biscatrain - nanotrain - nextrain

Dans le précédent article, je présentais le plan de la signalisation lumineuse qui devait être réalisée dans la zone de gare terminus.

L'indication des principaux signaux sur les voies à quai dépend de plusieurs paramètres, notamment les itinéraires et l'occupation des trains qui peuvent circuler sur les cantons aval. II y en a d'autres, mais là, cela devient trop compliqué!

A l'origine de la conception du réseau, j'ai retenu quatorze itinéraires essentiels pour me faciliter la manoeuvre des aiguillages dans la zone du gril de gare, qui sont:

1/  départ voie 1 vers canton 1
2/  départ voie 2 vers canton 1
3/  départ voie 3 vers canton 1
4/  départ voie 4 vers canton 1
5/  arrivée voie 5 via canton 9
6/  arrivée voie 6 via canton 9
7/  arrivée voie 7 via canton 90
8/  arrivée voie 9 via canton 9
9/  départ voie 6 vers canton 1
10/ départ voie 2 vers dépôt (PT 3)
11/ départ voie 6 vers dépôt (PT 4)
12/ canton 1 vers gare marchandises
13/ canton 9 vers bretelle (canton 1 et 7 pris à contresens)
14/ canton 4 vers BIF canton 8 (accès gare souterraine 1) 

Ces 14 itinéraires sont programmables par bascule de 7 interrupteurs (4 RT) présentant une position centrale neutre. A gauche, le levier enclenche un itinéraire, à droite, un autre


Le schéma ci-dessus détaille le câblage de 4 itinéraires et des signaux qui leur sont rattachés. Pour simplifier, je n'ai représenté que deux interrupteurs d'itinéraires sur les quatre gérant les 8 voies de la gare terminus. Ils donnent respectivement selon la position du levier de bascule:

Int 1 : gauche : départ voie 1 vers canton 1
          centre : neutre = pas d'enclenchement = voie libre pour traversée gril de gare
          droit : arrivée voie 5 via canton 9

Int 2 : gauche : départ voie 2 vers canton 1
          centre : neutre = pas d'enclenchement = voie libre pour traversée gril de gare
          droit : arrivée voie 6 via canton 9

Ce premier schéma est représentatif de tous les cas de figure de signalisation que je vais devoir mettre en oeuvre sur les huit voies de la gare terminus.


zoom sur le câblage du signal CV5 qui protège la sortie de la voie 1 de service messagerie.

C'est le câblage le plus simple car l'interrupteur d'itinéraire 1 agit sur un seul moteur d'aiguillage (A15) qui permet de donner la voie libre V1 en direction du canton 1 (moteurs mentionnés NA = non affectés)
L'étage supérieur de l'interrupteur alimente simultanément le relais Signal CV5 dont le contact travail agit sur le feu blanc donnant la voie libre. Lorsque l'interrupteur est en position neutre, le relais retombe (position repos) et éclaire le feu violet non franchissable (voie fermée) 
 
Je n'ai pas représenté sur ce schéma le câblage d'alimentation de la voie correspondante, dont une file de rail est coupée à hauteur du signal jusqu'au butoir de la gare terminus, zone d'arrêt actionnée par un interrupteur indépendant sur le TCO. Je souhaite en effet dissocier les deux actions (itinéraire - courant sur la voie) car le réseau pouvant être alimenté sous deux modes (analogique ou digital) il est intéressant de pouvoir éclairer une rame complète en digital stationnée sur la voie de départ délà alimentée, même lorsque l'itinéraire n'est pas encore enclenché.

Je précise en outre que les quatre voies de départ sont gérées au niveau de la détection des convois par le canton 1 (block automatique) dès que la voie correspondante est alimentée comme décrit plus haut. Nous verrons dans un article suivant que cette protection est nécessaire pour les trains venant du canton 7 (viaduc) à l'approche du gril de gare
 

zoom sur l'itinéraire 2

La bascule du levier d'interrupteur vers la gauche actionne le moteur des aiguillages A15 et A17 et donne la voie libre V2 en direction du canton 1
Simultanément, le relais Signal C2 qui était en position repos (carré rouge) est excité et passe en position travail, alimentant le relais de canton 2 qui fonctionne avec les cartes électroniques de block automatique gérant tout le circuit.

         Donc, trois états possibles:

pas de train sur le canton 2 = relais canton 2 position repos = feu vert = voie libre
train détecté sur le canton 2 = relais canton 2 position travail = feu jaune = avertissement
itinéraire 2 désenclenché = relais signal C2 repos = 2 feux rouges = carré

En fait, j'ai simplifié car le signal C2 dans la réalité doit pouvoir présenter également un seul feu rouge (sémaphore) même lorsque l'itinéraire est enclenché, ce qui indiquerait la présente d'un autre train sur le canton immédiatement en aval de la voie de départ et interdirait le démarrage du train à quai. 

