РЕЛЬСОВАЯ ЦЕПЬ Российский патент 1996 года по МПК B61L23/16 

Изобретение относится к железнодорожной автоматике, в частности, к устройствам регулирования движения поездов и может быть использовано как на станциях, так и на перегонах.

Известна рельсовая цепь, содержащая путевой генератор, выход которого через последовательно включенные регулятор напряжения и один из элементов согласования подключен к рельсам на одном конце рельсовой линии, другой элемент согласования, входом подключенный к рельсам на другом конце рельсовой линии, а выходом к сигнальному входу блока задания режима регулирования, выходом подключенного к управляющему входу регулятора напряжения, а компенсационным и управляющим входом соответственно к выходу ключевого элемента и выходу путевого приемника, подключенному к управляющему входу ключевого элемента.

Недостатком известного решения является отсутствие возможности увеличения напряжения питания рельсовой цепи при наличии на ней подвижного состава.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является повышение надежности путем обеспечения возможности увеличения напряжения питания рельсовой цепи при наличии на ней подвижного состава.

Технический результат достигается тем, что рельсовая цепь, содержащая путевой генератор, выход которого через последовательно включенные регулятор напряжения и один из элементов согласования подключен к рельсам на одном конце рельсовой линии, другой элемент согласования, входом подключенный к рельсам на другом конце рельсовой линии, а выходом к сигнальному входу блока задания режима регулирования, выходом подключенного к управляющему входу регулятора напряжения, а компенсационным и управляющим входом соответственно к выходу ключевого элемента и выходу путевого приемника, подключенному к управляющему входу ключевого элемента, снабжена блоком фиксации функциональной зависимости проводимости изоляции двух рельсовой линий, элементом И и блоком измерения проводимости изоляции, подключенным одним и другим входами соответственно к выходу регулятора напряжения и выходу второго элемента согласования и выходом к одному из сигнальных входов ключевого элемента, другой сигнальный вход которого подключен к выходу блока фиксации функциональной зависимости проводимости изоляции двух рельсовых линий, один из информационных входов и вход задания режима работы которого подключены соответственно к выходу блока измерения проводимости изоляции и к выходу элемента И, один вход которого соединен с выходом путевого приемника, а блок фиксации функциональной зависимости проводимости изоляции двух рельсовых линий содержит матрицу запоминающих элементов, дешифратор строк, дешифратор столбцов, аналого-цифровой преобразователь, формирователь сигналов синхронизации, формирователь параллельного кода, цифро-аналоговый преобразователь, элемент сравнения, элементы ИЛИ, И и ключевой элемент, управляющий вход которого подключен к одному из входов элемента И, первый и второй сигнальные входы - соответственно к выходу чтения матрицы запоминающих элементов и к выходу элемента сравнения, а выход к информационному входу формирователя параллельного кода, выход которого соединен со входами дешифратора столбцов и цифро-аналогового преобразователя, выходом подключенного к одному из входов элемента сравнения, а управляющий вход с первым выходом формирователя сигнала синхронизации, подключенным к управляющему входу аналого-цифрового преобразователя, к одним из входов элементов ИЛИ, к входу записи матрицы запоминающих элементов, к другому входу элемента И, подключенного выходом ко входу задания режима работы матрицы запоминающих элементов, входы записи строк которой подключены к соответствующим выходам дешифратора строк, а входы записи столбцов к выходам элементов ИЛИ, другими входами подключенных к соответствующим выходам дешифратора столбцов, при этом входом управления ключевого элемента образован вход задания режима работы блока, входом элемента сравнения выход блока, а другим входом элемента сравнения и входом аналого-цифрового преобразователя соответственно упомянутые первым и вторым информационные входы блока, причем второй информационный вход блока фиксации функциональной зависимости проводимости изоляции двух рельсовых линий и второй вход первого упомянутого элемента И предназначены для подключения соответственно к выходу блока измерения проводимости изоляции и выходу путевого приемника рельсовой цепи, смежной с данной.

На чертеже представлена блок-схема рельсовой цепи.

