A balízról általánosságban

Az infill avagy kitöltő balíz

A balízátviteli alrendszer

Referenciatengelyek, a balíz telepítése

A balíz erőterei

Rendszertechnikai adatok

A balíz programozása és tesztelése

A balízról általánosságban

A balíz (balise, francia eredetű szó: „útirányjelző”) egy, a vasúti sínpár között rögzített elektromágneses elven működő berendezés. A fölötte elhaladó vonattal információkat közöl, amelyek a mozdonyon található balízantenna segítségével jutnak a fedélzeti berendezés feldolgozó egységéhez.

Balízok

A pálya meghatározott részén kerül elhelyezésre, például jelző mellett (magasabb kiépítési szinteken „helyette”), szintbeni közúti keresztezés előtt, stb. Használatával ún. pontszerű vonatbefolyásolás alakítható ki, azaz a balíz fölötti elhaladáskor információkat tudunk a mozdonyra juttatni, amelyet fölhasználhatunk például, kényszerfékezés kiváltására, mozgásának befolyásolására.

Hazánkban például „alapszabály”, hogy balízokat kell telepíteni minden kijárati, bejárati, fedező, előjelző és fénysorompót ellenőrző útátjáró jelző elé. Tehető még ismétlőjelző és tolatásjelző elé is. A takarékossági megfontolásokra tekintettel azonban megengedhető, hogy a ritkábban használt kijárati jelzők elé ne kerüljenek balízok. A különböző üzemi feltételek teljesítése érdekében a helyhezkötött jelzők közelében elhelyezett balízokon kívül további balízok telepítésével is számolni kell. A jelzőkhöz rendelteken kívül balízok telepítése szükséges még a következő helyeken:

1. Az ETCS rendszer hatókörzetének határánál.

Az ETCS rendszer hatókörzetébe behaladó vonat fedélzeti berendezésével tudatni kell, hogy a körzetbe behalad és a mozdony áttérhet a megfelelő ETCS üzemmódra. A vonatnak az ETCS hatókörzetén belüli haladását a jelzők előtt telepített balízok szabályozzák. Az ETCS hatókörzetbe történő behaladás tényére ezek a balízok is utalhatnak. Hasonlóan az ETCS rendszer hatókörzetéből történő kihaladásra külön e célra telepített vagy az egyébként is érintett balízok is utalhatnak.

2. További információfeladást megkövetelő helyeken

A jelzők melletti balízok előtt elhelyezett, csak külön e célra szolgáló balízokat infill (kitöltő információkat szolgáltató) balíznak nevezzük. Itt jegyezzük meg, hogy az infill kifejezés minden olyan balíz esetén használatos, amely nem közvetlenül főjelző információját juttatja a vonatra, hanem további, kiegészítő információk feladására szolgál. Szűkebb értelemben véve azonban az infill balíz kifejezés csak a jelzési kép megváltozásának mielőbbi mozdonyra juttatását célzó, „pótlólagosan” elhelyezett balízokat jelöli.

3. Ország, illetve Vasúti Társaság határánál.

Az országhatárnál, illetve a vasúttársaságok közötti olyan átmeneteknél, ahol a forgalmi szabályrendszer változik balízokat kell telepíteni annak érdekében, hogy a vonat fedélzeti berendezése érzékelje a határvonalon való áthaladás tényét és érvényesítse az ún. nemzeti értékeket, illetve az új vasúti üzemmódnak megfelelő paramétereket (pl. a hívójelzés mellett megengedett új elhaladási sebesség definiálása).

4. Az ETCS funkciók megvalósítása érdekében szükséges egyéb helyeken.

Balízok szükségesek pl. az útátjárók körzetében, ha a sorompók működését ellenőrző jelzők túl közel vannak az útátjáróhoz és emiatt a jelzők jelzési képét távolabb is meg kell ismételni vagy ha a sorompók működését nem jelzők útján ellenőrzik, de a sorompó állapotának megfelelő, gépi úton megvalósított sebesség felügyeletet egyedi hatósági határozat vagy vállalati jóváhagyás előírja.

Balízokat kell telepíteni a fentieken túlmenően minden olyan helyen, ahol a felhasználó által megkövetelt funkciók végrehajtásához (pl. a lassan bejárandó pályarészek körzetében, alagutaknál) az ETCS rendszer azt szükségessé teszi.