Il serait également possible de simplifier encore en n'utilisant sur les signaux que le feu vert et le carré rouge donnant respectivement la voie libre ou fermée. Dans ce cas, on se passe des relais de cantonnement N° 2 et la signalisation adéquate résulte uniquement du seul interrupteur d'itinéraire enclenché ou non.


zoom sur le signal C5

Pas de problème particulier pour l'itinéraire commandé en basculant le levier vers la droite. Deux moteurs d'aiguillages sont concernés: 
A29 bifurcation de la voie principale vers la gare terminus
A27 passage du canton 9 sur voie V5 
 
Par contre, cela se complique au niveau du câblage du signal, car les voies V5 à V8 sont des voies d'arrivée prise en sens inverse de la cible. Elles doivent donc présenter le carré rouge dans le sens arrivée, même lorsque l'itinéraire correspondant est enclenché. Ce n'est que dans la position de départ que le signal pourra afficher d'autres feux:

Le relais d'aiguillage A4 permet de repartir sur le canton 1. Son excitation (position travail) éteindra les deux feux rouges et donnera ou le feu vert ou le feu jaune selon l'occupation ou non d'un train en aval sur le canton 2

A noter, l'aiguillage A4 est actionné par son propre interrupteur, mais pourrait être intégré dans un itinéraire pour les 4 voies d'arrivée dans le sens départ.

zoom sur le signal C6

le câblage du signal est similaire au C5, l'itinéraire est enclenché par bascule à droite de l'interrupteur Itinéraire 2

Voilà qui clos le chapitre des 8 voies de la gare terminus et de la signalisation correspondante. Les puristes pourront regretter l'absence d'un cinquième feu (blanc) qui indiquerait la voie libre en position départ, mais en direction du dépôt ou de la gare marchandises, et la présence de panneaux lumineux de type D ou G au droit des cibles

Dans un prochain article, je donnerai le plan de câblage des autres feux de pleine voie dont le fonctionnement est un peu plus complexe, à savoir le CRR7, le C5, le C9 (voir précédent article donnant le diagramme de la signalisation en zone de gare)

A l'avance, je vous demande un peu d'indulgence vis à vis du strict respect de la réalité SNCF, l'objectif étant de s'en rapprocher et de représenter une signalisation cohérente dans une zone de circulation plutôt complexe.

Merci de vos suggestions et commentaires, en espérant avoir été suffisamment clair dans les schémas et explications.   

J'ai réalisé plusieurs tests sur biscatrain pour analyser les performances de cette mini caméra dont l'une des applications premières est, rappelons le, l'aéromodélisme de plein air propice à un éclairage naturel. 

Sur un réseau miniature, le principal intérêt de cette caméra est que sa taille (40x80x14mm) permet de la loger sans problème sur un wagon plat et qu'elle est totalement autonome (prises de vue photo et vidéo - enregistrement sur cartes SD maxi 2 Go - batterie intégrée rechargeable sur port USB d'un PC) par rapport aux mini caméras embarquées sans fil nécessitant des piles et un récepteur (avec son lot inévitable de parasites). De plus, elle est équipée de grip permettant de la poser/déposer sans montage particulier sur un wagon plat

Dans un environnement très bien éclairé, les images vidéo restituées (définition 640x480 soit 0,3 Mpixels), sont tout juste correctes, avec un rendu convenable des couleurs, mais une définition très moyenne qui se rapproche de celles des micro caméras sans fil bas de gamme. Les images photos sont à peine meilleures (définition 1280x280 px) et offrent surtout l'intérêt de photographier tout votre réseau, notamment dans des coins inaccessibles grace au système de prises de vues cadencées.

Dans des endroits sombres (tunnels - souterrains) la caméra est inadaptée et il faut impérativement ajouter une source d'éclairage, ce qui m'a conduit à fabriquer des projecteurs fixés devant le champ de vision (bandeau de leds hyper lumineuses)

Elle dispose par contre de nombreux réglages qui peuvent se révéler utiles dans différentes applications (photo unique - photos automatiques cadencées toutes les 4 secondes, webcam, objectif inversé à 180 °, etc)
  
 
La photo ci-dessus montre la caméra posée sur un wagon plat roco directement sur son grip. J'ai choisi de la positionner à l'envers par rapport à l'application aéromodélisme, c'est à dire, l'objectif orienté vers le haut, ce qui permet de visualiser le mini écran LCD de deux pictogrammes situé dessus pour les contrôle de réglage (enregistrement - pause - etc) Dans cette option, il faut impérativement faire le choix de prises de vues avec l'objectif orienté à 180° sinon, l'image sera à l'envers!!!!!) Trois boutons permettent d'effectuer tous les réglages, d'un maniement très facile et accessible sur le côté opposé à celui figurant sur la photo.
Je ne m'étends pas sur toutes les options disponibles, celles ci étant détaillées sur le site dédié à cette caméra. Mon propos est plutôt de comparer ses performances par rapport à la mini caméra sans fil embarquée Panasonic
.

