ES2262473T3 - Dispositivo para la transmision de una señal de estado de un aparato de influencia en el trafico a un vehiculo. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para la transmisión de una señal de estado (ZS) de un aparato de influencia en el tráfico (S) a un vehículo (L), en el que la señal de estado (ZS) del aparato de influencia en el tráfico (S) es regulable por un conmutación (RS) y mediante una unidad de transmisión (TU) es transmisible a un vehículo (L), caracterizado porque en un bucle, en el que están colocados la conmutación (RS) y la unidad de transmisión (TU), están previstos los medios (UVV, UP), mediante los que el impulso de tensión (SP) puede ser aplicado en secuencias periódicas por los contactos del conmutación (RS).

Description

Dispositivo para la transmisión de una señal de estado de un aparato de influencia en el tráfico a un vehículo.

La presente invención se refiere a un dispositivo para la transmisión de una señal de estado de un aparato de influencia en el trafico a un vehículo, en el que la señal de estado de un aparato de influencia en el trafico es graduable por una conmutación eléctrica, en particular una conmutación por relé y se transmite a un vehículo mediante una unidad de transmisión.

Un dispositivo semejante se utiliza hoy, por ejemplo de manera moderada para la transmisión del estado de una señal luminosa a una locomotora. Actualmente se usan sistemas conocidos entre otras cosas bajo el nombre "SIGNUM" Y "ZUB 121". Ambos sistemas son sistemas de protección de trenes en forma de puntos y funcionan frecuentemente de una manera redundante. Con estos sistemas se transmiten de manera típica las señales de estado de la señal luminosa, como "marcha", "alarma" y "parada", a la locomotora o en las locomotoras de empuje se transmiten a un vehículo de manda.

El sistema conocido bajo el nombre "SIGNUM" trabaja según un proceso transformador. En este procedimiento por un imán permanente colocado en una bobina colocada en un lado de la vía se induce a una locomotora o a un vehículo de mando un impulso de tensión. La salida de esta bobina se conmuta conforme al concepto de estado que tiene que ser transmitido actualmente de la señal luminosa, con lo que por lo general se usa una conmutación por relé. Esta salida conectada de esta manera, se instala sobre un núcleo en U en el camino del acoplamiento mutuo en una segunda bobina colocada a sí mismo en el lado de la vía. Otra bobina perteneciente a este transformador esta ordenada en la locomotora o en el vehículo de mando. De esta manera esta bobina lee el impulso de tensión inducido por el imán permanente en la locomotora o en el vehículo de mando, el cual ahora además esta codificado con el concepto del estado de la señal luminosa. En este caso, la codificación conduce con esto a que el impulso de tensión inducido con respecto a su polaridad permanezca invariable o se invierta o el impulso de tensión se transporte a la toma de tierra y por eso no se manifiesta ninguna señal.

La tensión inducida en la bobina por el imán permanente en la locomotora o en el vehículo de mando, alcanza según la velocidad, es decir según el cambio temporal de las corrientes magnéticas, hasta 400 voltios, así que todos los contactos existentes en este bucle de transmisión transformador son de baja resistencia y puede ser que de producirse los contactos de alta resistencia, a titulo comparativo, a causa de esta alta corriente inducida , para una denominada cohesión es decir por la producción de un arco eléctrico sobre el contacto de alta resistencia (disrupción en avalancha), se hace de baja resistencia. De esta manera, la formación de la posición de señal correspondiente a la condición de señal transmitida, no es problemática por si misma tampoco en una conmutación por relee de los contactos de plata pura usados en conexión sin corriente.

Debido al perfeccionamiento del sistema de influencia en los trenes, actualmente ya esta programada la no utilización del sistema "SIGNUM" y "ZUB121" al menos sobre trayectos de vías muy transitables y frecuentemente también con trenes de alta velocidad, porque estos sistemas se reemplazan por un denominado sistema "European Train Control System", en lo sucesivo designado como ETCS. El ETCS ofrece, frente a los sistemas antiguos, una funcionalidad aumentada con respecto a la repetición de señales y mejora significativamente el mando del tren.

