אותות מעגליים של מסלול הוא אחד הטכנולוגיות הקריטיות ביותר המתבססות על הבטיחות והיעילות התפעולית של רשתות הרכבות המודרניות.מאז המצאתו בסוף המאה ה-19, הוא אפשר זיהוי אוטומטי של עמדות רכבת, מניעת התנגשות ומאפשר התנגשויות תנועה גבוהות יותר בשני קווי המטרו העירוניים ומסדרונות בין-מהירות גבוהה של מסדרונות בין-ידי מסדרונות, הבנת העקרונות שמאחורי מעגלים היא חיונית לכל מי שמעורב בהנדסת רכבות, תפעול, או תחזוקה, מאמר זה מספק מסלול של שיטות חיפוש, או טמפרטורות מתקדמות, או , אשר ממושכות, או טמפרטורות מהירות.

מה זה Track Circuit Signaling?

אות עגול הוא מערכת שבה הרכבות עצמן הופכות לחלק מעיגול חשמלי המזהה את נוכחות הרכבת בתוך פרק מוגדר של מסלול. קו הרכבת מחולק לקטעים מבודדים מבחינה חשמלית, כל אחד מהם מארגן מעגל.כאשר רכבת נכנסת לחלק, הגלגלים והאקסלס שלה יוצרים מעגל קצר בין שתי הרכבות המרוצות, משנה את התנאים החשמליים במעגל זה הוא בדרך כלל מונחת על ידי ציוד מרכזי בקרה (או בקרה) ואמצעי בקרה (או בקרה) או בקרה (בדרך כלל) או כדי לשדר מעגל בקרה מרכזי) או בדרך כלל, או בקרה (או בקרה) או אמצעי בקרה (או שימושית) או אמצעי בקרה (מסלולאריכים) או אמצעי בקרה (מסלולים) או אמצעי בקרה (מסלולים) או אמצעי בקרה (מסלולאריכים) או אמצעי בקרה (מסלולאריכים) או אמצעי בקרה) או אמצעי בקרה (מסלולאריכים) באופן אוטומטי).

הפטנט הראשון בארצות הברית בשנת 1872 על ידי ויליאם רובינסון, מעגל המסלול הפך לזמין מבחינה מסחרית בשנות ה -90 ו התפשט במהירות ברחבי רשתות התחבורה הראשיות והמהירות ברחבי העולם.היום הוא נשאר מרכיב בסיסי של אות קונבנציונלי, עם מיליארדי קילומטרים של מעקב אחר circuit מותקן ברחבי העולם.

כיצד Track Circle Signaling Works

עקרון חשמל בסיסי

מעגל מסלול פועל על עיקרון חשמל פשוט: שתי הרכבות של קטע מסלול מחובר בקצה אחד למקור כוח (עוזר או מהפך) ובסוף השני לממסר רגיש או מכשיר רגיש אחר המתפרש.ה הרכבות עצמן פועלות כמוליכים.אין לו אות כניסה, זורם מהמקור דרך רכבת אחת, דרך המעביר, ובחזרה דרך המסילה האחרת, ומרחיקות את המסלולים המעבירים אל מעבר לגדר, לאחר מכן, ומחייבים את המעבר מתחנות הברזל.

המונחים: key Components

  • מקור:0 [Power Source:] ⁇ FLT:1 [מספק] אנרגיה חשמלית עבור המעגל.בדרך כלל אספקת AC נמוכה או DC, לעתים קרובות סביב 1-12 וולט, כדי למנוע התערבות עם כוח מתפתל ולהבטיח בטיחות.
  • (ב) ,0) ,מפרקים מכניים של LT:1 שבודדים מבחינה חשמלית את חלקי המסלול הסמוכים.הם ממוקמים בגבולות כל מסלול ומונעים זרם מדליפה בין בלוקים.
  • (ב) ,0) רוץ הרכבות: 1FLT:1, הרכבות פלדה משמשים שני המוליכים של המעגל.הם חייבים להיות רצופים מבחינה חשמלית בתוך הבלוק ושחררו מאיגרות חוב שבורות.
  • (FLT:0) Relay:IRFLT:1 , מכשיר אלקטרו-מכני או מוצק-מדינה שמשנה את המצב כאשר טיפות נוכחיות מתחת לסף.מגעי הממסר שולטים ישירות על היבט של אותות צד או להאכיל נתונים לתוך לוגיקה בין-לוקחת.
  • (ב) ⁇ :0) ,Bonding Wires:FLT:1reas: מוליך נחושת גמישים המחברים את חלקי הרכבות על פני מפרקים ומתאים, שמירה על המשכיות חשמלית דרך נקודות מפנה וחצוצים.
  • (ב) ,0) ציוד האכלה: 1FLT:1 במעגלי מסלולים AC, זה כולל אגרות חוב בלתי מאולתרים ויחידות מכוונן כדי לסנן את ההמוניות הנוכחיות ולאפשר זיהוי רכבת.

