СПОСОБ КОНТРОЛЯ СВОБОДНОСТИ ПУТЕВЫХ УЧАСТКОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1994 года по МПК B61L23/16 

Изобретение относится к области автоматики и сигнализации для регулирования движения поездов.

Известен способ контроля свободности путевых участков, заключающийся в том, что задают уровень сигнала в рельсовой линии путевого участка, определяют фактический уровень сигнала, в рельсовой линии каждого путевого участка на перегоне, который сравнивают с заданным, и при превышении фактическим уровнем сигнала заданного фиксируют возможную свободность участка, в противном случае фиксируют возможную его занятость [1].

Известно устройство для контроля свободности путевых участков, содержащее приемник сигналов, связанный с контактами путевых реле участков, распределитель, генератор импульсов и элементы фиксации состояния участков [2].

Цель изобретения - повышение надежности контроля при пониженном сопротивлении изоляции.

Цель достигается тем, что в способе задают уровень сигнала в рельсовой линии путевого участка, определяют фактический уровень сигнала в рельсовой линии каждого путевого участка на перегоне, который сравнивают с заданным и при превышении фактическим уровнем заданного фиксируют возможную свободность участка. В противном случае фиксируют возможную занятость, определяют число с возможной свободностью, суммируют фактические уровни сигнала на этих участках, определяют средний уровень сигнала в рельсовой линии, дополнительно сравнивают фактический уровень сигнала рельсовых линий участка со средним и при превышении первым второго фиксируют фактическую свободность участка, а при превышении вторым первого - фактическую занятость. Устройство для контроля свободности путевых участков, содержащее распределитель, генератор импульсов и элементы фиксации состояния участков, снабжено счетчиком импульсов, счетным триггером аналого-цифровым преобразователем, сумматором регистрами, блоком памяти, субтрактором, цифровым фильтром, демультиплексором, элементом ИЛИ, с одним инверсным входом. Элементы фиксации состояния участков выполнены в виде D-триггеров. Приемник сигналов выполнен в виде мультиплексора, информационные входы которого подключены к контактам путевых реле участков, а выходы - к входам аналого-цифрового преобразователя, выходы которого подключены к первым входам субтрактора и первым входам субтрактора и первым входам сумматора, выходы которого соединены с информационными входами первого регистра, выходами подключенного ко вторым входам сумматора, и с первыми входами блока памяти, вторые входы которого подключены к выходам счетчика импульсов, тактовым входом соединенного с выходом элемента И, а входом сброса - с прямым выходом счетного триггера, а выходы блока памяти - к информационным входам второго регистра, тактовый вход которого подключен к инверсному выходу счетного триггера, соединенного с информационным входом мультиплексора, а выходы - ко вторым входам субтрактора, выходы которого соединены с первым входом элемента И, вторым входом подключенного к выходу генератора, импульсов, и с информационными входами D-триггеров, выходы которых подключены к индикаторам входы синхронизации - к выходам демультиплексора. Распределитель выполнен в виде счетчика импульсов, тактовый вход которого подключен к выходу генератора импульсов. Информационные выходы подключены к адресным входам мультиплексора и демультиплексора, а выход переполнения - к тактовому входу счетного триггера и входу сброса первого регистра.

На фиг. 1 представлена схема приемника; на фиг. 2 - схема компаратора; на фиг. 3 - схема цифрового фильтра; на фиг. 4 - временная диаграмма работы устройства.