En la transmisión del estado de señal de la señal luminosa el ETCS necesita módulos de transmisión en forma de puntos, que se designan como EURO-Balisen. Así la indicación de una señal se forma, como en el sistema mencionado anteriormente, por la conmutación correspondiente de los contactos de relé y leído en el EURO-Balisen, se convierte en un telegrama y a continuación se transmite a la locomotora o al vehículo de mando. La energía eléctrica necesaria para este proceso, se prepara así mediante un campo magnético de alta frecuencia radiado por la locomotora o por el vehículo de mando. Este campo HF emitido en la forma de un lóbulo de radiación tiene después de la especificación ETCS una frecuencia de 27 MHz.

En el reequipamiento del sistema de repetición de señales del tren al sistema ETCS es necesario que las "viejas" bobinas SIGNUM se saquen del montante de la vía y se reemplacen por los EURO-Balisen. Con respecto a esto, para que los costes necesarios se sostengan en cada señal luminosa, es deseable que el resto de la instalación y el modo de conexión de la señal luminosa o en general del aparato de influencia en el tren, pueda permanecer invariable.

La presente invención tiene por objeto proponer un dispositivo, que permite de una forma económica la sustitución de influencia en el tren, por el aparato de influencia en el tren del sistema ETCS, que hoy por regla general son todavía señales luminosas.

Este objetivo se soluciona mediante un dispositivo del tipo mencionado al principio de conformidad con la invención, que en un bucle, en el que la conmutación eléctrica y la unidad de transmisión se colocan, están previstos medios, mediante los cuales, los impulsos de tensión se aplican en secuencias periódicas sobre los contactos del contacto eléctrico.

De esta manera, puede permanecer invariable todo el modo de conexión para la formación conceptual de la señal del estado de la situación, por que a causa de los impulsos de tensión producidos por el dispositivo sobre el bucle, esta garantizado, que los contactos que están estructurados para la formación conceptual, sean de baja resistencia en comparación con la resistencia. Debido a que los impulsos de corriente sólo se aplican en sucesión periódica, la cantidad necesaria de energía eléctrica es también graduable con el ritmo de compás en un campo muy amplio, que en un compás escogido correspondiente conduce al consumo deseado de potencia eléctrica baja.

Como dispositivo de influencia en el tráfico preferente, es apropiado aquí una señal luminosa, que guía a un vehículo sobre carriles.

En cuanto a la instalación del EURO-Balisen en el montante de la vía, es especialmente práctico integrar la unidad de transmisión en un módulo de repetición de señales colocado en un montante de la vía.

Con la supresión del impulso de tensión inducido por medio del imán permanente de la locomotora se prevé una ejecución preferente de la invención, que la energía eléctrica necesaria para la instalación de los impulsos de tensión se toma de una red de abastecimiento del dispositivo de influencia en el tráfico y/o de una batería. Especialmente práctico es tomar la energía eléctrica de al menos una red de alumbrado del dispositivo de influencia en el tráfico.

Aquí es especialmente sensible actuar, porque la red de luz misma, debido a aspectos de técnica de seguridad, sólo permite una toma muy pequeña de energía, que entonces sólo puede encontrarse en una zona, que se puede contemplar como despreciable frente al consumo de potencia del medio luminoso en la señal luminosa. Por ejemplo la corriente en la red de alumbrado durante las horas del día con claridad está en aproximadamente 35 V y en la noche baja de nivel en aproximadamente 28 V para evitar deslumbramientos. La disminución correspondiente de la corriente luminosa principal que fluye en el servicio nocturno es de aproximadamente 475 mA a aproximadamente 370 mA. Una toma de energía al uno por ciento sin problemas desde el aspecto de seguridad, suministra entonces sólo una potencia eléctrica de aproximadamente 166 mW o de aproximadamente 104 mW.

Por la existencia de estos, también cuando solamente hay pequeñas producciones de potencia para que se pueda garantizar su continuidad, está previsto instalar una toma de tensión en más redes de alumbrado de la señal y toda la toma de tensión se suministra en cada caso a un transformador de tensión y a continuación se suman. Una señal dotada de manera frecuente con cuatro medios luminosos (luz verde para "circular", luz amarilla para "precaución", luz roja para "parada" y una segunda luz roja para "parada de urgencia" en el caso de avería del medio luminoso rojo) posibilita siempre al menos la toma de tensión de una red de alumbrado.