A balíz segítségével tehát a vonatbefolyásolási feladatok megoldhatóak. Hátrányként azonban mindenképpen meg kell említeni, hogy önmagában a balíz csupán pontszerű vonatbefolyásolást tesz lehetővé, azaz csak ott és akkor tudunk információt juttatni a vonatra, ahol és amikor balíz található. A Magyarországon elterjedt alacsonyabb biztonsági szintet megvalósító 75 Hz-es sínáramkörök ezzel szemben folyamatos jelfeladást tesznek lehetővé.

Az előbbiekben elmondottak alapján annál jobb, minél sűrűbben helyezkednek el a balízok, – elméletben végtelenig sűrítve azokat, kapnánk a folyamatos jelfeladást, aminek – persze korlátot szab az ésszerűség és a gazdaságosság.

A balízoknak alapvetően két fajtájáról beszélhetünk: egyrészt, mint fix adatot szolgáltató balíz, másrészt mint változtatható, vezérelhető balíz.

A fix balíz nincs összefüggésben semmilyen objektummal, csak előzetesen programozott, tárolt adatokat képes a járműre továbbítani, éppen ezért a fix balíz minden esetben, minden vonatnak ugyanazt a beprogramozott információt továbbítja. Ez az információ lehet a vonal topográfiájának (lejtviszony), vagy például a helykódoknak (helyazonosító) az állandó, fix adata. Így mint egyfajta elektronikus kilométerkő szerepét tölti be a balíz. Alkalmazható a fix balíz azon esetekben is, amikor előzetesen feladott adatokat akarunk módosítani, pl. távolság- vagy pályasebesség-változás, de közölhetünk információt állandó vagy ideiglenes sebességkorlátozásokra vonatkozóan is. Például, hogy 500 méter távolságra 100 méter hosszon 100 km/h sebességű korlátozás lesz. E nem, vagy nagyon ritkán változó adatokat a balíz programozása során töltik be minden egyes balízba külön-külön.

Ezzel szemben a vezérelhető (más szóval kapcsolt) balíz a bemenetén kapott információktól függően más és más adatokat sugároz a vonat felé. A vele kábellel összekötött objektum aktuális információit juttathatjuk így el a vonatokra, így például egy jelző jelzési képeit, ahol is minden színképnek, illetve színkép-variációnak saját távirat felel meg. Ahány elképzelhető jelzési kép lehet az adott jelzőn, annyiféle táviratot kell tudni képezni, és ezek közül az illesztő választja ki az aktuálisat. Ily módon a vezérelt balíz a jelzők jelzési képe, a váltók állása, illetve a beállított vágányutak alapján mindig más és más sebességet és menetengedélyt ad a felette éppen elhaladó járműnek. A vezérelhető balíz lehet összeköttetésben sorompóval is, így továbbíthatja a járműre a sorompó állapotára vonatkozó információt. A vezérelt balíz is képes tárolni állandó, fix adatokat. Ezeket szintén előre be kell programozni, és ezek az információk mindig hozzácsatolódnak a változó információkat hordozó táviratokhoz. Állandó információ lehet például a következő balíz távolsága, a lejtviszony, a pályára engedélyezett maximális sebesség, de lehetnek ezek tárolt szöveges üzenetek is. Ezek a jármű kijelzőjén jelennek meg, kiegészítő információkat nyújtva a mozdonyvezetőnek (pl. „AS 100 következik” / „a rendszer vége” / stb.). Fontos, hogy a vezérelhető balízokat az aktuális állapot (update) információjával minden esetben el kell látni, amikor a balíz felett egy ETCS-szel felszerelt mozdony halad el.

Vezérelhető balíz, kábelezve

Egy-egy ún. információs ponthoz általában két vagy több balíz tartozik, amit balízcsoportnak nevezünk. Egy balízcsoport egy-nyolc balízt tartalmazhat. Az egy balízból álló „csoportot” egyszerű balízcsoportnak nevezzük. Az információs pontoknál általában elsőként egy fix balíz található, amely a pozíciót közli a vonattal, illetve utalhat a csoportba tartozó többi balízra, és/vagy a következő balízcsoportra is. Minden balízcsoport egy egyedi azonosítóval rendelkezik, és egyben láncszerűen kapcsolódik a szomszédos balízcsoportokhoz. A balízok láncolása egy az ETCS-ben alkalmazott módszer, amely szerint egy balíz vagy balízcsoport a saját üzenetében elküldi azt is, hogy az adott menetirányban a következő balízcsoport hol helyezkedik el. Ennek célja, hogy a fedélzeti berendezés észlelje a hiba vagy rongálás miatt üzemképtelen balízok meghaladását azáltal, hogy a láncolási információban megadott helyen keresi a következő balízt.