Рельсовая цепь содержит путевой генератор 1, выход которого через последовательно включенные регулятор 2 напряжения и один 3 из элементов согласования подключен к рельсам на одном конце рельсовой линии 4, другой элемент 5 согласования, входом подключенный к рельсам на другом конце рельсовой линии 4, а выходом к сигнальному входу блока 6 задания режима регулирования, выходом подключенного к управляющему входу регулятора 2 напряжения, а компенсационным и управляющим входом соответственно к выходу ключевого элемента 7 и выходу путевого приемника 8, подключенному к управляющему входу ключевого элемента 7, блок 9 фиксации функциональной зависимости проводимости изоляции двух рельсовых линий, элемент 10 И и блок 11 измерения проводимости изоляции, подключенный одним и другим входами соответственно к выходу регулятора 2 напряжения и выходу второго элемента 5 согласования и выходом к одному из сигнальных входов ключевого элемента 7, другой сигнальный вход которого подключен к выходу блока 9 фиксации функциональной зависимости проводимости изоляции двух рельсовых линий, один из информационных входов и вход задания режима работы которого подключены соответственно к выходу блока 11 измерения проводимости изоляции и к выходу элемента 10 И, один вход которого соединен с выходом путевого приемника 8, а блок 9 фиксации функциональной зависимости проводимости изоляции двух рельсовых линий содержит матрицу 12 запоминающих элементов, дешифратор 13 строк, дешифратор 14 столбцов, аналого-цифровой преобразователь 15, формирователь 16 сигналов синхронизации, формирователь 17 параллельного кода, цифро-аналоговый преобразователь 18, элемент 19 сравнения, элементы 20-22 ИЛИ, 23 И и ключевой элемент 24, управляющий вход которого подключен к одному из входов элемента 23 И, первый и второй сигнальные входы соответственно к выходу чтения матрицы 12 запоминающих элементов и к выходу элемента 19 сравнения, а выход к информационному входу формирователя 17 параллельного кода, выход которого соединен со входами дешифратора 14 столбцов и цифро-аналогового преобразователя 18, выходом подключенного к одному из входов элемента 19 сравнения, а управляющий вход с первым выходом формирователя 16 сигнала синхронизации, подключенным к управляющему входу аналого-цифрового преобразователя 15, к одним из входов элементов 20-22 ИЛИ, к входу записи матрицы 12 запоминающих элементов, к другому входу элемента 23 И, подключенного выходом ко входу задания режима работы матрицы 12 запоминающих элементов, входы записи строк которой подключены к соответствующим выходам дешифратора 13 строк, а входы записи столбцов к выходам элементов 20-22 ИЛИ, другими входами подключенных к соответствующим выходам дешифратора 14 столбцов, при этом входом управления ключевого элемента 24 образован вход задания режима работы блока 9, входом элемента 19 сравнения выход блока 9, а другим входом элемента 19 сравнения и входом аналого-цифрового преобразователя 15 соответственно упомянутые первым и вторым информационные входы блока 9, причем второй информационный вход блока 9 фиксации функциональной зависимости проводимости изоляции двух рельсовых линий и второй вход первого упомянутого элемента 10 И предназначены для подключения соответственно к выходу блока 25 измерения проводимости изоляции и выходу путевого приемника 26 рельсовой цепи, смежной с данной.

Рельсовая цепь работает следующим образом.