Приемник предусмотрен один для всех рельсовых цепей перегона. Расположен он на станции и поочередно циклически подключается к концу каждой рельсовой цепи (подключение источника питания не показано). Питающие и релейные концы расположены так же, как в системе ЦАБ. Рельсовые цепи бесстыковые, смежные участки питаются от генераторов с различными частотами (425 и 475 Гц). Выход генератора тактовой частоты 1 соединен с тактовым входом первого счетчика 2 (СТ1) и одним из входов логического элемента 16, а также с входом синхронизации первого регистра 8.1. Выход переполнения первого счетчика 2 соединен с тактовым входом триггера четности 3 (ТЧ) и входом обнуления регистра 8, выходная шина данных которого соединена с одной из входных шин сумматора 6, а вторая входная шина которого соединена с выходной шиной аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 5 и одной из входных шин субтрактора 9, вторая входная шина которого через второй регистр 8.1 соединена с выходной шиной сумматора 6 и входной шиной первого регистра 8. Выход субтрактора 9 через цифровой фильтр 11 соединены с входами данных триггеров фиксации состояния рельсовых цепей 12 - 15 и через логический элемент 16 с тактовым входом второго счетчика 17 (СТ2), выходная шина которого соединена со второй входной шиной программируемого постоянного запоминающего устройства 7. Входы аналого-цифрового преобразователя 5 через компаратор 4 (К) подсоединены к рельсовым цепям, шина адресного входа которого соединена с аналогичным входом демультиплексора 10 (DMX) и выходной шиной первого счетчика 2. Прямой выход триггера четности 3 соединен с входом обнуления второго счетчика 17, а инверсный выход того же триггера - с разрешающим входом демультиплексора 10 и входом синхронизации второго регистра 8.1.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 воздействует на первый счетчик 2, состояние выходной шины которого определяет адрес (номер) контролируемой рельсовой цепи, благодаря чему компаратор 4 поочередно подключит к входу АЦП 5 рельсовые линии, и на выходе DMX 10 понижается потенциал на той шине, которая соответствует номеру контролируемой рельсовой цепи. Выход переполнения Р первого счетчика 2 после каждого цикла опроса стирает информацию в первом регистре 7. Этот же выход воздействует на вход триггера четности 3, благодаря которому в конце нечетного цикла опроса (нечетному циклу соответствует пониженный потенциал на выходе Q триггера 3, четному - повышенный), когда снижается потенциал на выходе Q триггера 3, в во второй регистр 8.1 заносится двоичное число о среднем значении напряжения конца рельсовой линии и растормаживается работа демультиплексора 10.

В момент начала четного цикла опроса повышается потенциал на выходе Q триггера 3 и обнуляется второй счетчик 17. В этот момент напряжение конца первой рельсовой линии (номер рельсовой линии определяется первым счетчиком 2) через аналого-цифровой преобразователь 6 воздействует на входную шину А субтрактора 9. На входной шине В субтрактора сохраняется значение среднего напряжения рельсовых линий U_ср. При этом на выходной шине появляется значение разности между фактическим значением напряжения первой рельсовой линии U_ф1 и U_ср. Входные и выходные шины субтрактора 9, первого и второго регистров 7 и 8.1, сумматора и запоминающего устройства 6 и 8, а также выходная шина аналого-цифрового преобразователя 5 имеют по 6 линий, т.е. транслируемые по этим шинам двоичные числа шестиразрядные. Все разнообразие напряжений должно укладываться в 64 градации. Допустимое несоответствие между U_ср и U_ф1(U_фп для фиксации свободности рельсовой линии может быть только в двух младших разрядах. Поэтому к входу цифрового фильтра подключаются только линии четырех старших разрядов выходной шины субтрактора. При U_ср > U_ф и U_ср< Uф на одну-две единицы или Uср = Uф потенциалы входных шин цифрового фильтра 11 одинаковы. На входе цифрового фильтра потенциал понижен. Если наступает другое соотношение двоичной информации, отражающей U_ср и U_ф, то на выходе фильтра 11 повышается потенциал. Состояние выхода фильтра сказывается на том триггере фиксации состояния рельсовой линии, на входе синхронизации которого в этот момент повышается потенциал за счет демультиплексора 10. Информация с фильтра поступает и на вход элемента 16, делая его прозрачным при свободной рельсовой цепи для импульсов с тактового генератора 1. Таким образом, на выходе второго счетчика 17 в конце нечетного цикла опроса появляется информация о количестве свободных блок-участков. Эта информация вместе с информацией о суммарном значении напряжения на концах всех рельсовых линий поступает на адресные входы программируемого запоминающего устройства 8. Это устройство запрограммировано так, что каждому значению входа (каждому адресу) соответствует значение выхода, которое удовлетворяет выражению U_ср = (U_ф1 + U_ф2+ ... + U_ф15) : n_c, где n_c - количество свободных рельсовых цепей. После окончания каждого нечетного цикла эта информация заносится во второй регистр. Накопление информации в сумматоре 6 осуществляется посредством аналого-цифрового преобразователя 5 и первого регистра 8.

