Способ проверки бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации и оценки её помехоустойчивости
Владельцы патента RU 2578627:
Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" (RU)
Изобретение относится к области обеспечения безопасности движения поездов на железнодорожном транспорте. В способе определяют работоспособность бортовой аппаратуры АЛС, задают последовательности тестовых кодовых сигналов, используя различные сочетания и смены комбинаций кодовых сигналов, повторяя заданные последовательности тестовых кодовых сигналов с задержкой между кодовыми сигналами, с искажениями, затем сравнивают заданные последовательности кодовых сигналов с показаниями локомотивного светофора с учетом инерционности распознавания сигналов аппаратурой АЛС и временной задержки на включение показаний локомотивного светофора. Причем измеряют время переключения показаний локомотивного светофора и оценивают помехоустойчивость бортовой аппаратуры АЛС по анализу временных параметров переключения локомотивного светофора и их соответствия заданным последовательностям тестовых кодовых сигналов, чем больше время переключения, при которых его показания не соответствуют значениям заданной последовательности тестовых кодовых сигналов, тем ниже уровень помехоустойчивости проверяемой бортовой аппаратуры АЛС. Достигается повышение объективности проверки бортовой аппаратуры. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области обеспечения безопасности движения поездов на железнодорожном транспорте, в частности к способам проверки работоспособности бортовых устройств автоматической локомотивной сигнализации (АЛС) и оценки ее помехоустойчивости.
Известен способ диагностики локомотивной аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации, реализованный системой диагностики локомотивной аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации, заключающийся в том, что диагностику проводят в пути следования локомотива при отсутствии индуктивного шлейфа, задают тестовую последовательность кодовых сигналов АЛС и подают ее на дополнительные обмотки приемных локомотивных катушек АЛС, подключенных к локомотивной аппаратуре АЛС, обработанные ее сигналы сравнивают с заданной тестовой последовательностью кодовых сигналов, и при их несоответствии регистрируют ошибку, причем сначала задают тестовую последовательность кодовых сигналов без помех, а затем - вместе с помехами (RU 2383460, B61L 25/00, 10.03.2010).
Известный способ обеспечивает возможность диагностирования локомотивной аппаратуры в пути следования, однако требует применения специальных катушек АЛС на каждом локомотиве, что связано с большими дополнительными затратами. Кроме того, он не позволяет оценить уровень помехоустойчивости аппаратуры АЛС и не способен выявить локомотивы с бортовой аппаратурой автоматической локомотивной сигнализацией, имеющей низкую помехоустойчивость.
Наиболее близким к заявляемому способу является способ проверки работоспособности устройств автоматической локомотивной сигнализации, реализованный устройством проверки систем автоматической локомотивной сигнализации (УПС-АЛС), заключающийся в том, что задают последовательность тестовых кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации, формируют сигнал помехи и направляют их на вход бортовой аппаратуры АЛС, обработанную ею последовательность сигналов сравнивают с заданной последовательностью кодовых сигналов и при их соответствии определяют работоспособность бортовой аппаратуры АЛС (RU 114016, B61L 3/20, 10.03.2012).
Известный способ обеспечивает проверку работы АЛСН и АЛС-ЕН с учетом электромагнитной обстановки, создаваемой протекающими в рельсовой цепи токами, а также ЭДС, наводимой в приемных локомотивных катушках от внешних источников электромагнитный полей. Однако при этом в известном способе отсутствует анализ результатов расшифровки бортовой аппаратурой АЛС задаваемых кодов с искажениями, что не позволяет оценить уровень помехоустойчивости бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации.
Технический результат заключается в повышении объективности проверки бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации и достоверности оценки уровня ее помехоустойчивости, исключении влияния «человеческого фактора» на результаты проверки.