A forgalmi helyzettől függő információkat a balízcsoportban következő vezérelhető balízok adják. A csoport minden egyes balíza egy rá jellemző üzenetet küld, és ezen üzenetek kombinációja határozza meg magát a balízcsoport üzenetet.

Az információs pontoknál telepített balízcsoportok irányfüggők. Ez alatt az értendő, hogy a balízcsoporton az egyik irányban áthaladó vonatokat alapirányban haladóknak (névleges irány), a másik irányban haladókat pedig fordított (ellenkező) irányban haladóknak tekintjük. Az információs pontok, azaz a balízok telepítési helyét a továbbiakban úgy értelmezzük, hogy a referenciapont a balízcsoporthoz  tartozó, alapirányban haladó vonatok által először érintett balíz helye. Két láncolt balízcsoport távolsága az egyik balízcsoport referencia balízától a szomszédos csoport referencia balízáig mérendő. Az ETCS-nél tehát irányt  rendelünk egyrészt magához a vonalhoz, a balízcsoportokhoz, továbbá beszélhetünk még a vonat irányáról és konkrét haladási irányáról is.

Balízcsoport

A járműre juttatott információk legtöbbje irányfüggő, azaz csak a meghatározott irányba haladó vonatok számára releváns. Emiatt az ETCS üzemben létfontosságú a vonat haladási irányának ismerete a meghaladott balízcsoport irányához viszonyítva. Éppen az irány meghatározása az egyik indoka annak, hogy a balízcsoportok miért állnak általában minimum két balízból.

Az infill avagy kitöltő balíz

A fentiek tükrében térjünk vissza a balízsűrűség problémájára. Nézzük azt az esetet, amikor az alábbi ábrán látható vonat az 1. számú jelzőhöz érkezve azt az információt kapja a balíztól az „A” pontban, hogy a 2. számú jelzőnél Megállj! jelzés várható. Ez egy – a kép alsó részén lévő diagramon vörössel jelölt – sebességgörbét érvényesít a mozdony számára.

A kitöltő balíz szerepe

A vonatunk ennek megfelelően elhalad az 1. jelző mellett, s a mozdonyvezető felkészül a 2. előtti megállásra. Tegyük fel, hogy miközben már a két jelző közötti térközben halad a vonat, a 2. jelző továbbhaladást engedélyező állapotba kerül. Balíz segítségével ez az információ ebben az esetben csak a „C” pontnál juthatna fel. Azaz a vonatnak gyakorlatilag meg kellene állnia például egy szabad fényű jelző előtt – hiszen ha a mozdonyvezető ezt nem tenné, a vörös sebességgörbe ismeretében a mozdony kényszerfékezést váltana ki.

A problémát az ún. kitöltő információ eljuttatásával oldják meg kitöltő/közbenső balíz (infill balise) beiktatásával. Ez mindössze annyit jelent, hogy jelen esetben körülbelül féktávolságra, a „B” pontnál egy újabb balízt helyeznek a pályára, ezáltal sűrítve a jelfeladási lehetőségek számát. A B pontnál lévő balíz már az új, zölddel jelölt sebességgörbét érvényesítheti a mozdonnyal, ha a jelzési kép változása azelőtt történik, mielőtt a vonat elérte volna a B pontot. A B pont elhagyása után újabb frissítés ismét csak a C pontban lévő balíznál lehetséges.

A balízátviteli alrendszer

A balíz környezetét tekintve két irányban indulhatunk el az információs láncon. Egyik oldalon a balíz az elektromágneses légrésen keresztül kapcsolódik a jármű balízantennájához, másik irányban pedig a vezérelt balíz a LEU-n (pályamenti elektronikus egység) keresztül szerzi az aktuális információkat a biztosítóberedezésektől.