La photo ci-dessus montre les deux caméras équipées chacune d'un système de projecteurs différents. Lors des essais, j'ai inversé la disposition des caméras pour être équitable, sachant que les faisceaux d'éclairage sont différents sur chaque wagon porteur.


Sur la base des leds blanches de forte intensité lumineuse récupérées sur des lampes spot 220V (voir un précédent article), j'ai confectionné le bandeau ci dessus et le support en laiton pour fixation sur la partie avant d'un wagon plat Roco (caméra panasonic)


La fixation se fait par deux vis de 1 mm de diamètre qui traversent le support de ridelles, et permettent un démontage facile du bandeau lumineux. La caméra Panasonic est juste positionnée derrière sur un étrier en forme de U orientable latéralement et de haut en bas. 

 
L'éclairage, ici photo prise de jour est très puissant, les 7 leds branchées en parrallèle étant alimentées par une pile de 9 V avec une résistance intercalée de 100 ohms.


De nuit, la portée des projecteurs est de 60/80 cm environ, avec un champ d'éclairage très large voisin de 180 °


Mais revenons au système d'éclairage dont j'ai équipé la caméra flycamone2. La partie arrière du wagon plat Roco a été arasée pour adapter un bandeau lumineux qui recevra deux leds de 5mm super lumineuses golden (réf 185875 Conrad) coiffées d'un réflecteur pour orienter et augmenter le flux lumineux (réf 153593 Conrad) 

 
Le bâti projecteur a été collé sur le wagon, et l'alimentation des deux leds branchées en parrallèle se fait par une pile de 9 V posée sur un second wagon plat (résistance 390 ohms) La photo montre le grip inférieur autocollant sur le wagon, la caméra ayant le même collé en dessous. On apercoit le mini écran LCD qui donne sur deux pictogrammes la fonction programmée.
Esthétiquement le système d'éclairage n'est pas très beau, mais c'est efficace!!!!


premier test d'éclairage en lumière naturelle de la pièce à la tombée de la nuit. La couleur chaude des leds et le balayage de la voie sont assez réalistes


vision en nuit totale (photo prise derrière la caméra avec un APN en pose)


photo du gril de gare éclairé par le projecteur

toutes ces photos prises en pose (sur pied) avec un APN confirment l'intérêt d'utiliser ce type de projecteur pour des reportages nocturnes.


 Cette photo, moins nette est issue de la caméra flycamone2 dans une série de photos cadencées toutes les 4 secondes. Elle est faite en lumière artificielle (éclairage au néon de la pièce) on apercoit au premier plan le flux lumineux du projecteur situé devant la caméra. C'est sensiblement la qualité d'images vidéo que l'on peut atteindre dans un environnement bien éclairé.
Malheureusement, la sensibilité chute très vite dans des endroits plus sombres ou mal éclairés et le projecteur embarqué n'apporte pas de grosses améliorations. 


Les photos de nuit avec projecteur sont très médiocres, je m'y attendais un peu compte tenu du type d'objectif équipant ces caméras. Quant aux vidéos de nuit, n'en parlons pas!!!!! même en adoptant le réglage prévu en milieu obscur (Ud)
Cela confirme ce que je supposais, la FlyCamOne2 ne peut être utilisée que dans un environnement très bien éclairé, et reste une solution acceptable pour filmer des séquences "embarquées" sur des coins du réseau inaccessibles avec une caméra au poing 

Par contre, la caméra panasonic se comporte très bien dans la pénombre, et même dans la nuit totale pourvu que les projecteurs soient actifs. Le capteur CCD 1/4 " et la sensibilité (0,5 lux) font la différence!!!!! que l'on retrouve aussi dans le prix d'achat quasiment trois fois supérieur à celui de la Flycamone2

En conclusion, je dirais que la caméra FlyCamOne2 est un produit acceptable pour nos applications modélisme de trains miniatures, à condition de ne pas être trop exigeant en matière de vidéo, le rapport qualité/prix est à mon avis correct, on la trouve à moins de 50 euros actuellement. 

