BEZKONTAKTNÍ STAVĚNÍ VÝHYBEK
SYSTÉM BSV

Nová jednotka BSV TR-20PE pro stavění tramvajové cesty.

Základní vlastnosti systému bezkontaktního stavění výhybek – BSV

Systém bezkontaktního stavění výhybek (dále BSV) indukční metodou je určen pro přenos krátkých datových zpráv mezi vozidlem MHD a pevnou částí výhybky či identifikačním či řídícím bodem průjezdu. Komunikace se realizuje pomocí magnetického pole vytvářeného vysílací cívkou umístěnou na pod vozidlem MHD směrem ke koleji a snímaného cívkou umístěnou mezi kolejemi nebo umístěnou na sběrači a snímaného cívkou umístěnou nad trolejí. Obě generace systému BSV pracují ve volném pásmo dle generální licence č. GL-30/R/2000 vydané ČTÚ 21.11.2000 pod č.j. 502500/2000-613 s přenosovou rychlostí 1200 bit/s (AM) nebo  4800 bit/s (FM). Délka přenášené užitečné informace je obvykle 36 bitů. Zabezpečení je kódem CRC-12, příp. CRC-16. Výroba komponentů pro modulaci AM již byla ukončena.

Rychlost 4800 bit/s znamená, že jeden datový rámec se odvysílá za cca 15 ms.

*) dosah je platný, pokud vozidlo splňuje normy EMC.

Na systém BSV je možno dále připojit:

• Systém sledování vozidel ve vozovně včetně výjezdu a příjezdu vozidel z a do vozovny
• Za pomoci radiových komunikací synchronizovat palubní informatiku se skutečnou polohou bez ohledu na GPS signál
• Křižovatky pro zajištění preference vozidel MHD
• Řízení jednokolejných tramvajových úseků
• Vícenásobným použitím smyček zdokonalit systém řízení výhybek (odhlašovací, přihlašovací a stavěcí induktivní smyčky)
• Linku na nadřazený nebo řízený systém soustavy výhybek či vstupu do křižovatek

Hlavní výhody bezkontaktního stavění výhybek – BSV

Hlavní výhody systému jsou:

Společné parametry bezkontaktního stavění výhybek

Společné parametry bezkontaktního stavění výhybek pro přenos dat induktivní smyčkou jsou uvedeny níže. Podrobnější informace – viz. princip činnosti.

Základní prvky systému BSV

Systém bezkontaktního stavění výhybek se skládá z bloků:

• Řídící jednotky výhybek s možností komunikace s nadřazenou řídící jednotkou výhybky (např. pro stavění soustavy výhybek ve vozovně). Jednotky je možno rozšířit o možnost sledování směru průjezdu vozidla.

Ukázka obrazovky manuálního stavění výhybek z palubního počítače EPIS 4.0x .

• Řídící jednotky vozidla pro stavění výhybek v provedení pro umístění na ovládací pult řidiče (jednotky BSV-CU, BSV-KB). Nejčastěji je stavění výhybek řízeno přímo z palubního počítače EPIS 4.0x (obrázek vpravo) buď automaticky nebo z terminálu řidiče v jednom z výše uvedeném režimu (jednotlačítkové připojení – změnové či rovno-do odbočky, tří tlačítková ovládací jednotka či palubní počítač).
• Vozidlové vysílací jednotky indukčních smyček BSV TR - slouží k vytváření magnetického pole z vozidla.
• Ovládací klávesnice pro automatické či ruční stavění výhybek slouží k zadávání kódu cíle trasy, linky a evidenčního čísla vozidla městské hromadné dopravy. Je propojena s vysílací jednotkou vozidla určenou pro stavění výhybek.
• Přijímací smyčky a přijímače - typu BSV-TR xx slouží k bezdrátovému příjmu signálu vysílaného z vozidla. Jednotky systému BSV pracují ve volném pásmu dle generální licence č. GL-30/R/2000 vydané ČTÚ 21.11.2000 pod č.j. 502500/2000-613 s přenosovou rychlostí 1200 bit/s (AM) nebo 4800 bit/s (FM) na frekvenci v pásmu 120 kHz.
• Trolejbusové řídící skříně výhybek a další příslušenství
• Signalizační prvky stavu výhybek - lampy na výhybky

Ukázka sestavy stavění výhybek v Lyonu realizované ve spolupráci s firmou Elektroline a.s.

Ukázka použití manuální stavění výhybky na konečné stanici

Předřadníky a napájecí bloky

Součástí bezkontaktního stavění výhybek a nejen jeho je i řešení způsobů napájení napojených zařízení na trakční vedení (výhybky, mazací systémy výhybek, informační zastávkové panely, apod.). Za tímto účelem dodáváme ochranné předřadníky měničů. Historicky  byly vyráběny předřadníky řady BSV-PS10 až BSV-PS 13. V současné době se jedná o poslední typ BSV-PS 14. Novější řada pak respektuje nové zkušenosti z provozu a je odolnější z pohledu negativních elektrických dějů na trakčním vedení.

Pro napájení systémů jsme schopni dodávat řadu napájecích bloků od 15W do 450W a i napájecí bloky z trakčního vedení BSV-NB 0x a i z napětí 230V.