Balízátviteli alrendszer, interfészek

Az antenna és a balíz közötti légrés

Az Eurobalise átviteli alrendszer sematikus rajza a fenti ábrán látható, ahol a betűkkel jelölt interfészek a következők:

• „A” interfész: A balíz és az antenna közötti légrés, elektromágneses kapcsolat (ld. ábrát fent).

• „B₁” interfész: A BTM (balízátviteli modul) és az EVC közötti kapcsolat.

• „B₂” interfész: A BTM és a fedélzeti adatbusz közötti fizikai és logikai interfész.

• „B₃” interfész: A BTM és az EVC közötti kapcsolat az idő- és/vagy odométer-adatok számára.

• „C” interfész: Pályaoldali interfész a balíz és a LEU között.

• „D” interfész: A BTM és az antenna közötti nem szabványosított kapcsolat.

• „E” interfész: A BTM és a vonatbefolyásoló berendezés fedélzeti számítógépe közötti nem szabványosított kapcsolat.

• „S” interfész: A LEU be/kimenete a nemzeti jelzési rendszerrel és/vagy a biztosító-berendezéssel való kapcsolattartáshoz.

• „SC” interfész: A jelző- és energiaillesztő, valamint a kódgenerátor közötti interfész, amely csak az ún. Eurotelegram-okat kezeli.

A jelző- és energiaillesztő a jelzési képből vezérlő információt állít elő a kódgenerátor számára, továbbá gondoskodik a LEU által igényelt tápfeszültségről az adott helyen rendelkezésre álló forrásból. A kódgenerátor a jelző- és energiaillesztőtől kapott adatokat Eurotelegramokká konvertálja, amelyet azután a C interfész felé továbbít.  Az Eurotelegram a pálya és a vonat közötti kommunikációhoz szabványosított üzenetformátum.

Az Eurotelegramok a C interfészen keresztül jutnak a LEU-tól a balízhoz. A szimmetrikus árnyékolt sodrott érpárú vezetőben alapsávon történik a jelátvitel. Ha a balíz nem érzékel érvényes jelet a C interfészen, akkor a tárolt default táviratát kezdi sugározni. Ez vonatkozik egyrészt arra az esetre, amikor a balízt egy fölötte elhaladó vonat aktiválta és az kész lenne küldeni a táviratot, másrészt arra az esetre, amikor a balíz átvitel közben veszti el a kapcsolatot a C interfésszel. Ha a balíz egyszer elkezdte default táviratának sugárzását, akkor a teljes vonat elhaladásáig folytatja azt attól függetlenül, hogy időközben fogadott-e újra érvényes jelet a C interfészen. Ugyanakkor valamennyi új vonatelhaladás esetén meg kell vizsgálnia, hogy van-e már érvényes jel a C interfészen.

Az EVC központi egység és a BTM-antennaegység (továbbiakban itt: fedélzeti berendezés) között a B interfészen keresztül periodikusan információcsere történik, ami a hibadiagnosztika egyik alapelemét jelenti. Ha a BTM hibaüzenetet kap, vagy képtelen olvasni a balízokat, erről tájékoztatást küld az EVC-nek.

Bizonyos pályamenti meghibásodásokról a balíz, illetve a LEU is adhat diagnosztikai információt a fedélzeti berendezésnek. Ha a hiba a C interfésznél jelentkezik, akkor a balíz a fentebb leírt módon a beprogramozott default üzenetét küldi, amelyet a fedélzeti berendezés más üzenetekhez hasonlóan normál üzenetként vesz és értékel ki. Ha a hiba a LEU-ban jelentkezik, akkor amennyiben erre lehetősége van, maga a LEU küldhet a C interfészre speciális diagnosztikai információt a kódolási stratégiának megfelelően. Meghibásodás esetén megengedett, hogy a balíz és/vagy a LEU csak logikai 1-et, vagy csak logikai 0-t, esetleg más a kódolási stratégiától jelentősen eltérő jelet adjon a fedélzeti berendezés felé, ugyanis a fedélzeti berendezés azonnal figyelmeztetést küld az EVC-nek, ha balízt érzékel, de annak táviratát nem tudja értelmezni, dekódolni.