Il serait intéressant que le produit évolue. A messieurs les concepteurs, je lance un appel pressant pour adapter cette caméra à nos besoins..........mais je crains que le marché soit trop étroit dans ce domaine!!!!!!

Je diffuserai prochainement une vidéo alternant des séquences "embarquées" prises avec chacune des caméras dans des conditions d'éclairage similaires. Pour moi, le choix est déjà fait!!!!   

  

Les mini-caméras embarquées permettent de filmer dans de bonnes conditions un réseau pourvu que l'éclairage (naturel ou artificiel) soit suffisant et bien réparti. Lorsque les trains disparaissent sous les tunnels ou les souterrains, la luminosité chute en même temps que la qualité de l'image, et ce, malgré les performances des caméras dont on trouve maintenant des sensibilités inférieures à 0,5 lux qui filment dans la pénombre. Il existe aussi des caméras dotées de capteur infra-rouge, mais dont la qualité n'est pas toujours au RV 
En l'occurrence, j'utilise une mini caméra embarquée (sans fil) de marque Panasonic avec capteur CCD de 1/4 de pouce dont la sensibilité (0,5 lux) permet d'obtenir encore des images en semi-obscurité.
Souhaitant pouvoir visionner le parcours complet d'un train (dont plus de la moitié se trouve sous le réseau - et à certains endroits dans la pénombre totale), deux possibilités:  

1/ créer des zones d'éclairage en sous-sol - solution difficile à mettre en oeuvre sur plus de 50 mètres ou dans les rampes hélicoidales

2/ fabriquer un projecteur suffisamment puissant pour éclairer la voie qui sera embarqué avec la caméra sur un wagon aménagé.

J'ai donc opté pour la seconde solution

 
Le matériel utilisé est représenté ci-dessus: une ampoule à leds (provenance Conrad) de récupération qui n'a pas été probante pour l'usage à laquelle elle était destinée. Composée de 40 leds blanches branchées en série sur un circuit imprimé (220 V) il est assez facile de prélever un bandeau de 4 leds qui constitueront le projecteur. La photo montre les trois composants qui ont été démontés.


J'ai choisi de prélever un bandeau horizontal contenant 4 leds en tronconnant avec une perceuse Dremel équipée d'un disque la platine ci-dessus, côté verso. Je précise que d'autres options sont possibles selon la forme que vous souhaitez retenir pour le projecteur.


Premier test d'éclairage avec une pile de 9 Volts et une résistance de 1000 ohms, on peut faire mieux !!!!! j'ai modifié la résistance à 390 ohms. Attention, les diodes doivent être recâblées en parralèle et non en série.

 
Le bandeau de 4 leds est collé sur le wagon plat porte caméra (Roco) ainsi que la pile de 9 volts qui alimente le projecteur via un interrupteur à glissière (c'est un montage rustique pour tester........on verra plus tard si on peut faire mieux!!!!) La caméra fonctionnant sous 12 V, un deuxième wagon (Jouef) supporte les 8 piles de 1,5 V

 
Le projecteur est branché, attention c'est puissant, ne pas regarder de face!!!! Le faisceau lumineux permet d'éclairer la voie et l'environnement immédiat sur 30 cm à 50 cm environ, dans le noir absolu.
La photo ci-dessus a été prise en éclairage naturel à la tombée de la nuit. J'ai pu vérifier un peu plus tard lorsque la pièce était plongée dans le noir total que le projecteur remplissait bien sa fonction.
Un visionnage immédiat sur écran TV permettait de bien distinguer la voie et les abords immédiats tout au long du circuit bouclé, similaire à la vision d'un conducteur dans sa cabine circulant de nuit......enfin presque!!!!!. Lorsque tous les éclairages de bâtiments sont branchés, c'est encore mieux, car la caméra impressionne en sus toutes les sources lumineuses proches ou éloignées.
Il ne me reste plus qu'à faire une petite vidéo ou j'alternerai les séquences de jour et celles de nuit, avec si possible les mouvements de trains automatisés dans la gare souterraine récemment créée...........donc à +      

Le circuit souterrain est désormais bouclé. J'ai dû revoir le tracé (en rouge) des aiguillages d'entrée et de sortie de la nouvelle gare souterraine en raison des accès limités sous le réseau (niveau zéro)


Côté nord/est du réseau, la sortie de la rampe hélicoîdale se fait sur un aiguillage enroulé roco R5/R6, suivi de trois aiguillages droits. le tracé modifié apparait en rouge. A l'extrème droite, la portion de voie (en rouge) qui reliait les deux rampes a été démontée. Sur le module 6, un aiguillage de sortie de la première gare souterraine a été supprimé (en rouge hachuré).