Para que la potencia eléctrica disponible se aproveche de una manera especialmente eficiente y al mismo tiempo se asegure la admisión del bucle con impulsos de tensión periódicos, puede ser especialmente ventajoso cuando la serie temporal de los impulsos de tensión se gradúa dependiendo de la energía eléctrica disponible.

Aquí es especialmente ventajoso, por razones de técnica de seguridad, cuando es posible elegir el uso de la energía eléctrica disponible a favor de la transmisión del estado de señal de los vehículos y en perjuicio del montaje del impulso de tensión, en caso de que el suministro de energía se deba hacer crítico.

Otra forma de ahorro de energía en la transmisión de los estados de señal sucede cuando la unidad de transmisión sólo transmite el estado de señal en un interfaz sencillo, como por ejemplo unos interfaces 2v5, transmiten en el Eurobalise, el cual contiene los datos transmitidos a la locomotora o al vehículo de mando. Así los datos trasmitidos no se transmiten - como se deseaba en el ETCS - sobre el denominado interfaz "C", el cual necesita aproximadamente 1,5 vatios de línea de transmisión.

Otras configuraciones ventajosas de la invención se sacan de otras reivindicaciones.

Un ejemplo de realización de la invención se explica a continuación por medio de los dibujos adjuntos. En ellos se muestran:

Figura 1 un diagrama de conjunto de la construcción de un dispositivo para la transmisión de una señal de estado de una señal luminosa en una locomotora según un ETCS adaptado a SIGNUM; y

Figura 2 un diagrama de conjunto de la construcción de un dispositivo conforme a la figura 1 con un funcionamiento hibrido.

La figura 1 muestra un diagrama de conjunto de la construcción de un dispositivo para la transmisión de una señal de estado ZS a una locomotora L. El objetivo del dispositivo consiste en que el estado de una señal S, es decir el ajuste de la señal S, sea especialmente fiable y manteniendo el modo de conexión de la señal usual transmitirlo a la locomotora L. Para la preparación de la señal de estado ZS sirve una conmutación por relé RS, que se puede conectar en el ajuste de señales K1a, K1b, K2a y K2b. Mediante esta conmutación por relé RS, en el ejemplo de realización presente, están conceptos como "circular", "precaución" y "parada", comparados de forma electrónica en un comparador K y así transformando, para el siguiente convertidor logístico, los datos registrables.

En la salida del comparador K está un dato D, que en un descodificador DCD colocado a continuación se transforma en un telegrama enviado ST y se transmite a una unidad de transmisión TU. La unidad de transmisión TU, esta así integrado en un EURO - Balise EB, que sirve como módulo de transmisión. Del EURO - Balise EB se transmite locomotora L la señal de estado ZS propia de la señal luminosa S, por ser solicitada por la locomotora L debido a la permanente radiación por parte de la locomotora de un lóbulo de radiación de 27 MHz- AF sin contacto en la locomotora L.

La potencia eléctrica necesaria para la transformación lógica del ajuste de señales K1a, K1b, K2a y K2b se saca de un suministro de tensión continua, denominado en lo sucesivo como suministro de energía lógica LDC. Esa potencia eléctrica de la energía lógica LDC no proviene del lóbulo de radiación de 27 MHz - AF de la locomotora L, sino que se saca en el siguiente ejemplo de realización, de todas las redes de alumbrado SK de la señal luminosa S. Aquí tiene lugar en cada red de alumbrado SK una alta resistencia y así una toma de tensión AAC segura en cuanto a la técnica de seguridad, que no obstante en la figura 1 está representado solo para una red de alumbrado LS. La tensión usada se filtra a continuación en un filtro F, a continuación se endereza en un rectificador de corriente G y se suministra en un condensador de carga C. Hay que observar, que también la toma de tensión AAC puede ser prevista sólo en una o también en más, pero no en todas las redes de alumbrado SK. La ventaja de la toma de tensión AAC en todas las redes de alumbrado SK, consiste tan solo en el hecho de que al menos una red de alumbrado SK muestra la tensión de la señal luminosa y por lo tanto siempre es posible una toma de energía continuada.