A hibadetektáláshoz kapcsolódva tekintsük át az átvitelhez kapcsolódó létfontosságú funkciókat:

   1) helyzetértékelő funkció

A fedélzeti berendezésnek érzékelni és értékelni kell tudnia a balíz referencia helyét, és eljuttatni az erre vonatkozó információt az EVC-hez a B₁ interfészen keresztül. Nem megengedett, hogy a hosszirányú áthallások miatt egymáshoz közeli balízok utasításai keveredjenek.

   2) biztonságkritikus adatok átvitele

Valamennyi fedélzetre juttatandó adat biztonságkritikus.

   3) áthallás védelem

Az Eurobalise átviteli alrendszernek biztosítania kell, hogy a szomszéd vágányra, illetve a szomszéd vágányról biztonsági áthallás ne történhessen. Ez a biztonság szempontjából alapkövetelmény. Biztonsági áthallásnak nevezzük, amikor nem kívánt jel és adat érvényesként elfogadva jut egy nem kívánt vevőhöz.

Az Eurobalise átviteli alrendszernek biztosítania kell továbbá, hogy a szomszéd vágányra, illetve a szomszéd vágányról a megbízható áthallásnak ne lehessen ártalmas hatása az Eurobalise átviteli rendszer teljes megbízhatóságára. Megbízható áthallásnak azt nevezzük, amikor egy helyes adatátvitel zavaró hatást fejt ki amellett, hogy maga a helyes átvitel a nem kívánt vevő számára elérhetetlen.

   4) balízok jelentése és sorrendjük helyes érzékelése

A fedélzeti berendezésnek meg kell tudnia határozni a vonat haladási irányát a táviratokból, amelyet legalább két egymást követő láncolt balíz adott.

   5) adatok létrehozása

A feladni kívánt táviratokat létre kell hozni, és amennyiben szükséges hozzá kell rendelni a megfelelő jelzési képhez. Az adatokat megfelelő kódolással védeni szükséges.

Referenciatengelyek, a balíz telepítése

A balízt és az antennát a további hivatkozások leegyszerűsítése érdekében egyaránt egy három tengelyből álló koordinátarendszerbe képzeljük el. A sínpárral párhuzamos referenciatengely az X-tengely, a vasúti sínpárral egy szintben lévő, de arra merőleges referenciatengely az Y-tengely, míg a vasúti sínpálya síkjára merőleges referenciatengely a Z-tengely.

A balíz és az antenna egység referenciapontjai, referenciatengelyek

A balíz és az antenna egység mind a hat oldalán megtalálhatók a referenciapontok, amelyek egyben meghatározzák a három tengely pozícióját. Egy adott tárgynak e rögzített koordinátatengelyekhez képest előforduló szögelfordulásának leírásához három forgási módot definiálunk:

• Billenés – szögelfordulás, ahol a forgástengely megegyezik az X-tengellyel.

• Bólintás – szögelfordulás, ahol a forgástengely megegyezik az Y-tengellyel.

• Támolygás, vagy szitálás – szögelfordulás, ahol a forgástengely megegyezik a Z-tengellyel.

A balízok és az antennák telepítésére vonatkozóan számos előírás található a vonatkozó specifikációkban. A példa kedvéért az alábbi ábrán a balíz telepítésekor megtűrt billenést, bólintást és támolygást követhetjük nyomon.

Balíz telepítésekor a referenciatengelyektől mért megtűrt szögelfordulások

Fontos megemlíteni, hogy a fenntartási munkák megkövetelik, hogy a balízok, hurkok és egyéb pályamenti berendezések telepítése a lehető leggondosabban történjen. A vezérelhető balízok kábeleinek a kábelvégelzáróhoz, illetve a LEU-hoz való mintaszerű elvezetésére mutat példát az alábbi ábra.

Balíz és hurok szakszerű telepítése

Két szomszédos balíz telepítésekor figyelembe kell venni a pályasebességet is. Két egymást követő balíz között megengedett távolság az alábbi ábrán zölddel satírozott tartományba kell essen a maximális vonali sebesség függvényében. Látható, hogy minimum 2,3 méter, maximum 6 méter lehet ez a távolság.