К моменту подключения к аналого-цифровому преобразователю следующей рельсовой линии осуществляется запись информации с выхода сумматора 6 в регистр 8. Затем происходит суммирование двоичных чисел с выхода аналого-цифрового преобразователя 5 и первого регистра 8. Перед подключением следующей рельсовой линии для контроля полученный результат вновь записывается в первый регистр 8.

Использование: для контроля свободности путевых участков. Сущность изобретения: свободность участка фиксируется при превышении фактическим уровнем сигнала в рельсовой линии участка среднего уровня сигнала в рельсовых линиях на перегоне. Устройство содержит генератор импульсов, два счетчика импульсов, пять триггеров, мультиплексор, аналого-цифровой преобразователь, сумматор, блок памяти, два регистра, субтрактор, демультиплексор, цифровой фильтр и элемент И. 2 с.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ контроля свободности путевых участков, заключающийся в том, что задают уровень сигнала в рельсовой линии путевого участка, определяют фактический уровень сигнала в рельсовой линии каждого путевого участка на перегоне, который сравнивают с заданным, и при превышении фактическим уровнем сигнала в рельсовой линии заданного фиксируют возможную свободность соответствующего путевого участка, а при превышении заданным уровнем сигнала в рельсовой линии фактического - возможную занятность соответствующего путевого участка, отличающийся тем, что определяют число участков, на которых зафиксирована возможная их свободность, суммируют фактические уровни сигналов в рельсовых линиях путевых участков перегона, определяют средний уровень сигнала в рельсовой линии свободного путевого участка делением суммы фактических уровней сигналов в путевых участков на число путевых участков, на которых зафиксирована возможная их свободность, дополнительно сравнивают фактический уровень сигнала в рельсовой линии каждого путевого участка перегона со средним уровнем сигнала в рельсовой линии свободного путевого участка и при превышении первым второго фиксируют фактическую свободность соответствующего путевого участка, а при превышении вторым первого фиксируют фактическую занятость соответствующего путевого участка. 2. Устройство для контроля свободности путевых участков, содержащее приемник сигналов, связанный с контактами путевых реле участков, распределитель, генератор импульсов и элемент фиксации состояния участков, отличающееся тем, что оно снабжено счетчиком импульсов, аналого-цифровым преобразователем, сумматором, регистрами, блоком памяти, субтрактором, цифровым фильтром, демультиплексором, элементом И, один из входов которого выполнен инверсным, элементы фиксации состояния участков выполнены в виде D-триггеров, приемник сигналов выполнен в виде мультиплексора, информационные входы которого подключены к контактам путевых реле участков, а выходы - к входам аналого-цифрового преобразователя, выходы которого подключены к первым входам субтрактора и первым входам сумматора, выходы которого соединены с информационными входами первого регистра, выходами подключенного к вторым входам сумматора, и с первыми входами блока памяти, вторые входы которого подключены к выходам счетчика импульсов, тактовым входом соединенного с выходом элемента И, а входом сброса - с прямым выходом счетного триггера, а выходы блока памяти - к информационным входам второго регистра, тактовый вход которого подключен к инверсному выходу счетного триггера, соединенного с информационным входом ммультиплексора, а выходы - к вторым входам субтрактора, выходы которого соединены с первым входом элемента И, вторым входом подключенного к выходу генератора импульсов, и с информационными входами D-триггеров, выходы которых подключены к индикаторам, входы синхронизации - к выходам демультиплексора, а распределитель выполнен в виде счетчика импульсов, тактовый вход которого подключен к выходу генератора импульсов, информационные выходы подключены к адресным входам мультиплексора и демультиплексора, а выход переполнения - к тактовому входу счетного триггера и входу сброса первого регистра.