W systemach zabezpieczenia ruchu kolejowego czujniki niezajętości toru są wykorzystywane do stwierdzania obecności taboru kolejowego na danym odcinku tortu lub w jego konkretnym punkcie. Dzięki nim urządzenia automatyki „widzą” co się dzieje w terenie, a dyżurni ruchu mogą wygodnie podejrzeć sytuację na torach na pulpicie. Podobnie jest na makietach. Poniżej kilka słów o czujnikach wykorzystywanych w naszym rozwiązaniu.
Dlaczego „niezajętość”?
Zasadniczo, aby bezpiecznie wyprawić pociąg na szlak lub przyjąć na tor stacyjny trzeba spełnić kilka warunków. Jedną z powszechnie znanych zasad jest „3×1”:
Jeden pociąg na jednym torze w jednym czasie.
Aby spełnić tak postawiony warunek obsługa stacji, niezależnie czy jest to człowiek czy automat, musi mieć pewność, że na torze na który chce skierować pociąg nie znajduje się (i nie znajdzie się) w tym samym czasie żaden inny tabor. W tym celu urządzenia przeznaczone do detekcji z założenia muszą umieć stwierdzić, że na torze na pewno nic się znajduje. I jak zapewne się domyślasz, nie jest to tylko kwestia odwrócenia logiki z „Nie widać żeby był tabor” na „Nie ma taboru„, bo to nie to samo. A co gdy nie widać taboru bo coś nie działa?
Jak działają?
Technicznie realizuje się to na klika różnych sposobów, m.in. wykryciem zwarcia obu szyn toru poprzez zestaw kołowy taboru (w uproszczeniu) lub z wykorzystaniem liczników osi, które porównują ze sobą liczbę osi które wjechały na dany odcinek z tymi które je opuściły. Układy stosowane w naszych rozwiązaniach są oparte o detekcję przepływu prądu w przewodzie zasilającym fragment toru.
Poniżej przykładowy segment makiety z semaforem wjazdowym, wyposażony w dłuższy odcinek izolowany przed semaforem służący do kontoli stanu zasilania toru, oraz krótki odcinek izolowany za semaforem, służący do detekcji zajętości z punkcie.
Jak wykorzystywane są informacje z czujników?
W przypadku stosowanych przez nas obecnie czujników, detekcja pozwala nam na operowanie 4 różnymi informacjami, które pojawiają się wraz ze zmianami sytuacji w terenie:
| Sytuacja w terenie | Zdarzenie w systemie |
|---|---|
| Tabor wjeżdża na badany odcinek toru | Wykrycie zajętości odcinka toru |
| Tabor porusza się lub stoi na badanym odcinku toru | Stwierdzenie zajętości odcinka toru |
| Tabor opuścił badany odcinek toru | Wykrycie niezajętości odcinka toru |
| Tabor nie porusza się i nie stoi na badanym odcinku toru | Stwierdzenie niezajętości odcinka toru |
Każde z wymienionych zdarzeń występujących w systemie jest wykorzystywane do realizacji poleceń lub reakcji na zdarzenia. Dzięki temu możliwe jest np. podanie sygnału „Stój!” na semaforze ochraniającym dany odcinek po wykryciu zajętości odcinka, lub rozwiązanie przebiegu po wykryciu zwolnienia ostatniego odcinka toru w danym przebiegu.
Podobnie jest informacją o stanie zajętości – gdy dany odcinek jest zajęty nie mamy możliwości utwierdzenia przebiegu pociągowego, który odbywa się po zajętym obecnie odcinku.
Jak wygląda droga informacji od czujnika na pulpit?
W dużym skrócie wygląda to tak:
- Czujnik reaguję na przepływ oraz brak przepływu prądu w przewodzie zasilającym odcinek toru oraz zapamiętuje te zdarzenia.
- Kontroler segmentu regularnie sprawdza stan czujników, które są do niego podłączone i przekazuje je do systemu interlockingowego
- Urządzenie pełniące rolę serwera systemu interlockingowego odbiera informacje o wystąpieniu zdarzeń w terenie i realizuje polecenia z nimi związane.
- W przypadku zajścia zmian w stanie urządzeń, system interlockingowy publikuje je dla innych urządzeń.
- Urządzenia wizualizujące stan urządzeń reagują na pojawienie się nowych informacji o stanie urządzeń, przebiegów ale także możliwości wydania konkretnych poleceń, poczym prezentują je na ekranie lub na pulpicie fizycznym, jednocześnie zezwalając lub blokując możliwość wydawania pewnych poleceń, które i tak nie byłyby możliwe do zrealizowania
Konsekwencje uproszczeń
Jak to zwykle bywa życie nakłada na nas pewne ramy, które możemy się wpasować lub nie. W tym przypadku łatwo dostrzec jedną z luk. Detekcja przepływu prądu nic nie wykaże gdy na torach nie znajduje się żaden odbiornik prądu. Dlatego też wagon który nie jest wyposażony w żaden odbiornik prądu nie zostanie wykryty. Co za tym idzie przejazd pociągu, składającego się z lokomotywy i 40 wagonów spowoduje wykrycie tylko i wyłącznie lokomotywy, czyli „fałszywie negatywny” wynik pomiaru.
Aby temu zaradzić można rozważyć montaż niewielkich oporników w losowo wybranych modelach wagonów. W ten sposób nie tylko lokomotywa będzie wykrywana podczas obecności na torze. Jest jednak rozwiązanie które można stosować w kontrolowanych warunkach, czyli gdy na makiecie porusza się tylko nasz własny tabor. Ciężko wymagać aby każdy montował takie oporniki w swoich wagonach.
To tyle.
Mam nadzieję przedstawione tu informacje dadzą Ci pewien wgląd w to jak działa nasze rozwiązanie. Jeśli masz jakieś pytania, pisz w komentarzu. Zachęcam Cię także do dołączenia do naszego newslettera!