Balíztávolság

Abban az esetben, ha egy balíz az átvitel kezdetétől számított meghatározott időn belül nem kerül meghaladásra, a fedélzeti berendezés előzetes referenciahelyként veszi figyelembe az információt, pontosan tudva, hogy jelen pillanatban a szerelvény antennája gyakorlatilag pontosan a balíz felett helyezkedik el. A referenciahely érvényes marad minden további jelentésnél egészen addig, amíg a balíz meghaladásra nem kerül. Ezáltal lehetőség adódik egy a balíz felett lassan elhaladó jármű konfidencia intervallumának a lehető legkisebbre állítására.

A pályán elhelyezkedő fémes tömegek zavaró hatással lehetnek a fedélzeti berendezésre, legfőképpen a balízok érzékelésére. A specifikációk egy előre meghatározott maszkot (lásd ábra lent) figyelembe véve megtűrik ugyan a bizonyos határokon belül elhelyezkedő fémes tömegeket (Crocodile/Signum berendezésekkel, útátjáró-betétekkel való kompatibilitás), de az ezeken felül meglévő zavaró tényezőket ki kell szűrni.

Balízátvitel fémmaszkja

Abban az esetben, ha a jármű a rendelkezésre álló „maszkon” kívüli fémes tömeget érzékel, a BTM egység riasztó üzenetet küld a B₁ interfészen keresztül. Ha a vonat egy korábbi üzenettel (67-es csomag) időben információt kap a pályán elhelyezkedő fémes tárgyról (ez lehet pl. egy vasúti híd), akkor az adott körzetben kikapcsolja a balízátvitelt, a riasztó üzenetet figyelmen kívül hagyja, majd a meghatározott helyen visszakapcsolja az átvitelt. Ehhez kapcsolódóan meg kell említeni, hogy a fémes tömeg végétől számítva bizonyos időnek rendelkezésre kell állnia ahhoz, hogy a BTM rendes működése helyreálljon, hogy újra képes legyen érzékelni és olvasni a balízokat. Ez a gyakorlatban 200 ms, amiből az alábbi képlettel számítható ki az a távolság, amennyire a fémes tömeget követő első balíz elhelyezhető:

d_b [m] >= 0,2 [s] • maximális vonali sebesség [km/h] / 3,6

A balíz erőterei

A balízok önálló tápellátása nincsen, azonban a fedélzeti antenna egység folyamatosan egy olyan mágneses mezőt sugároz, amivel táplálja az éppen meghaladott balízt. A hordozófrekvencia 27,095 MHz. A balíz e mágneses mezőnek főként a vertikális komponensét használja fel. Amikor tehát az antenna egység az ún. kapcsolati zónába ér, a balíz vezetőiben áramot indukál, ami így a balíz számára táplálást biztosít. Ennek segítségével a balíz is létrehoz egy mágneses mezőt, amit viszont a fedélzeti antenna egység érzékel vízszintes elhelyezkedésű vevőjének segítségével.

A mágneses mezővel kapcsolatban tehát a továbbiakban három zónát különböztetünk meg: a közvetlen kapcsolati zónát (near contact zone), azoldalsó zónát (side lobe zone) és az áthallás védett zónát (cross-talk protected zone).

A közvetlen kapcsolati zóna a balíz felett kialakuló zóna, ahol az antennaegység adott részének el kell helyezkednie, hogy az átvitel megtörténhessen. A közvetlen kapcsolati zóna az alábbi tizenhat sarkú területtel írható le.

A közvetlen kapcsolati zóna

A közvetlen kapcsolati zóna méreteit a lenti ábra mutatja meg a balíz középpontjához viszonyítva a korábban már rögzített referenciatengelyekhez mérten.

A közvetlen kapcsolati zóna adatai

A közvetlen kapcsolati zónán belül az illeszkedési feltételnek teljesülnie kell, azaz a balíz által ténylegesen létrehozott mező és a referenciamező közötti eltérés nem lehet nagyobb ±1 dB-nél.

Illeszkedési feltétel a referenciamezőhöz

Az oldalsó zóna a közvetlen kapcsolati zóna és az áthallás védett zóna között helyezkedik el. Jellemzője, hogy területén az átvitel adott körülmények között még végbemehet. Az oldalsó zóna határkoordinátái a következők:

–1300 mm < X < +1300 mm

–1400 mm < Y < +1400 mm

+220 mm < Z < +460 mm

Az oldalsó zónában a referencia mező nem több mint C, azaz 35 dB-lel lehet kisebb a közvetlen kapcsolati zóna Z=220 mm szintjén lévő legnagyobb térerősségénél. Ugyancsak előírás, hogy ebben a zónában a referencia mező nem lehet kisebb az X-tengely mentén +xT vagy –xT cm-rel és az Y-tengely mentén +yT vagy –yT cm-rel elmozdult referenciamező által meghatározott értéknél. Az oldalsó zónán belül az illeszkedési feltétel megköveteli, hogy a balíz által ténylegesen létrehozott mező és a referenciamező közötti eltérésnek +A és –∞dB között kell lennie.

