УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПОВЕЩЕНИЯ РАБОТАЮЩИХ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПУТЯХ О ПРИБЛИЖЕНИИ ПОЕЗДА Российский патент 1994 года по МПК B61L23/06 

Изобретение относится к автоматике и телемеханике на железнодорожном транспорте и может быть использовано для оповещения работающих на железнодорожных путях о приближении поезда на участках не оборудованных рельсовыми цепями.

Известно устройство для оповещения работающих на железнодорожных путях о приближении поезда, содержащее установленный на месте работ переносной блок источников питания, блок сигнализации, подключенный к рельсовой линии через блок коммутации одним выходом передатчик и входом приемник, и подключенный к рельсам по одну сторону от места работ реактивный элемент.

Недостатки известного устройства - узкие функциональные возможности, обеспечивающие низкую безопасность работ.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.

Цель достигается тем, что устройство для оповещения рабочих на железнодорожных путях о приближении поезда, содержащее установленный на месте работ переносной блок источников питания, блок сигнализации, подключенный к рельсовой линии через блок коммутации одним выходом передатчик и входом приемник, и подключенный к рельсам по одну сторону от места работ реактивный элемент, снабжено дополнительным реактивным элементом, подключенным к рельсам по другую сторону от места работ, пороговым блоком, формирователем сигналов оповещения и блоком временной задержки, включенным между блоком коммутации и приемником, выход которого подключен к одному из входов формирователя сигналов оповещения, другой вход которого соединен с выходом порогового блока, а выходы соединены с соответствующими входами блока сигнализации, причем вход порогового блока соединен с другим выходом передатчика. Реактивные элементы, подключенные к рельсам по обе стороны от места работ, выполнены в виде конденсаторов.

На фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - работа формирователя сигнала оповещения при отсутствии поезда и исправном состоянии рельсовой линии, при одностороннем обрыве линии или отказе элементов схемы, при вступлении поезда на участок приближения; на фиг.3 и 4 - схема работы устройства; на фиг.5 - структурно-принципиальная схема работы блока сигнализации.

Устройство состоит из переносного блока 1 источников питания, передатчика 2, блока 3 коммутации, блока 4 временной задержки, приемника 5, порогового блока 6, формирователя 7 сигнала оповещения, блока 8 сигнализации и двух реактивных элементов 9, подключенных к рельсовой линии 10 по обе стороны от места работ.

Устройство работает следующим образом.

При включении блока 1 источников питания передатчик 2 начинает вырабатывать низкочастотные (1-3 Гц) однополярные импульсы, которые через блок 3 коммутации и рельсовую линию 10 начинают поступать к реактивным элементам 9. Передатчик 2 выполнен в виде мультивибратора, работающего в автоколебательном режиме, и выходного усилителя мощности.

Блок 3 коммутации (фиг.3) осуществляет поочередное подключение к рельсовой линии 10 передатчика 2 и через блок 4 временной задержки - приемника 5. Блок 3 коммутации построен таким образом, что в фазе импульса сигнального тока к рельсовой линии 10 подключен передатчик 2, а в паузе - приемник 5.

Реактивные элементы 9 представляют собой электролитические конденсаторы. Применение реактивных элементов 9 в виде конденсаторов позволяет при сохранении требуемой длины участков приближения значительно снизить расход энергии от блока 1 источников питания в режиме ожидания поезда в сравнении с прототипом, где в качестве реактивного элемента использована катушка индуктивности. Замена крупногабаритных и тяжелых дросселей на малогабаритные и легкие конденсаторы обеспечивает значительные эксплуатационные преимущества предлагаемого устройства. Рельсовая линия 10 используется как канал связи между переносным прибором оповещения и реактивными элементами 9.

Таким образом, в исходном состоянии, т.е. при отсутствии поезда на участках приближения, происходят периодические заряд и разряд конденсаторов реактивных элементов 9. Длительность импульса и паузы сигнального тока вырабатываемого передатчиком 2 выбираются такими, чтобы конденсаторы реактивных элементов 9 могли полностью зарядиться и разрядиться.

Постоянная времени переходного процесса определяется величиной τ = R(C₁+ C₂), где R - приведенное сопротивление передатчика (приемника) и рельсовой линии, С₁, С₂ - емкость конденсатора первого и второго реактивных элементов 9. При условии полного заряда обеих конденсаторов время их последующего разряда - t_р оказывается больше времени t₃, определяемого параметрами блока 4 временной задержки, и импульсы разряда конденсаторов реактивных элементов 9 начинают поступать на вход приемника 5. Последний начинает работать в импульсном режиме (фиг.2).

Помимо временной селекции, блок 4 временной задержки выполняет функцию защиты приемника 5 от кратковременных помех. Этот блок может быть выполнен в виде RC-цепочки, регулируемые параметры которой подбираются с учетом конкретной длины рельсовой линии 10 и величин С₁ и С₂.