Технический результат достигается тем, что способ проверки бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации и оценки ее помехоустойчивости заключается в том, что задают последовательности тестовых кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации с номинальными параметрами для каждого типа кодового путевого трансмиттера, направляют их на вход бортовой аппаратуры АЛС, показания локомотивного светофора бортовой аппаратуры АЛС сравнивают с заданными последовательностями кодовых сигналов и при их соответствии определяют работоспособность бортовой аппаратуры АЛС, при задании последовательностей тестовых кодовых сигналов используют различные сочетания и смены комбинаций кодовых сигналов зеленого, желтого, красно-желтого и защитного красно-желтого кодов, в том числе двойные смены кодов, а также отсутствие кодового сигнала после указанных комбинаций, повторяют заданную последовательность тестовых кодовых сигналов сначала с задержкой между кодовыми сигналами, равной 2-4 c, а затем - с искажениями, характерными для реальных условий эксплуатации локомотива, а потом - с задержкой между кодовыми сигналами, равной 2-4 c, и с искажениями, характерными для реальных условий эксплуатации локомотива, сравнивают заданные последовательности кодовых сигналов с показаниями локомотивного светофора с учетом инерционности распознавания сигналов и временной задержки на включение соответствующего показания локомотивного светофора, при этом измеряют время переключения показаний локомотивного светофора и оценивают уровень помехоустойчивости бортовой аппаратуры АЛС по результатам анализа временных параметров переключения показаний локомотивного светофора и их соответствия заданным последовательностям тестовых кодовых сигналов, чем больше время переключения показаний локомотивного светофора, при которых его показания не соответствуют значениям заданной последовательности тестовых кодовых сигналов, тем ниже уровень помехоустойчивости проверяемой бортовой аппаратуры АЛС.
При этом заданные последовательности тестовых кодовых сигналов могут направлять как непосредственно на вход бортовой аппаратуры АЛС, так через рельсовую цепь или испытательный шлейф, индуктивно связанные с приемными катушками аппаратуры АЛС.
Кроме того, при задании последовательностей тестовых кодовых сигналов используют комбинации кодовых сигналов как с целыми по длительности кодовыми циклами, так и с неполными кодовыми циклами в моменты смены кодовых сигналов.
При задании последовательностей тестовых кодовых сигналов используют комбинации кодовых сигналов с искаженными временными параметрами и/или с искаженными частотными характеристиками.
Предлагаемый способ реализует устройство для проверки бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации и оценки ее помехоустойчивости, структурная схема которого представлена на чертеже.
Устройство для проверки бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации и оценки ее помехоустойчивости содержит последовательно соединенные пульт 1 управления и блок 2 задания последовательности кодовых сигналов, выход которого через испытательный шлейф 3 посредством индуктивной связи подключен к бортовой аппаратуре 4 автоматической локомотивной сигнализации локомотива, локомотивный светофор 5, блок 6 считывания показаний локомотивного светофора, выходом подключенный к первым входам модуля 7 анализа показаний бортовой локомотивной сигнализации и модуля 8 анализа временных параметров переключения показаний локомотивного светофора, выход каждого из которых соединен с соответствующим входом модуля 9 формирования протокола проверки, другим входом подключенного к выходу блока 10 ввода данных, блок 11 памяти для хранения последовательностей тестовых кодовых сигналов, выход которого соединен со вторыми выходами модулей 7 и 8 соответственно показаний локомотивного светофора и анализа временных параметров переключения показаний локомотивного светофора.
Устройство работает следующим образом.
Перед началом проверки с помощью блока 9 ввода данных в модуль 9 формирования протокола проверки вводят информацию о серии и номере локомотива, месте его приписки, фамилии проверяющего.
С пульта 1 управления задают программу проверки бортовой аппаратуры 4 автоматической локомотивной сигнализации данного локомотива. Блок 2 задает последовательности тестовых кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации с номинальными параметрами для каждого типа кодового путевого трансмиттера, что позволяет осуществлять проверку в условиях, максимально приближенных к условиям реальной поездной работы локомотива при смене типа кодовых путевых трансмиттеров на границах блок-участков.
