Система и способ раннего обнаружения поезда - RU2017101412A

1. Система (1) безопасности для обнаружения поезда, содержащая один или более сенсорных модулей (2a, 2b, …), выполненных с возможностью крепления по меньшей мере на одном рельсе (10a, 10b) железнодорожного пути, причем каждый из упомянутых одного или более сенсорных модулей (2a, 2b, …) выполнен с возможностью обнаружения первого сигнала (s1), вызванного движущимся поездом (6) и распространяющегося через упомянутый рельс (10a, 10b), и выдачи выходного сигнала (s1') первого датчика, и

блок (3) управления, содержащий сигнальный процессор (31), реализуемый компьютером и выполненный с возможностью приема упомянутого выходного сигнала (s1') первого датчика, представляющего упомянутый первый сигнал (s1) от каждого из упомянутых одного или более сенсорных модулей (2a, 2b, …), и обработки упомянутого выходного сигнала (s1') первого датчика,

при этом сигнальный процессор (31) содержит

- детектор (32) огибающей, выполненный с возможностью обнаружения сигнала (s1'e) огибающей упомянутого выходного сигнала (s1') первого датчика от каждого из упомянутых одного или более сенсорных модулей (2a, 2b, …), и

- компаратор (33) сигналов огибающих, выполненный с возможностью сравнения временного отрезка (T) упомянутого сигнала (s1'e) огибающей, обнаруженного из упомянутого выходного сигнала (s1') первого датчика из по меньшей мере одного из упомянутых сенсорных модулей (2a, 2b, …), с заданным сигналом (s1'p) огибающей, и

при этом упомянутый сигнальный процессор (31) выполнен с возможностью формирования сигнала (s10) предупреждения о поезде, указывающего на приближающийся поезд (6), когда упомянутый сигнал (s1'e) огибающей имеет все более и более высокую амплитуду, чем упомянутый заданный сигнал (s1'p) огибающей в течение упомянутого временного отрезка (T), причём упомянутый сигнал (s10) предупреждения о поезде представляет характеристики упомянутого движущегося поезда (6) на основании характеристик упомянутых выходных сигналов (s1') первого датчика.

2. Система (1) безопасности для обнаружения поезда по п. 1, в которой упомянутый компаратор (33) сигналов огибающих выполнен с возможностью сравнения упомянутого сигнала (s1'e) огибающей для упомянутого выходного сигнала (s1') первого датчика из по меньшей мере двух из упомянутых одного или более сенсорных модулей (2a, 2b, …), закрепленных на упомянутом одном и том же рельсе (10a, 10b), и дополнительно выполнен с возможностью обнаружения направления (s11) упомянутого движущегося поезда (6), причем упомянутый сигнал (s10) предупреждения о поезде содержит упомянутое направление (s11) упомянутого поезда (6).

3. Система (1) безопасности для обнаружения поезда по п. 2, в которой упомянутый сигнальный процессор (31) выполнен с возможностью формирования упомянутого сигнала (s10) предупреждения о поезде, содержащего тип (s12) поезда для упомянутого движущегося поезда (6), когда упомянутый компаратор (33) сигналов огибающих обнаруживает, что упомянутый сигнал (s1'e) огибающей эквивалентен упомянутому заданному сигналу (s1'p) огибающей в течение упомянутого временного отрезка (T).

4. Система (1) безопасности для обнаружения поезда по п. 1, в которой упомянутый сигнальный процессор (31) выполнен с возможностью формирования упомянутого сигнала (s10) предупреждения о поезде, содержащего расстояние (s13) до упомянутого движущегося поезда, посредством сравнения упомянутого увеличения или уменьшения упомянутой амплитуды упомянутого сигнала (s1'e) огибающей с упомянутым заданным сигналом (s1'p) огибающей в упомянутом компараторе (33) сигналов огибающих.

5. Система (1) безопасности для обнаружения поезда по п. 1, в которой упомянутый сигнальный процессор (31) выполнен с возможностью формирования упомянутого сигнала (s10) предупреждения о поезде, содержащего время ожидания для представления транспортному средству, ожидающему пересечения наземного железнодорожного переезда.

6. Система (1) безопасности для обнаружения поезда по любому из пп. 1-5, содержащая компаратор (34) звуковых сигналов, выполненный с возможностью сравнения частотных компонент до 200 кГц упомянутого выходного сигнала (s1') первого датчика из по меньшей мере двух из упомянутых одного или более сенсорных модулей (2a, 2b, …).

7. Система (1) безопасности для обнаружения поезда по п. 1, в которой каждый из упомянутых одного или более сенсорных модулей (2a, 2b, …) разделен по меньшей мере на первую камеру (21) и вторую камеру (22), причем упомянутые первая и вторая камеры (21, 22) разделены электромагнитным экраном (23), причем упомянутая первая камера (21) содержит:

- пьезоэлектрический элемент (24), закрепленный на внешней стенке (25) упомянутой первой камеры (21) и выполненный с возможностью обнаружения упомянутого первого сигнала, и

- усилитель (26), выполненный с возможностью усиления упомянутого выходного сигнала (s1eo) первого датчика, представляющего упомянутый первый сигнал (s1), причем упомянутый электромагнитный экран (23) содержит одно или более средств (27) ввода, выполненных с возможностью передачи упомянутого выходного сигнала (s1') первого датчика после усиления из упомянутой первой камеры (21) в упомянутую вторую камеру (22).