Az áthallás védett zónára vonatkozó alapkövetelmény, hogy abban átvitel semmilyen körülmények között nem jöhet létre. Az áthallás védett zónában a referencia mező nem több mint D dB-lel lehet kisebb a közvetlen kapcsolati zóna Z=220 mm szintjén lévő legnagyobb térerősségénél, míg a balíz által ténylegesen létrehozott mező és a referenciamező közötti eltérésnek +B és –∞dB között kell lennie.

Rendszertechnikai adatok

A balízok a konkrét gyártó előírásai alapján kerülnek felszerelésre, a fix és a programozható balíz felszerelése gyakorlatilag azonos módon történik. Rögzítése olyan kialakítású, hogy az csak a megfelelő szerszámokkal oldható, kellő biztonságot nyújtva ezáltal az ellen, hogy a balízok a felszerelési helyükről elmozduljanak. A felerősítő szerelvények úgy vannak a keresztaljakra erősítve, hogy a balízok leszerelése után a helyükön maradnak lehetőséget adva az ágyazatrendező gépek munkavégzésére, majd a pályamunkák után a balízok eredeti helyre történő visszaszerelésére.

A balíz

Fejlesztésük során a balízokat tesztelték víz-, jég-, homok- és kavicsréteg alatt, sós víz és pára, illetve olajos ágyazati környezetben. Fontos, hogy a balíz által közölni kívánt információt a felette elhaladó járműnek biztonsággal vennie kell, de úgy, hogy a mellette levő vágányon közlekedő jármű ne érzékelje. (Aranyosi-Mosóczi)

A balízok jellemzője, hogy külső energiaellátást nem igényelnek. Minden balíz táplálása és aktiválása a felette áthaladó szerelvény antennáján keresztül kisugárzott 27 MHz-es tápláló frekvenciával történik. Ez az energia átmenetileg a balíz belsejében tárolódik, amely azonnal megkezdi saját üzenetének küldését. E folyamatosan küldött üzenetek FSK modulációjúak, középponti frekvenciájuk 4,234 MHz.

Balíz-kábel:

A balízhoz mellékelt speciális, flexibilis védőcsővel ellátott kábelt a balíz oldalon, a kábelen levő csatlakozóval kell csatlakoztatni. A kábelt a balízt tartó keresztaljon vezetve és rögzítve, a zúzottkő ágyazat felett kell a vágányok mellett elhelyezett balíz-végelzáróba bevezetni és bekötni. Az így megvalósított kábelezés biztosítja a helyes működést, és lehetővé teszi a nagygépes vágányfenntartási munkák elvégzését.

Balíz-végelzáró:

A balíz-végelzáró a balíz-kábel és a LEU-tól jövő kábel összekötésére szolgáló kábel végelzáró. Elhelyezése hazánkban a MÁV-nál például a szigeteltsín végelzáró elhelyezésével megegyezik, így az ott alkalmazott telepítési utasítások a mérvadók.

A balízra vonatkozó egyéb adatok (Siemens S21):

• Méret: 450 mm x 260 mm x 40 mm (hossz x szélesség x magasság)

• Védelmi osztály: IP67

• Tömeg: cca. 3.8 kg

• Szigetelési ellenállás: 5GΩ

• Átmeneti ellenállás: 100mΩ

• Működési hőmérséklet-tartomány: -40-től +70 °C

• Páratartalom: 100% relatív páratartalomig

• Rezgés: 10 G

• Sokkhatás: 10 G

A balíz programozása és tesztelése

Mind a fix, mind a változtatható balízok programozása megoldható egy hordozható balíz-programozó és teszt eszköz segítségével, amivel egy default és/vagy fix üzenetet programozhatunk a balízba. Az alapüzenetet a vezérelt balízok a „C” interfész sérülése vagy kihúzása esetén továbbítják. Ezután a készülék képes le is ellenőrizni a programozás eredményét az „A” interfészen keresztül. Az eszköz jellemzően egy hordozható számítógépből és a hozzá tartozó akkumulátortöltőből áll. A programozási művelet a balíz felszerelése előtt és után is elvégezhető, típustól függően kábelen vagy légrésen keresztül.