סוגים של Track Circuits

מעגלים של מסלולים אינם מתאימים בגודל אחד; כמה גרסאות פותחו כדי להתאים סביבות הפעלה שונות, מערכות מערכת הפעלה, דרישות אמינות.

DC Track Circuits

הצורה הפשוטה ביותר משתמשת מקור כוח DC (בדרך כלל סוללה) וממסר DC.הם זולים וקלים לשמור אך רגישים לזרח זרמי DC מחיתולים חשמליים ודליפה כדור הארץ.

עקבו אחרי corps

מעבר מעגלים הנוכחיים של המסלול משתמשים באספקת חשמל AC וממסרים רגישים AC.הם מציעים חסינות טובה יותר לזרםי ה- DC וניתן לכוון לתדרים ספציפיים (למשל, 50 הרץ, 60 הרץ, 83.3 הרץ, וכו ') כדי להימנע מהפרעות. מסלולים AC משמשים נרחב על רכבות מחשמלות, כולל מערכות הראשיות של AC-over Catenary. הם יכולים גם להיות לאיים יותר עם אותות קודים כגון שידורים.

Coded Track Circuits

במעגלי מסלולים קודים, הכוח מוטבע בסדרה של קודים (למשל, 75, 120 או 180 שערי קוד לדקה) תבנית הקוד מועברת דרך המעקה ו מזוהה על הרכבת באמצעות סלילי מקלט.זה מאפשר העברת פקודות מהירות ישירות למערכת אות קביעות של הרכבת.

מעגלים ללא עקבות

קווי מהירות גבוהה ושקיפות גבוהה מודרניים לעתים קרובות להשתמש מפרקים (נקראים גם אודיו- ⁇ ) מסלולים מסלול מעגלים.במקום מפרקים מבודדים, הם מסתמכים על תדרים חשמליים מחוננים מבודדים על ידי אג"ח בלתי מאולתר. להקות אודיו שונות ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ במקום מעגלים ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ במקום מפרק מבודדים ⁇ במקום מפרקיחות מבודדים ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

יתרונות של Track Circle Signaling

  • (ב) ⁇ :0) זיהוי רכבת אוטומטית: 1FLT:1 אין צורך להתערבות אנושית כדי לזהות את נוכחות הרכבת; המערכת פועלת באופן רציף ואמין בתנאים רגילים.
  • (FLT:0) עיצוב בטוח: FLT:1 ברוב המכריע של עיצובי מעגלים מסלול, מצב ברירת המחדל כאשר רכיב נכשל הוא להצביע "מעסיק" (דנגר), מה שגורם אותות להראות אדום.
  • (ב) [ה]: [ה], [ה], [ה], [ה], [ה], [ה],] [ה], [ה],] ה']''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
  • (FLT:0) calScalability: 1FLT) ניתן ליישם מעגלים של כל אורך או מורכבות, מקווי סניף פשוטים למטרופולין העירוני הצפוף עם מאות בלוקים.
  • (FLT:0)Low הפעלה Costcio: 1FLT 1 פעם מותקן, מעגלים לעקוב אחר דורש אנרגיה מינימלית (לעתים קרובות מופעלת על ידי השמש עבור קווים מרוחקים) ויש להם חיי שירות ארוכים.
  • (FLT:0) תאימות עם מערכות קיימות:FIRLT:1 מעגלים משולבים היטב עם אותות דרך מסורתיים, שילובים ומערכות בקרה.

גבולות ואתגרים

למרות האימוץ הנרחב שלהם, סימן מעגלי מעקב יש מגבלות ידועות כי מהנדסי הרכבות חייבים לנהל.

  • (FLT:0) קבלת אפשרות לתנאים סביבתיים: ⁇ 1 (Valvet) עוזב, חלודה או משטחי רכבת מעיקה יכולים להפחית את הקשר החשמלי בין גלגלים ומסילות רכבת, המוביל ל"התחתוך" שבו רכבת אינה מזוהה כראוי.
  • (FLT:0) , Interference:FLT:1 זרמי Traction, במיוחד מקווי ה-CDC או AC overhead עם תוכן הרמוני גבוה, יכול להפריע לביצועים מעגליים.
  • (FLT:0) , 000 ⁇ ⁇ משותף: ⁇ 1 ; מפרקים מכניים הם נקודות חלשות; הם יכולים לשבור או סדק תחת לחץ תרמי או עומסי רעל כבדים, גרימת אינדיקציות כיבוש כוזבות.
  • (FLT:0) חסימת בנדווידט עבור העברת נתונים:FLT 1:1 מעגלי מסלול מסורתיים יכולים רק להעביר מעמד בינארי אחד (מעסיק/קלאר) או, באופן הטוב, כמה מהירויות קודמות.הם לא תומכים בחילופי נתונים גבוהים הנדרשים על ידי מערכות בקרה מודרניות.
  • (FLT:0) תחזוקה גבוהה ב-Leouts מורכבים: תחנות LT:1, חצרות, וצלבנים דורשים מפרקים מבודדים רבים וסידורי חיבור מורכבים, הגדלת עלויות ההתקנה ותחזוקה.