Côté nord/ouest, le tracé des aiguillages de sortie (talonnables) a été également modifié pour les mêmes raisons (en rouge)
Sur le module 2, un aiguillage (rouge hachuré) a été également supprimé.

Au total, le réseau s'agrandit de 25 mètres de voie, portant le circuit principal bouclé à 100 mètres, découpé en 7 cantons. Les cinq voies nouvelles créées développent:
       voie 1      4,90 m
       voie 2      4,00 m
       voie 3      3,80 m
       voie 4      3,50 m
       voie 5      3,20 m

J'ai maintenu l'alimentation de toute la zone de la nouvelle gare souterraine dans le canton 6 ( réglage vitesse réduite) et créé une nouvelle zone d'arrêt de bloc automatique en facade du réseau, ce qui permet de visualiser derrière les vitrines l'arrêt temporisé des trains (si occupation du canton 7 = sémaphore, ou si aiguillage de sortie de la gare souterraine 1 interdit son franchissement = carré rouge) 
 

photo des cinq voies de la gare souterraine en cours de pose. Un travail laborieux car très peu de place pour circuler, une épreuve pour le dos et la nuque !!!!!


Fin du supplice, les voies sont enfin raccordées.


Il faut maintenant poser les ILS qui sont situés à environ 60 cm du talon des aiguillages de sortie, ce qui permet aux convois de s'arrêter avant la coupure réalisée sur une file de rail de chaque voie, juste avant l'aiguillage.
Une petite entaille réalisée sur 4 traverses à l'aide d'une fraise ronde permet d'encastrer l'ILS qui ainsi ne dépasse pas du niveau de la surface de roulement du rail.


L'ILS posé est très voyant. S'agissant d'une partie cachée sous le réseau, la discrétion de l'installation n'est pas importante


Comme j'ai prévu d'installer d'autres ILS sur des voies visibles du réseau pour créer d'autres automatismes, j'ai testé un montage ILS caché dans le support de ballast (ici un morceau de feutre de 6 mm d'épaisseur) J'ai posé la voie par dessus et fait rouler un wagon équipé d'un aimant au néodyme (pas de contact.......les traverses semblent faire écran) 


Second test, j'ai sectionné quatre traverses pour positionner l'ILS au même niveau, puis comblé la voie de ballast collé.
Le contact est OK, c'est donc la solution (charcutage) que j'adopterai pour les voies visibles du réseau. C'est un peu plus discret!!!!

 
Le raccordement électrique des relais bistables qui commandent les automatismes est terminé, j'ai réussi à loger la platine dans un petit coin disponible du tableau de bord. Désormais, je peux faire circuler alternativement cinq convois sur l'ensemble du réseau et cinq autres simultanément gérés par bloc automatique, le tout en toute sécurité.

     
Petite précaution dans la zone d'entrée de la gare souterraine, un bandeau en tasseau de sapin surélevé de 2cm par rapport au niveau des voies pour éviter toute sortie intempestive d'un convoi sur le sol............le matériel n'aime pas en général !!!!!!


Enfin, l'équipement qu'il faut absolument se bricoler pour circuler sous le réseau (câblage électrique, travaux divers et variés)
un chariot roulant de mécano dont le dossier appui tête (normalement à plat pour aller sous les voitures) a été relevé pour éviter les maux de nuque et de dos. Les déplacements ayant été fréquents dans le cadre des travaux réalisés, je bénis cet équipement (trouvé un jour chez LIDL)
 

J'ai ajouté un petit bac et un porte fer à souder posés sur une cornière, pour avoir l'essentiel des outils sous la main et éviter de ramper sur le sol.

J'en termine avec cette gare souterraine, dont les premiers tests confirment sa grande utilité. En effet, outre ses avantages de désencombrer la gare principale terminus, elle offre une possibilité supplémentaire de faire circuler des convois différents (une dizaine) avec la sécurité totale du bloc système automatique (en mode analogique) En mode digital, les convois en stationnement sont également protégés de tout tamponnement puisque leur voie ne sont pas alimentées si l'itinéraire correspondant n'est pas enclenché.

Les travaux ont été laborieux et douloureux !!!!! il aurait fallu prévoir ce tracé à l'origine, mais chacun sait qu'un réseau est toujours perfectible, d'ailleurs, c'est ce qui fait l'intérêt de notre hobby.........

Une vidéo est en cours de préparation (caméra embarquée) qui permettra de mieux visualiser le parcours des trains et les mouvements automatisés en gare souterraine. Donc à bientôt et encore merci de votre fidélité qui se matérialise par 4 à 500 visiteurs par jour.