Az alábbi példában a Siemens S21 balíz alrendszer tesztelő és programozó készülékét (S25421-A1-T500) mutatjuk be.

Balíz programozó- és teszteszköz

A tesztelő és programozó készülék (TPG) a Siemens-balízok programozására és ellenőrzésére, valamint a LEU táviratadatainak kiolvasására szolgál. A TPG két fő részből áll: a TPG-házból és a hozzá 2.5 méteres kábelen keresztül kapcsolódó billentyűzetből. Utóbbi egy számbillentyűkkel kiegészített PSION "Workabout" készülék. A billentyűzet és a spirálkábel tárolására a TPG-házban egy külön rekeszt alakítottak ki.

A TPG-ház tartalmazza a vevőegységet, az adóegységet, az antennaegységet, a kiegészítő tesztbalíz-egységet, valamint ezen egységek áramellátására egy akkumulátort. A ház alsó részén lábazat található, ami a készülék balízra helyezését könnyíti meg. A készülék előlapján négy színes állapotjelző dióda, az kkumulátor, valamint a billentyűzet és a hozzá tartozó kábel tárolórekesze található. A billentyűzet kábelének csatlakozása annak rekeszén belül van. A tápegység csatlakozását gumisapka védi. Az előlapon találhatók még a LEU vizsgálathoz szükséges C-csatlakozófelület szorítói. Ezek a szorítók vízállóak, további védelmet nem igényelnek. A készülék pánttal rendelkezik a könnyebb szállításhoz.

A berendezés akkumulátora üzemmódtól függően 8-60 órán keresztül képes táplálni a készüléket, ami hozzávetőlegesen 60 balíz programozásához elegendő. A gép távirattárában 400 hosszú távirat tárolható a feltöltésekhez.

A TPG installálása

A felszerelt balízok programozásának ellenőrzéséhez a TPG-házat a balízra kell helyezni, amit a ház lábazatkialakítása a fenti ábrán látható módon segít elő. A rugalmas kialakítás lehetővé teszi a TPG ház megfordítását, így például laboratóriumi körülmények között a balízok helyezhetők a készülékre. A készülék csak a billentyűzettel kapcsolható be. A TPG-házban található részegységek igény esetén csak a billentyűzettel aktiválhatók, egyébként energiatakarékosság miatt inaktívak. A készülék mindenkor – még kezelés közben is - kikapcsolható, majd amint a készüléket újra bekapcsolják, az előző kezelői lépést folytatja. Ha a kikapcsolás egy folyamat közben következik be, akkor a készülék ezt is megpróbálja folytatni. Biztonságtechnikai okból ugyanakkor a folyamatot ilyenkor mindig hibajelzéssel szakítja meg a berendezés.

A TPG-készülék az alábbi funkciókkal rendelkezik:

• Balíz programozása (Program Balise)

• A balíz teljes tártartalmának kiolvasása (Read Balise)

• A balíztávirat olvasása a járműberendezés olvasásának megfelelően (Fast Read)

• A LEU által rendelkezésre bocsátott távirat olvasása (Read C interface)

• A balíz válaszjelszintjének mérése (Check balise reply signal)

• Szoftver verziószám megjelenítése (About)

A készülék csatlakoztatható normál PC-hez, ezáltal oldható meg mind az adatok számítógépre mentése, mind pedig a TPG-készülék adatokkal való feltöltése.

A költséghatékonyság és a biztonság növelése céljából napjainkban a karbantartó gépláncok gyártói is felkészültek arra, hogy kiszolgálják az ETCS üzemet is. Ennek megfelelően az ágyazatrostáló, és egyéb pályafenntartó gépek felszerelhetők az ETCS diagnosztikai eszközeivel, például a balíz-tesztelő rendszerrel.

Aláverő gép balízt tesztel

(középen, a vágánytengelyben a tesztelő balízantenna kerete látható)

Lap teteje