Блок 6 задания режима регулирования содержит управляемый трехпозиционный релейный элемент, входом которого через датчик напряжения и управляющим входом образованы соответственно сигнальный и управляющий входы блока 6, а выход через последовательно соединенные элемент задержки и интегратор подключен к одному из входов сумматора, выходом которого и другим входом через функциональный преобразователь образованы соответственно выход и компенсационный вход блока 6. Выходной сигнала интегратора в составе блока 6 задания режима регулирования обеспечивает коррекцию величин управляющих сигналов, формируемых на выходах блоков 11, 25 измерения проводимости изоляции. Блок 25 измерения проводимости изоляции смежной рельсовой цепи содержит генератор контрольного сигнал, выходом которого через датчик тока образован вход, выходом датчика тока через элемент памяти выход и управляющим входом элемента памяти управляющий вход блока 25. В качестве блока 11 измерения проводимости изоляции рельсовой линии 4 используется измеритель разности фаз. Ключевой элемент 7 при наличии логической единицы на его управляющем входе подключает выход блока 11 измерения проводимости изоляции к компенсационному входу блока 6 задания режима регулирования. Появление логического нуля на управляющем входе ключевого элемента 7 вызывает переключение компенсационного входа блока 6 с выхода блока 11 измерения проводимости изоляции на выход блока 9 фиксации функциональной зависимости проводимости изоляции двух рельсовых линий. Блок 9 работает в режимах записи или чтения в зависимости от состояния его входа задания режима работы. Условием включением режима записи является свободное состояние собственной 4 и смежной рельсовой линии. Матрица 12 содержит определенное количество двоичных запоминающих элементов. Доступ к конкретному запоминающему элементу обеспечивают логические единицы на соответствующих управляющих входах строк и столбцов матрицы 12. Условием записи двоичной информации со входа записи в запоминающие элементы матрицы 12 является наличие логической единицы на ее входе задания режима работы. Формирователь 17 параллельного кода содержит последовательно соединенные счетчик, на вход которого подается тактовый импульс, дешифратор, вырабатывающий параллельный код, и регистр для записи кода. Ключевой элемент 24 обеспечивает подключен к информационному входу формирователя 17 параллельного кода выход элемента 19 сравнения, либо выход чтения матрицы 12 запоминающих элементов в зависимости от наличия соответственно логических единицы или нуля на его управляющем входе. В первом случае формирователь 17 параллельного кода, цифро-аналоговый преобразователь 18 и элемент 19 сравнения в совокупности образуют типовой АЦП с равномерным ступенчатым нарастанием опорного напряжения, преобразующий аналоговый сигнал на первом входе элемента 19 сравнения в цифровой код на выходе формирователя 17 параллельного кода. Дешифраторы строк 13 и столбцов 14 преобразуют цифровые коды на выходах АЦП 15 и формирователя 17 в распределительные коды на управляющих входах строк и столбцов матрицы 12. Порядковые номера столбцов и строк матрицы 12 запоминающих элементов определяются уровня сигналов соответственно на первом и втором информационных входах блока 9. Запоминающие элементы матрицы 12, находящиеся в единичном состоянии, в совокупности образуют график функциональной зависимости величин проводимости изоляции в собственной 4 и в смежной рельсовой линии. При включении рельсовой цепи с помощью установочных входов (на чертеже не показаны) в матрицу 12 заносится линейная функция. В процессе работы блока 9 в режиме записи исходная функциональная зависимость непрерывно уточняется. При переключении блока 9 в режим чтения уточненная функциональная зависимость позволяет определить величину проводимости изоляции в собственной рельсовой линии 4 на основании измерения проводимости изоляции в смежной рельсовой линии. В режиме записи с периодичностью 10.30 с в блоке 9 последовательно выполняются следующие операции:
аналоговый сигнал на втором информационном входе блока 9 с помощью АЦП 15 и дешифратора 13 строк преобразуется в логическую единицу на одном из управляющих входов строк матрицы 12, порядковый номер которого соответствует уровню аналогового сигнала;
аналоговый сигнал на первом информационном входе блока 9 с помощью АЦП, образуемого формирователем 17, ЦАП 18 и элементом 19 сравнения, и дешифратора 14 столбцов преобразуется в логическую единицу на одном из управляющих входов столбцов матрицы 12, порядковый номер которого соответствует уровню аналогового сигнала;
путем одновременного воздействия стробирующих единичного импульса на вход задания режима работы матрицы 12, нулевого импульса на вход записи матрицы 12 и на объединенные инверсные входы элементов 20-22 ИЛИ переключается в нулевое состояние запоминающий элемент в выбранной строке матрицы 12;
путем воздействия стробирующего единичного импульса на вход задания режима работы и единичного импульса на вход записи матрицы 12 переключается в единичное состояние запоминающий элемент, расположенный на пересечении выбранных строки и столбца матрицы 12.