При задании последовательностей тестовых кодовых сигналов блок 2 использует различные сочетания и смены комбинаций кодовых сигналов зеленого, желтого, красно-желтого и защитного красно-желтого кодов, в том числе двойные смены кодов, а также отсутствие кодового сигнала после указанных комбинаций, повторяет заданную последовательность тестовых кодовых сигналов сначала с задержкой между кодовыми сигналами, равной 2-4 c, а затем - с искажениями, характерными для реальных условий эксплуатации локомотива, а потом - с задержкой между кодовыми сигналами, равной 2-4 c, и с искажениями, характерными для реальных условий эксплуатации локомотива.
С выхода блока 2 последовательности кодовых сигналов испытательный шлейф 3 посредством индуктивной связи поступает на бортовую аппаратуру 4 АЛС.
При правильной работе бортовой аппаратуры 4 АЛС при появлении кодовых сигналов зеленого огня на локомотивном светофоре 5 с соответствующей временной задержкой загорается зеленый огонь, кодовых сигналов желтого огня - желтый огонь, кодовых сигналов красно-желтого огня - загорается желтый огонь с красным. При отсутствии кодовых сигналов после зеленого или желтого огня на локомотивном светофоре 6 загорается белый огонь, а после красно-желтого огня - красный.
При передаче кодовых сигналов с помехами искажаются как форма сигналов, так и временные интервалы между отдельными посылками кода.
Установленный в непосредственной близости к локомотивному светофору 5 бортовой аппаратуры 4 АЛС блок 6 считывания показаний локомотивного светофора выполнен в виде отдельных фотоприемников на каждый огонь локомотивного светофора 5. Фотоприемники блока 6 считывают показания локомотивного светофора 5 и на соответствующем выходе блока 6 формируется сигнал, характеризующий принятый аппаратурой 4 АЛС в данный момент времени кодовый сигнал, который передается в модуль 7 анализа показаний бортовой локомотивной сигнализации и в модуль 8 анализа временных параметров переключения показаний локомотивного светофора.
При этом на другие входы модулей 7 и 8 с выхода блока 11 памяти подается задаваемая последовательность тестовых кодовых сигналов.
Модуль 7 сравнивает показания локомотивного светофора бортовой аппаратуры 4 АЛС с задаваемой последовательностью тестовых кодовых сигналов.
По результатам сравнения модуль 7 определяет соответствие или несоответствие показаний локомотивного светофора 5 заданной последовательности тестовых сигналов, результаты сравнения направляет в модуль 9.
Модуль 8 по показаниям блока 6 измеряет время переключения локомотивного светофора 5, характеризующее устойчивость работы бортовой аппаратуры 4 АЛС локомотива при различных искажениях кодовых сигналов, сравнивает с временными параметрами задаваемых кодовых сигналов, регистрирует их и определяет, при каких временных расхождениях показания локомотивного светофора 5 перестают соответствовать значениям задаваемых тестовых кодовых сигналов проверки. Результаты анализа временных параметров модуль 8 направляет в модуль 9 формирования протокола проверки.
Модуль 9 в автоматическом режиме на основании полученных данных формирует протокол проверки бортовой аппаратуры 4 АЛС локомотива, в котором отражает ее работоспособность и оценивает ее помехоустойчивость.
В случае соответствия показаний локомотивного светофора 5 кодовым сигналам проверки модуль 9 в протоколе проверки регистрирует работоспособность аппаратуры 4 АЛС, а в случае несоответствия - отсутствие ее работоспособности.
Оценку помехоустойчивости аппаратуры 4 АЛС модуль 9 определяет по результатам анализа временных параметров переключения показаний локомотивного светофора 5. Чем больше временных значений, при которых показания локомотивного светофора не соответствуют значениям комбинации кодовых сигналов проверки, тем ниже уровень помехоустойчивости проверяемой аппаратуры 4 АЛС локомотива.