En la representación mostrada, se vuelve a transmitir la tensión de corriente continua así recibida de un multiplicador de tensión UVV a un generador de potencia eléctrica UP, al que así se traslada la posición, admitiendo la conmutación por relé RS con un impulso de tensión eléctrica SP que vuelve periódicamente. De esta manera se asegura, que los contactos de la conmutación por relé RS sean en todo momento de baja impedancia en comparación con la carga y así están bien guiados. Este impulso de tensión eléctrica SP se puede entregar por ejemplo en el espacio de 1 hasta 30 minutos.

La frecuencia de la descarga del impulso de tensión eléctrica SP depende, en el presente ejemplo de realización, del nivel de carga de un acumulador de energía ES para el suministro de energía eléctrica LDC. En caso de que un control de carga LK compruebe aquí para el acumulador de energía ES un nivel de cargo insuficiente, se interrumpe el suministro de corriente al multiplicador de tensión UVV y en su lugar se suministra al control de carga LK y al acumulador de energía ES. Análogamente a esta constelación, se conmuta también por un conmutador US la admisión con el impulso de corriente SP en el suministro de energía lógica LDC, cuando en el EURO - Balise EB se capta el lóbulo de radiación - HF de la locomotora L y por consiguiente envía a la lógica en forma de una "señal de atención" la orden de tener que transmitir ahora directamente el estado de la señal SZ actual a la locomotora L.

Hay que poner de relieve que en este dispositivo esta el hecho de que la transferencia del repetidor de señales, por un sistema antiguo como SIGNUM y/o ZUB 121, en el nuevo sistema ETCS sale bien sin que el modo de conexión de la señal verdadera y en especial la lógica representada en la conmutación por relé RS se deba de intercambiar. Solo únicamente se tienen que realizar las medidas adicionales para la generación periódica del impulso de tensión eléctrica y con eso para la correcta representación del estado de la señal.

Al mismo tiempo, sería posible un abastecimiento de energía alternativo a la toma de tensión AAC aquí descrito en las redes de alumbrado LS por una batería acoplada en el caso dado con una posible pila solar, con lo que la construcción todavía se simplifica de nuevo, sin embargo esto traería un servicio -y una vigilancia supletorios para la función segura de la batería y en el caso dado de la pila solar.

Es al fin destacable la sustitución del impulso de corriente eléctrica inducido por la locomotora L en movimiento, por un imán permanente para la cohesión de los contactos conectados sin corriente con la obtención de baja impedancia por la salida del impulso de tensión periódica realizada conforme a la invención, que se genera independientemente de la locomotora L y por ejemplo por una descarga periódica de un condensador. Eso garantiza incluso que los contactos se sigan manteniendo con baja impedancia, si la locomotora L se debe detener ante la señal luminosa S y por ejemplo estar un tiempo largo sobre el EURO-Balise EB. A continuación en un trayecto desbloqueado donde se circula de nuevo libremente el contacto conmutado por si mismo en la conmutación por relé RS se hace de baja impedancia debido a la descarga del impulso de tensión. Un alargamiento insignificante de la permanencia de la locomotora L ante la señal luminosa S hasta la siguiente ruptura de tensión, en caso de un contacto de alta impedancia es también resistible sin riesgo para la seguridad.

La figura 2 muestra en complementación de la figura 1 una pantalla de esquema modular de un dispositivo conforme a la figura 1, consiguiendo la complementación de la figura 1 la mezcla de servicios del sistema antiguo SIGNUM y del nuevo sistema ETCS. Para componentes idénticos, se volvían a emplear de nuevo los mismos signos de referencia.

Punto esencial del sistema SYGNUM son dos pares de bobinas S1a, S1b y S2a, S2b. Al mismo tiempo las bobinas S1a y S2a están instaladas en el lado de la vía y las bobinas S1b y S2b están instaladas en el lado de la locomotora. La señal de estado LS se transmite ahora de dos distintas maneras a la locomotora LK. Conforme al sistema SIGNUM, la bobina S1b formada como imán permanente induce un impulso de corriente en la bobina S1a, cuya salida esta conmutada con la indicación de señal actual como relé. El impulso de corriente codificado con la información de señal se pone ahora en la entrada de la bobina S2a, que de nuevo induce de vuelta un impulso equipado con la información de señal a la bobina del lado de la locomotora S2b.