При работе блока 9 в режиме чтения элемент 23 И исключает воздействие стробирующих импульсов на вход задания режима работы матрицы 12. Поэтому в режиме чтения с периодичностью 10.30 с в блоке 9 последовательно выполняются две операции, первая из которых совпадает с первой операцией в режиме записи, а вторая выполняется в следующей последовательности. Запускается формирователь 17 параллельного кода и на управляющих входах столбцов матрицы 12, начиная с первого, последовательно появляются логические единицы, а напряжение на выходе ЦАП 18 ступенчато возрастает. В момент времени, когда логическая единица появляется на управляющем входе столбца, в котором имеется запоминающий элемент в единичном состоянии, с выхода чтения матрицы 12 на информационный вход формирователя 17 поступает логическая единица и увеличение напряжения на выходе ЦАП 18 прекращается. Для достижения плавности регулирования постоянная времени регулирующего элемента 2 выбирается значительно большей времени поиска запоминающего элемента в единичном состоянии.

Использование: в железнодорожной автоматике для регулирования движения поездов на станциях и перегонах. Сущность изобретения: устройство содержит путевой генератор 1, регулятор 2 напряжения, элементы 3 и 5 согласования, блок 6 задания режимов регулирования, ключевой элемент 7, путевой приемник 8, блок 9 фиксации функциональной зависимости проводимости изоляции двух рельсовых линий, элемент И 10 и блок 11 измерения проводимости изоляции. Блок фиксации функциональной зависимости проводимости изоляции двух рельсовых линий подключен к блокам измерения проводимости изоляции двух рельсовых линий и связан с регулятором напряжения, подключенным к выходу путевого генератора. 1 ил.

Рельсовая цепь, содержащая путевой генератор, вход которого через последовательно включенные регулятор напряжения и один из элементов согласования подключен к рельсам на одном конце рельсовой линии, другой элемент согласования, входом подключенный к рельсам на другом конце рельсовой линии, а выходом к сигнальному входу блока задания режима регулирования, выходом подключенного к управляющему входу регулятора напряжения, а компенсационным и управляющим входом соответственно к выходу ключевого элемента и выходу путевого приемника, подключенного к управляющему входу ключевого элемента, отличающаяся тем, что она снабжена блоком фиксации функциональной зависимости проводимости изоляции двух рельсовых линий, элементом И и блоком измерения проводимости изоляции, подключенным одним и другим входами соответственно к выходу регулятора напряжения и выходу второго элемента согласования и выходом к одному из сигнальных входов ключевого элемента, другой сигнальный вход которого подключен к выходу блока фиксации функциональной зависимости проводимости изоляции двух рельсовых линий, один из информационных входов и вход задания режима работы которого подключены соответственно к выходу блока измерения проводимости изоляции и выходу элемента И, один вход которого соединен с выходом путевого приемника, блок фиксации функциональной зависимости проводимости изоляции двух рельсовых линий содержит матрицу запоминающих элементов, дешифратор строк, дешифратор столбцов, аналого-цифровой преобразователь, формирователь сигналов синхронизации, формирователь параллельного кода, цифроаналоговый преобразователь, элемент сравнения, элементы ИЛИ, И и ключевой элемент, управляющий вход которого подключен к одному из входов элемента И, первый и второй сигнальные входы соответственно к выходу чтения матрицы запоминающих элементов и к выходу элемента сравнения, а выход к информационному входу формирователя параллельного кода, выход которого соединен с входами дешифратора столбцов и цифро-аналогового преобразователя, выходом подключенного к одному из входов элемента сравнения, а управляющий вход с первым выходом формирователя сигнала синхронизации, подключенным к управляющему входу аналого-цифрового преобразователя, к одним из входов элементов ИЛИ, к входу записи матрицы запоминающих элементов, к другому входу элемента И, подключенного выходом к входу режима работы матрицы запоминающих элементов, входы записи строк которой подключены к соответствующим выходам дешифратора строк, а выходы записи столбцов к выходам элементов ИЛИ, другими входами подключенных к соответствующим выходам дешифратора столбцов, при этом входом управления ключевого элемента образован вход задания режима работы блока, выходом элемента сравнения выход блока, а другим входом элемента сравнения и входом аналого-цифрового преобразователя соответственно упомянутые первый и второй информационные входы блока, причем второй вход блока фиксаций функциональной зависимости проводимости изоляции двух рельсовых линий и второй вход первого упомянутого элемента И предназначены для подключения соответственно к выходу блока измерения сопротивления изоляции и выходу путевого приемника рельсовой цепи, смежной с данной.