פיתוח מודרני ואלטרנטיבה

כאשר רשתות הרכבות דורשות מהירויות גבוהות יותר, כבישים מהירים יותר, וקיבולת מוגברת, אותות מעגליים מסורתיים מתואמים או מוחלפים על ידי טכנולוגיות מתקדמות יותר.

Axle Counters

Axle Counters לזהות את המעבר של גלגלי הרכבת על ידי ספירת מספר של אקסקסים להיכנס ולהשאיר סעיף. שני חיישנים (גלאי גלגל) ממוקמים בגבולות של החסימה ו decrement a Counter אם הדל קורא אפס, הבלוק ברור; אחרת, זה תפוס. Axle ניגודים אינם מושפעים על ידי עקיצות רכבת גרועה וחסינות להפרעות חשמליות, הם משמשים יותר ויותר עלות מעגליות או לא יעילות.

בקרת הרכבת מבוססת תקשורת (CBTC)

CBTC הוא פרוסה נרחב על מערכות מטרו עירוניות.זה משתמש בתקשורת רדיו דו-צדדית בין רכבות לבין מערכת בקרת דרך כדי לקבוע מיקום רכבת עם דיוק גבוה (לעתים קרובות בתוך כמה מטרים) CBTC יכול לפעול עם בלוקים נעים במקום בלוקים קבועים, המאפשר הרבה יותר קצר הראשים וקיבולת גבוהה יותר. בעוד CBTC אינו מסתמכ על מעגלים לאיתור, הוא לעתים קרובות משתמש מסלולים או דלפק כמו ליפול שכבה עבור אימון אבטחה מעוגל.

מערכת בקרת הרכבות האירופית (ETCS)

ETCS הוא תקן עבור רכבות מהירות ובסיסיות ברחבי אירופה ואזורים רבים אחרים.זה משתמש במרפסות (טרנפוניות) ורדיו תקשורת (GSM-R) כדי להעביר רשויות תנועה לרכבת.ברמה הגבוהה ביותר (ETCS Level 2 ו- 3), מיקום הרכבת מדווח על ידי הרכבת עצמה באמצעות רדיו, צמצום הצורך עבור מסלולים.

Digital Track Circuits

מעגלים מודרניים של מסלולים דיגיטליים יכולים לקודש מספר רב של מידע, המאפשר להם לשדר פקודות מהירות ונתונים אחרים תוך ביצוע זיהוי רכבת מסורתי.מערכות כגון מערכת BAcc האיטלקית או ATC1 היפנית לפעול על עיקרון זה, שילוב של זיהוי אינטנסיבי של מעגלים עם יכולת שידור נתונים מוגבלת.

יישומים אמיתיים ו Case Studies

מעקב אחר אותות נותר עמוד השדרה של רשתות גדולות רבות.רשת הרכבות הבריטית, למשל, משתמשת תערובת של AC (50 הרץ ו 83.3 הרץ) מסלולים לאורך מערכת הקו הראשי הנרחבת שלה, עם דל נגד להיות נסוג על מסלולים נמוכים יותר של חסימה ניו יורק פועל בעיקר על מעגלים DC, בעוד שמחתרת לונדון משתמשת שילוב של קוי רדיו מבוססי C ועוקבים עבור קווי בקרה דיגיטליים, אם כי הם לעתים קרובות משודרגים של רשת רדיו אחורית הראשונה של מרכזים, אשר מופעלת, במקור, עם קו אחורית, עם קו אחורית רשת רדיו, אשר מופעלת, עם קו אחורית, אשר מופעלת, בעיקר על ידי מרכזים, עם קו רדיו, אם כיו הראשון של מרכז רדיו, עם קו השידור הראשון של מרכז רדיו, עם קו אחורית, עם קו רדיו, עם קו רדיו, עם קו אחורית של מרכז מרכזי, עם קו רדיו, בעיקר על ידי מרכז מרכזי, עם קו השידור הראשון של מרכז אחורית, עם קו השידור הראשון של מרכז אחורית, עם קו אחורית של מרכז אחורית של מרכז רדיו, עם קו השידור הראשון של מרכז מרכזי, עם קו אחורית של מרכז מרכזי, עם קו אחורית, עם קו אחורית של מרכז מרכזי, הוא פועל בעיקר על ידי מרכז מרכזי, עם קו אחורי

דוגמה בולטת אחת של כישלונות של מעגל גורמת לתאונה גדולה היא תאונת רכבת Ladbroke Grove בבריטניה, שם אות עבר בסכנה בשל חלק מעיגול מסלול שלא זיהה כראוי רכבת בגלל תנאים מרתיעים עניים. תקרית זו מדגישה את הצורך לסטנדרטים מתפתלים חזקים והובילה לאימוץ רחב יותר של ניגודים אקסקליים כאמצעי זיהוי משלים.