Приемник 5 состоит из входного усилителя и выходного электронного реле (на фиг. 3 условно обозначен как импульсное электромагнитное реле). Осуществляет прием обратных импульсов от реактивных элементов 9 и преобразует их в электрические сигналы удобные для подачи на вход формирователя 7 сигнала оповещения.

Если произойдет обрыв рельсовой линии 10 в пределах контролируемых участков приближения, то по крайней мере, один из конденсаторов реактивных элементов 9 перестанет заряжаться и разряжаться, что приведет к уменьшению времени разряда до t_p¹ < t₃ и на вход приемника 5 импульсы из рельсовой линии поступать не будут (фиг.2).

Выходное реле приемника 5 обеспечивается.

При вступлении поезда на один из контролируемых участков приближения произойдет шунтирование колесной парой реактивных элементов 9, что приведет к полному исчезновению импульсов разряда конденсаторов и также как в предыдущем случае - к обесточиванию выходного реле приемника 5. Однако, одновременно с этим произойдет резкое увеличение амплитуды импульсов сигнального тока от передатчика 2 (фиг.2), что вызовет срабатывание порогового блока 6.

Пороговый блок 6 осуществляет амплитудную селекцию импульсов сигнального тока и представляет собой последовательно соединенные мостовую схему сравнения напряжения с заданным значением на стабилитроне и полупроводниковый нуль-индикатор.

На выходе нуль-индикатора сигнал изменяется дискретно, что облегчает задачу сопряжения блоков 6 и 7. Для исключения возможности появления ложной единицы на выходе блока 6 от кратковременных токов зарядки конденсаторов С₁ и С₂ реактивных элементов 9 на входе блока 6 установлена интегрирующая RC-цепь.

Формирователь 7 сигнала оповещения осуществляет логическую обработку поступающих на его входы сигналов от приемника 5 и порогового блока 6, и с учетом собственной выдержки времени t_в, формирует сигнал на одном из трех своих выходов для управления режимом работы блока 8 сигнализации (см. таблицу).

Формирователь 7 сигнала оповещения представляет собой полюсник, построенный на схемах, реализующих элементарные функции алгебры логики и простейшие рекурентные булевы функции второго рода. Неоптимизированный вариант синтеза блока 7 (фиг.4) построен с учетом рекомендаций по синтезу логических схем с несколькими выходами и схем, описываемых временными булевыми функциями.

При отсутствии поезда на участках приближения и исправном состоянии рельсовых линий (что соответствует нулевому выходу порогового блока 6 и периодически появляющейся единице на выходе приемника 5) на выходе В1 формирователя 7 сигнала оповещения периодически появляется единичный сигнал. При этом блок 8 сигнализации формирует короткие звуковые сигналы малого уровня громкости и проблесковые сигналы светового сигнализатора.

При обрыве рельсовой линии или отказе некоторых элементов электронной схемы устройства на выходе приемника 5 постоянно присутствует ноль. В результате по истечении расчетной выдержки времени t_в на выходе В2 формирователя 7 сигнала оповещения появляется единичный сигнал. При этом блок 8 сигнализации формирует непрерывный звуковой сигнал малого уровня громкости, и включается в полнакала контрольная лампа.

При вступлении поезда на участок приближения на выходе приемника 5 устанавливается постоянный, а на выходе порогового блока 6 периодические появляется единица. При таком сочетании сигналов на входах формирователя 7 сигнала оповещения собирается его третий выход В3, где единичный сигнал будет также появляться периодически. При этом блок 8 сигнализации формирует прерывистые удлиненные звуковые и световые сигналы. Звуковые сигналы подаются большим уровнем громкости, а контрольная лампа горит полным накалом.

Использование: в железнодорожной автоматике, в частности для оповещения работающих на железнодорожных путях о приближении поезда. Сущность изобретения: устройство содержит блок источников питания, передатчик, блок коммутации, блок временной задержки, приемник, пороговый блок, формирователь сигнала оповещения, блок сигнализации, два реактивных элемента, рельсовую линию. 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПОВЕЩЕНИЯ РАБОТАЮЩИХ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПУТЯХ О ПРИБЛИЖЕНИИ ПОЕЗДА, содержащее установленные на месте работ переносные блок источников питания, блок сигнализации, подключенные к рельсовой линии через блок коммутации одним выходом передатчик и входом приемник и подключенные к рельсам по одну сторону от места работ реактивный элемент, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным реактивным элементом, подключенным к рельсам по другую сторону от места работ, пороговым блоком, формирователем сигналов оповещения и блоком временной задержки, включенным между блоком коммутации и приемником, выход которого подключен к одному из входов формирователя сигналов оповещения, другой вход которого соединен с выходом порогового блока, а выходы соединены с соответствующими входами блока сигнализации, причем вход порогового блока соединен с другим выходом передатчика. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что реактивные элементы выполнены в виде конденсаторов.