Princip činnosti systému BSV

Způsoby automatického stavění výhybek

Systém přenosu dat indukční smyčkou je založen na přenosu magnetické složky elektromagnetického pole. V praxi se používají dva principy a to přenos k trolejovému vedení – pro trolejbusy – a přenos směrem ke kolejím či k zemi (silnici) – pro tramvaje a autobusy.

Obecný princip bezkontaktního stavění výhybek.

Typy automatického stavění výhybek BSV používaných našim systémem:

• Dle relativních či absolutních adres výhybek, kdy vysílaný rámec z vozidla obsahuje současně vícenásobnou adresaci a pokyny ke stavění několika výhybek. Tato metoda vyžaduje palubní počítač, který má tyto údaje o stavění ve své paměti. U této metody je “inteligence” soustředěna do palubního počítače, a je možno data změnit přehráním ve vozovně. Tuto metodu jsme navrhli a zavedli v roce 2002 v rámci projektu RIS (řídicí a informační systém) v Dopravním podniku města Brna, a.s. Dnes je tento princip stavění výhybek integrován do palubních počítačů EPIS 4.0x, kde se data pro něj vytvářejí ve speciálním skladači dat pro výhybky, který je buď integrován do programu na přípravu dat palubního počítače EPCOMP nebo ve specializovaném program Frogs (historické řešení).
• dle čísla linky, kdy vozidlo se pohybuje po trase (lince) a v případě výjimky (např. předčasná konečná) je nutno stisknout tlačítko stavění. Výhybka se poté staví do opačného stavu, než by měla dle linky. Systém nevyžaduje spolupráci palubního počítače (použije obecnou informaci se sběrnice Ethernet, příp. sběrnici IBIS) a ovládá se pouhým tlačítkem “stavění”. Vyžaduje však inteligentní řídící jednotku výhybky, která musí mít nahrány informace o linkách – např. řídicí jednotku bezkontaktního stavění výhybek BSV-PU 03E. U této metody musí řidič znát trasu, aby správně stiskl tlačítko stavění z důvodu odbočení. Vozidlo pak vyžaduje použití inteligentních vozidlových řídicích vysílacích jednotek – např. BSV-TR 12 nebo BSV-TR 14 nebo nově BSV TR-20PE.
• dle kódu cíle, kdy vozidlo vysílá kód cílové stanice. Tuto adresu je možné získat buď přímo z palubního počítače nebo může být zadána ze speciální řídicí klávesnice BSV-KB 03 (náš výrobek).

Pro každou metodu řízení výhybek stavěním pomocí čísel linek či kódů cílů je nutno tyto údaje přeprogramovat přímo ve výhybce, tj. je nutno je všechny „objet“ či musí být vybaveny dálkovým dohledem. Pro tento způsob máme připraven ovládací program v několika jazykových mutacích.

Principy stavění u trolejbusů

Zapojení a rozmístění prvků vozidlové části sestavy BSV na trolejbusech je následující:

1. Vysílací cívka – BSV-TC 01A umístěná na konci sběrače na trolejbusu
2. Vysokonapěťový signálový kabel OPVC-0Z – CY (s dvojitou vysokonapěťovou izolací, stíněný) umístěný uvnitř sběrače
3. Vysílací jednotky BSV-TR 01TI, BSV-TR 14 se izolačním oddělením minimálně 5,2 kV mezi částí vozidlovou a částí umístěnou na sběrači.
4. Ovládací jednotky zejména automatického bezkontaktního stavění výhybek (palubní počítače EPIS 4.0x, odbavovací systém EPIS 5FC, řídicí klávesnice BSV-KB 03, jednotka EPIS 2.45 s integrovanou řídicí jednotkou).

Rozložení prvků bezkontaktního stavění výhybek BSV na trolejbusu.

Napájení systému bezkontaktního stavění výhybek – BSV je např. napojeno přes WAGO svorkovnici na rozvod trolejbusu, kde je připojeno dvěma Cu vodiči 0,5 až 1,5 mm2 k obvodu.

Umístění vysílací cívky na sběrači trolejbusu.

Uchycení vysílací cívky BSV-TC 01 se provádí laminováním ke sběrači či jiným způsobem, která zajistí, že při výpadku sběrače z vedení trolejového vodiče, tento nepřestřihne uchycení.

Principy bezkontaktního stavění výhybek u tramvají

Ukázka systému bezkontaktního stavění s dvojím stavěním směrem k troleji a směrem do kolejí AM modulací. U tohoto principu nastává problém s přenosem dat na vzdálenost nad 3 m, pokud vozidlo nesplňuje požadavky na EMC, proto je třeba vysílací trolejovou cívku vhodně umístit.

Pro tramvaje lze použít i BSV-TR 20PE (nejnovější typ s podporou ovládání pomocí sběrnice Ethernet či jednobitově), dále podporovaný typ BSV TR-12, respektive výběhové typy BSV-TR 10  a již nevyráběný typ BSV TR-02 (probíhá doprodej).

Princip stavění pomocí systému BSV u tramvají.