(בקריאה נוספת על האבולוציה הטכנית של מעגלי מסלול, המאמר:0Wikipedia על מעגלים של מסלולים: 1) מציע נקודת מבט היסטורית מפורטת: TheFLT:2Institution of Railway Signal Engineers (IRSE) MPEGFLT 3 מפרסם מספר רב של מאמרים טכניים על עיצוב מעגלים וביצועים מודרניים, ראה את ה-FLT:4Ral:4Rway של טכנולוגיה של מסלולים 3R5:5R5R5R)

תחזוקה ואתגרי אחריות

הבטחת האמינות של מעגלי מעקב דורש משטר תחזוקה שיטתי.טיוב חוטים יש לבדוק עבור קורוזיה ונזק מכני. מפרקים מבודדים צריך בדיקה קבועה עבור סדק ולבוש. יש לבדוק את זה עבור פעולה נכונה מותאם עבור הרגישות של שרטוט מתאים.במסילות רכבת רבות, מעקב כישלונות מעגלים הם הקטגוריה היחידה של מקרים אות, לעתים קרובות נגרמת על ידי גורמים סביבתיים כגון עלה גשם או הפעלת משטחים רגישים (או) אחרים לחץ על פני השטח לחץ דם נמוך יותר.

תחזוקה חיזוי באמצעות ניתוח נתונים הופכת נפוצה יותר.על ידי מעקב אחר מתח המעגל וזמני תגובה לאורך זמן, תקלות בלתי צפויות (למשל, חוט האגרה איטי) ניתן לזהות לפני שהם גורמים לכישלון תפעולי. השימוש במערכות ניטור מצב מרחוק (RCMS) מסייע למסילות רכבת להפחית את מספר הכשלים הלא מתוכנן.

עתיד של Track Circle Signaling

האם מעגלים יחלפו להיות מיושנים?לא בעתיד הקרוב.רשתות רבות יש הון עצום הושקע בתשתיות מעגליות, והחלפת כל בלוק עם דלפק או CBTC יהיה בלתי אפשרי מבחינה כלכלית.במקום זאת, המגמה היא כלפי מערכות היברידיות: מעגלים לעקוב אחר זיהוי רכבתי חיוני וזיהוי שבור, בעוד מערכות חסימת יתר (למשל, CBTC) מספקים פונקציונליות נוספת של רשתות ניטור דיגיטליות, אך הן יכולות להפחית את המיקום של תפקודן של תפקודן של מערכות בקרה, אך ורקמות, אך ורקמות, אך ורקמות, אך ורקמות, אך הן יכולות להיות משולבות אבטחה, אך ורקמות, אך ורקמות, אך ורקמות, הן יכולות להיות ממערכות חסודות אבטחה, אך ורקמות, אך הן יכולות להיות ממערכות חסודות, אך הן יכולות להיות ממערכות חסודות אבטחה, אך הן יכולות להיות ממערכות חסודות, אך ורקמות, אך הן יכולות לנטרולטיביות, אך ורקמות, אך ורקמות, אך ורקמות, אך ורקמות, אך ורקמות, אך הן יכולות להיות מאפשרות שימוש ב-ידיות מדויקות יותר, אך הן יכולות לנטרול, אך ורקמות, אך ורקמות, אך ורקמות, אך ורקמות, אך ורקמות, אך

המפתח לאמינות עתידית הוא הבנה טובה יותר של הפיזיקה של השחתת גלגל ופיתוח מעגלי המסלול שיכולים להיות בעלי ערך עצמי לשינוי תנאי הסביבה.מחקר לאספקת חשמל אלחוטית לעיגולים מבודדים והשימוש במכונה ללמידה כדי לזהות כישלונות בלתי אפשריים הם אזורים פעילים של מחקר.

מסקנה

מעקב אחר אותות נותר טכנולוגיה חיונית לפעילות רכבת בטוחה ויעילה.למרות המגבלות שלה, העיקרון הבטוח שלה, עלות נמוכה יחסית, ויכולת לזהות מסילות שבורות לשמור אותו רלוונטי בעידן של שליטה דיגיטלית יותר ויותר.הבנת העקרונות - מעיגולים חשמליים בסיסיים ועד מערכות אודיו קידוד - מספק בסיס לכל מי שעובד במסת רכבת.