8. Система (1) безопасности для обнаружения поезда по п. 7, в которой каждый из упомянутых одного или более сенсорных модулей (2a, 2b, …) выполнен с возможностью установки на по существу вертикальную сторону головки (10h) упомянутого рельса (10a, 10b), и в которой упомянутый пьезоэлектрический элемент (24) внутри каждого из упомянутых одного или более сенсорных модулей (2a, 2b, …) выполнен с возможностью быть обращенным к вертикальной стороне упомянутой головки (10h) упомянутого рельса (10a, 10b).

9. Способ раннего обнаружения движущегося поезда (6) на железнодорожном пути посредством использования системы (1) безопасности для обнаружения поезда с блоком (3) управления, содержащим сигнальный процессор (31), и одним или более сенсорными модулями (2a, 2b, …), выполненными с возможностью крепления по меньшей мере на одном рельсе (10a, 10b), причём упомянутый способ содержит этапы, на которых:

- обнаруживают один или более первых сигналов (s1), акустически распространяющихся от упомянутого поезда (6) через упомянутый рельс (10a, 10b), посредством упомянутых одного или более сенсорных модулей (2a, 2b, …),

- принимают выходной сигнал (s1') первого датчика, представляющий упомянутые один или более первых сигналов (s1), в упомянутом сигнальном процессоре (31),

- обрабатывают упомянутые выходные сигналы (s1') первого датчика в упомянутом сигнальном процессоре (31) упомянутого блока (3) управления,

- обнаруживают сигнал (s1'e) огибающей упомянутого выходного сигнала (s1') первого датчика от каждого из упомянутых одного или более сенсорных модулей (2a, 2b, …),

- сравнивают временной отрезок (T) упомянутых сигналов (s1'e) огибающей, обнаруженных из упомянутого выходного сигнала (s1') первого датчика из по меньшей мере одного из упомянутых одного или более сенсорных модулей (2a, 2b, …), с заданным сигналом (s1'p) огибающей, и

- формируют сигнал (s10) предупреждения о поезде, указывающий на приближающийся поезд (6), когда упомянутый сигнал (s1'e) огибающей имеет все более и более высокую амплитуду, чем упомянутый заданный сигнал (s1'p) огибающей в течение упомянутого временного отрезка (T), причём упомянутый сигнал (s10) предупреждения о поезде представляет характеристики упомянутого движущегося поезда (6).

10. Способ по п. 9, содержащий этапы, на которых сравнивают упомянутый сигнал (s1'e) огибающей для упомянутого выходного сигнала (s1') первого датчика из по меньшей мере двух из упомянутых одного или более сенсорных модулей (2a, 2b, …), закрепленных на упомянутом одном и том же рельсе (10a, 10b), и

- дополнительно обнаруживают направление (s11) упомянутого движущегося поезда (6), причем упомянутый сигнал (s10) предупреждения о поезде содержит упомянутое направление (s11) упомянутого поезда (6).

11. Способ по п. 9 или 10, содержащий упомянутый этап, на котором формируют упомянутый сигнал (s10) предупреждения о поезде, содержащий тип (s12) поезда для упомянутого движущегося поезда (6), когда упомянутый компаратор (33) сигналов огибающих обнаруживает, что упомянутый сигнал (s1'e) огибающей эквивалентен упомянутому заданному сигналу (s1'p) огибающей в течение упомянутого временного отрезка (T).

12. Способ по любому из пп. 9-11, содержащий упомянутый этап, на котором формируют упомянутый сигнал (s10) предупреждения о поезде, содержащий расстояние (s13) до упомянутого движущегося поезда посредством сравнения упомянутого увеличения или уменьшения упомянутой амплитуды упомянутого сигнала (s1'e) огибающей с упомянутым заданным сигналом (s1'p) огибающей в упомянутом компараторе (33) сигналов огибающих.

13. Способ по любому из пп. 9-12, содержащий упомянутый этап, на котором формируют упомянутый сигнал (s10) предупреждения о поезде, содержащий время ожидания для представления транспортному средству, ожидающему пересечения наземного железнодорожного переезда.

14. Способ по любому из пп. 9-13, содержащий этап, на котором сравнивают частотные компоненты до 200 кГц упомянутого выходного сигнала (s1') первого датчика из по меньшей мере двух из упомянутых одного или более сенсорных модулей (2a, 2b, …).

15. Способ по любому из пп. 9-14, содержащий этапы, на которых записывают упомянутый выходной сигнал (s1') первого датчика для конкретного места, в котором установлены упомянутые один или более сенсорных модулей (2a, 2b, …), и анализируют упомянутый выходной сигнал первого датчика для получения характеристической огибающей для конкретного типа поезда, используемой в качестве заданного сигнала (s1'p) огибающей.