1 od připnutí zařízení dle vynálezu pod napětí je označena. Na uvedeném příkladu provedení má první zvuková značka AZ1 prvního generátoru GZ1 zvuku harmonický průběh, který je periodicky tlumený. Jiný příklad provedení zvukové značky může být charakterizován shlukem impulzů a mezer v libovolné kombinaci s cílem odlišit regulérní zvukové značky od parazitních hluků.

Na obr. 2c je uveden příklad provedení časového průběhu impulzů zvuku generovaných druhým generátorem zvuku GZ2. Tyto zvuky mají amplitudu a jsou generovány periodicky s opakovacím kmitočtem fopz2. Tomu odpovídá opakovači čas topz2. Doba tz2 zvukové značky generované druhým generátorem GZ2 zvuku a startovací doba tzs2 první generované zvukové značky generované druhým generátorem GZ2 zvuku od připnutí zařízení dle vynálezu pod napětí jsou označeny. Na uvedeném příkladu provedení má zvuková značka harmonický průběh, který je periodicky tlumený. Jiný příklad provedení zvukové značky může být charakterizován shlukem impulzů a mezer v libovolné kombinaci s cílem odlišit regulérní zvukové značky od parazitních hluků.

Indikace zlomené první kolejnice se provádí následovně. Zvukové značky AZ1 charakterizované amplitudou se vysílají periodicky do první kolejnice prvním generátorem GZ1 zvuku, vyhodnocují se jednak prvním lichým zvukovým obvodem Z1L, jednak prvním sudým zvukovým obvodem Z1S. Z jejich výstupů Z1L-2, Z1S-2 v případě, že jsou periodicky přijímány příslušné zvu-6CZ 304457 B6 kové značky se přivádějí diskretizované logicky jednotkové informace jednak na první vstup SL1 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 impulzních kolejových přijímačů IPL, IPS.

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

Indikace lomu obou kolejnic, tedy jak první kolejnice, tak druhé kolejnice se provádí následovně. Stejnosměrný impulzní kolejový obvod KOS indikuje celistvost kolejnic a jejich propojení bez nutnosti instalovat kolejnicové propojky. Na výstupech IPL-3, IPS-3 lichého a sudého impulzního 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 vyhodnocují celistvost kolejnic využitím zvukových značek, takže na výstupu těchto vyhodnocovačů je k dispozici informace pro centrum CU údržby a pro navazující zabezpečovací zařízení ZZ o celistvosti či lomu kolejnice.

Indikaci lomu kolejnic, tedy jak první kolejnice, tak druhé kolejnice lze s výhodou použít pro bližší lokalizaci lomu kolejnice, tedy zda se jedná o lom první kolejnice, který se vyskytuje buď v příslušném úseku v lichém směru L, nebo v sudém směru S v místě definovaném od prvního generátoru GZ1 zvuku tím způsobem, že alternativně je možno z prvního lichého výstupu Z1L-2 přivést informaci o lomu kolejnice do lichého vyhodnocovače VL a odtud kabelem nebo bezdrátově do centra CU údržby. Obdobně lze alternativně z prvního sudého zvukového obvodu Z1S-2 přivést informaci o lomu kolejnice do sudého vyhodnocovače VS a odtud kabelem nebo bezdrátově do centra CU údržby. Indikaci lomu druhé kolejnice 2 lze lokalizovat tak, že z druhého lichého výstupu Z2L-2 lze přivést informaci o lomu kolejnice do lichého vyhodnocovače VL a odtud kabelem nebo bezdrátově do centra CU údržby. Obdobně lze alternativně z druhého sudého výstupu Z2S-2 přivést informaci o lomu kolejnice do sudého vyhodnocovače VS a odtud kabelem nebo bezdrátově do centra CU údržby.