При задании тестовых последовательностей блок 2 использует также комбинации кодовых сигналов как с целыми по длительности кодовыми циклами, так и с неполными кодовыми циклами в моменты смены кодовых сигналов, двойные смены кодов, что позволяет осуществлять проверку бортовой аппаратуры 4 АЛС в условиях, максимально приближенным к условиям реальной поездной работы локомотива при проезде границ рельсовых цепей, смене типа кодовых путевых трансмиттеров на границах блок-участков, следовании поездов по удалению друг за другом.
Использование при проверке временной задержки между соответствующими кодовыми сигналами, равной 2-4 секунды, позволяет имитировать задержки во включении кодирования рельсовых цепей и возникающей на это время паузе в приеме сигналов АЛС, а также отсутствие сигналов АЛС при нахождении приемных катушек АЛС локомотива над изолирующими стыками. В качестве задаваемых электромагнитных помех, характерных для реальных условий эксплуатации локомотива, используют синусоидальные, импульсные и флуктуационные помехи, приводящие к искажению временных и амплитудно-частотных характеристик кодовых сигналов. Временные искажения кодовых сигналов имитируют путем изменения длительностей импульсов, интервалов и кодового цикла в кодовых комбинациях. Амплитудно-частотные искажения кодовых сигналов имитируют путем изменения несущей частоты кодовых сигналов в пределах полосы пропускания приемных устройств АЛС и уровня подаваемого сигнала.
Таким образом, предложенный способ повышает объективность проверки бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации и достоверность оценки уровня ее помехоустойчивости и позволяет исключить влияние «человеческого фактора» на результаты проверки.
1. Способ проверки бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации и оценки ее помехоустойчивости, заключающийся в том, что задают последовательности тестовых кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации с номинальными параметрами для каждого типа кодового путевого трансмиттера, направляют их на вход бортовой аппаратуры АЛС, показания локомотивного светофора бортовой аппаратуры АЛС сравнивают с заданными последовательностями кодовых сигналов и при их соответствии определяют работоспособность бортовой аппаратуры АЛС, при задании последовательностей тестовых кодовых сигналов используют различные сочетания и смены комбинаций кодовых сигналов зеленого, желтого, красно-желтого и защитного красно-желтого кодов, в том числе двойные смены кодов, а также отсутствие кодового сигнала после указанных комбинаций, повторяют заданную последовательность тестовых кодовых сигналов сначала с задержкой между кодовыми сигналами, равной 2-4 с, а затем - с искажениями, характерными для реальных условий эксплуатации локомотива, а потом с задержкой между кодовыми сигналами, равной 2-4 с, и с искажениями, характерными для реальных условий эксплуатации локомотива, сравнивают заданные последовательности кодовых сигналов с показаниями локомотивного светофора с учетом инерционности распознавания сигналов аппаратурой АЛС и временной задержки на включение показаний локомотивного светофора, при этом измеряют время переключения показаний локомотивного светофора и оценивают уровень помехоустойчивости бортовой аппаратуры АЛС по результатам анализа временных параметров переключения показаний локомотивного светофора и их соответствия заданным последовательностям тестовых кодовых сигналов, чем больше время переключения показаний локомотивного светофора, при которых его показания не соответствуют значениям заданной последовательности тестовых кодовых сигналов, тем ниже уровень помехоустойчивости проверяемой бортовой аппаратуры АЛС.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что заданные последовательности направляют на вход бортовой аппаратуры АЛС через рельсовую цепь или испытательный шлейф, индуктивно связанные с приемными катушками аппаратуры АЛС.
3. Способ по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что при задании тестовых последовательностей используют комбинации кодовых сигналов как с целыми по длительности кодовыми циклами, так и с неполными кодовыми циклами в моменты смены кодовых сигналов.
4. Способ по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что при задании последовательности тестовых кодовых сигналов используют комбинации кодовых сигналов с искаженными временными параметрами и/или с искаженными амплитудно-частотными характеристиками.
5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что при задании последовательности тестовых кодовых сигналов используют комбинации кодовых сигналов с искаженными временными параметрами и/или с искаженными амплитудно-частотными характеристиками.