Al mismo tiempo mediante una gatillada del oscilador OZ se alimenta el impulso provisto con la información de la señal, sobre una separación galvánica GT y una protección contra sobretensiones P transferida en la zona ETCS. Mediante la comparación, en una insignificante modificación del comparador K' frente a la figura 1, la información de la señal se prepara conforme al impulso de corriente alimentado para el ETCS - telegrama de envío ST.

También en este ejemplo de realización es posible una emisión del actual contacto conectado en la conmutación por relé RS con el impulso de corriente SP, porque el emisor del impulso de corriente UP acopla los impulsos generados periódicamente en la protección contra sobretensiones P y la separación galvánica GT en la conmutación por relé RS. De esta manera viene periódicamente a una "quemadura libre" de un contacto en el caso dado de alta impedancia en el lugar en el que el concepto de señal actual se transforma en un montaje electrónico.

En conclusión se puede completar con un apunte, de que el dispositivo conforme a la invención se puede introducir en cualquier otro aparato de influencia en el tráfico formado de forma diferente, como por ejemplo semáforos para tranvías, para el control mismo incluso de vehículos de tráfico rodado.

Lista de las abreviaturas empleadas

AAC

Toma de tensión

C

Condensador de carga

D

Fecha

DCD

Descodificador

EB

EURO - Balise

ES

Acumulador de energía

F

Filtro

G

Rectificador de corriente

GT

Separación galvánica

K, K'

Comparador

L

Locomotora

LDC

Suministro lógico

LK

Control de carga

LS

Circuito eléctrico de la lámpara

OZ

Oscilador

P

Protección contra sobretensión

RS

Conmutador por relé

S

Señal

SP, SP'

Impulso de tensión

ST

Telegrama de emisión

S1a, S1b

Primer par de bobinas

S2a, S2b

Segundo par de bobinas

TU

Unidad de transmisión

UP

Transmisor del impulso de tensión

US

Conmutador

UVV

Multiplicador de tensión

ZS

Señal de estado

Claims (11)

1. Dispositivo para la transmisión de una señal de estado (ZS) de un aparato de influencia en el tráfico (S) a un vehículo (L), en el que la señal de estado (ZS) del aparato de influencia en el tráfico (S) es regulable por un conmutación (RS) y mediante una unidad de transmisión (TU) es transmisible a un vehículo (L),

caracterizado porque

en un bucle, en el que están colocados la conmutación (RS) y la unidad de transmisión (TU),están previstos los medios (UVV, UP), mediante los que el impulso de tensión (SP) puede ser aplicado en secuencias periódicas por los contactos del conmutación (RS).

2. Dispositivo según la reivindicación 1,

caracterizado porque

el aparato de influencia en el trafico es una señal luminosa (S).

3. Dispositivo según la reivindicación 1 o 2,

caracterizado porque

el vehículo es un vehículo sobre carriles (L).

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 hasta 3,

caracterizado porque

la unidad de transmisión (TU) esta integrado en un módulo de influencia de los trenes (EB) colocado en una montante de las vías

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 hasta 4

caracterizado porque

la energía eléctrica necesaria para la producción de los impulsos de tensión (SP) puede tomarse de un conmutación de abastecimiento del aparato de influencia en el trafico (S) y/o de una batería.

6. Dispositivo según la reivindicación 5,

caracterizado porque

la energía eléctrica puede tomarse al menos de un circuito luminoso (LS) del aparato de influencia en el trafico (S).

7. Dispositivo según la reivindicación 6,

caracterizado porque

en cada circuito luminoso (LS) esta prevista una toma de tensión (AAC) y todas las tomas de tensión (AAC) respectivamente conducen a un transformador de tensión y a continuación se suman.

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 hasta 7

caracterizado porque

una disposición temporal de los impulsos de tensión (SP) es graduable dependiendo de la energía eléctrica disponible.

9. Dispositivo según la reivindicación 8,

caracterizado porque

se puede elegir el uso de la energía eléctrica puesta a disposición en favor de la transmisión de la señal de estado (ZS) en el vehículo (L) y es en perjuicio del establecimiento de los impulsos de tensión (SP).

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 hasta 9,

caracterizado porque

la unidad de transmisión (TU) transmite la señal de estado (ZS) sobre un interfaz 2v5

11. Dispositivo según la reivindicación 10,

caracterizado porque

están previstas tres señales de estado (ZS) diferentes.