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 úseků přejezdových zabezpečovacích zařízení, kde neindikovaný lom kolejnice může způsobit zvláště nebezpečné kolize 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 zařízením ZZ či centrem CU údržby. 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 pro indikaci lomu kolejnice a způsob této indikace podle vynálezu navržen tak, že všechny prvky výstroje mají minimální spotřebu elektrické energie. Jedná se o 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.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení pro indikaci zlomené kolejnice, obsahující impulzní stejnosměrný kolejový obvod (KOS), jehož impulzní napájecí konec (INK) je připojen svým prvým výstupem (INK-1) na první kolejnicový pás (1), zatímco svým druhým výstupem (INK-2) na druhý kolejnicový pás (2), přičemž

   - na lichém konci (L) impulzního stejnosměrného kolejového obvodu (KOS) je připojen lichý impulzní přijímač (IPL) prostřednictvím prvého lichého vstupu (IPL-1) a druhého lichého vstupu (IPL-2),

   - zatímco na sudém konci (S) impulzního stejnosměrného kolejového obvodu (KOS) je připojen sudý impulzní přijímač (IPS) prostřednictvím prvého sudého vstupu (IPS-1) a druhého sudého vstupu (IPS-2) a

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

   - výstup (IPL-3) lichého impulzního přijímače (IPL) je připojen na druhý vstup (VL-2) lichého vyhodnocovače (VL),

   - zatímco výstup (IPS—3) sudého impulzního 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),

   - zatímco zvukový výstup (GZ2-1) druhého generátoru (GZ2) zvuku je připojen ke druhému kolejnicovému pásu (2),

   - zatímco první lichý zvukový obvod (Z1L) se 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),

   - 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), zatímco

   - výstup (Z2L-2) druhého lichého zvukového obvodu (Z2L) je připojen na druhý 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), zatímco

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

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

   - výstup (IPL-3) lichého impulzního přijímače (IPL) je připojen na druhý vstup (VL-2) lichého vyhodnocovače (VL), přičemž

   -8CZ 304457 B6

   - výstup (VL-3) lichého vyhodnocovače (VL) je přes kabelový spoj nebo bezdrátový spoj připojen do centra (CU) údržby či do zabezpečovacího zařízení (ZZ), zatímco

   - výstup (VS-3) sudého vyhodnocovače (VS) je připojen přes kabelový spoj nebo bezdrátový spoj do centra (CU) údržby či do zabezpečovacího zařízení (ZZ).
2. 2. Zařízení pro indikaci zlomené kolejnice podle nároku 1, vyznačené tím, že

   - první generátor (GZ1) zvuku, druhý generátor (GZ2) zvuku a napájecí konec (INK) impulzního stejnosměrného kolejového obvodu (KOS) jsou napájeny z příslušných akumulátorů (Al, A2, A3) 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, a první výstup (ZN-1) zdroje napájecího napětí (ZN) je připojen jednak k prvnímu vstupu (INK-3) napájecího konce impulzního stejnosměrného kolejového obvodu (KOS), jednak k prvnímu vstupu (GZ1-2) prvního generátoru zvuku (GZ1), jednak k prvnímu vstupu (GZ2-2) druhého generátoru zvuku (GZ2), zatímco druhý výstup (ZN-2) zdroje napájecího napětí (ZN) je připojen jednak k druhému vstupu (INK4) napájecího konce impulzního stejnosměrného kolejového obvodu (KOS), jednak k druhému vstupu (GZ1-3) prvního generátoru zvuku (GZ1), jednak k druhému vstupu (GZ2-3) druhého generátoru zvuku (GZ2).
3. 3. Zařízení pro indikaci zlomené kolejnice podle nároků la2, vyznačené tím, že

   - lichý impulzní 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 (A4, A5, A6, A7 a A8) s dlouhou dobou života, které jsou instalovány uvnitř příslušných zařízení, nebo z externího napájecího zdroje, kterým je buď baterie dobíjena ze solárního panelu, či generátoru stejnosměrného napětí generovaného větrníkem nebo kabelovou napájecí přípojkou,

   - sudý impulzní 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, All, A12 a A13) s dlouhou dobou života, které jsou instalovány uvnitř příslušných zařízení, nebo z externího napájecího zdroje, kterým může být buď baterie dobíjena ze solárního panelu, či generátoru stejnosměrného napětí generovaného větrníkem nebo kabelovou napájecí přípojkou.