УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СВОБОДНОСТИ ПЕРЕГОНА Российский патент 1997 года по МПК B61L23/16 

Изобретение относится к железнодорожной автоматике, в частности к устройствам регулирования движения поездов и может быть использовано на участках железных дорог, оборудованных полуавтоматической путевой блокировкой.

Наиболее близким по технической сущности из известных устройств для контроля свободности перегона является устройство [1] содержащее источник гармонического сигнала, связанный выходом через согласующий элемент со входом рельсовой линии и пороговый элемент.

Недостатком известного решения является относительно невысокая надежность фиксации уровня сигнала в рельсовой линии, что связано с ограничением предельной длины контролируемого участка пути.

Цель изобретения повышение надежности фиксации уровня сигнала в рельсовой линии.

Цель достигается тем, что в устройстве для контроля свободности перегона, содержащем источник гармонического сигнала, связанный выходом через согласующий элемент со входом рельсовой линии и через линию связи с одним из входов блока измерения разности фаз, другой вход которого подключен через другой согласующий элемент к выходу рельсовой линии, пороговый элемент, вход которого связан с выходом рельсовой линии, а выходом образован выход устройства, блок измерения уровня сигнала, блок сужения динамического диапазона и регулятор уровня сигнала, выходом, управляющим входом, компенсационным входом и входом подключенный соответственно к входу порогового элемента, к выходу порогового элемента, к выходу блока измерения разности фаз и через блок сужения динамического диапазона к выходу блока измерения уровня сигнала, один и другой входы которого объединены с соответствующими одним и другим входами блока измерения разности фаз.

Отличительным признаком изобретения является то, что устройство для контроля свободности перегона снабжено блоком измерения уровня сигнала, сжимателем динамического диапазона и блоком автоматического регулирования уровня сигнала, выходом, управляющим входом, компенсационным входом и входом подключенным соответственно ко входу порогового элемента, к выходу порогового элемента, к выходу блока измерения разности фаз и через сжиматель динамического диапазона к выходу блока измерения уровня сигнала, один и другой входы которого объединения с соответствующими одним и другим входами блока измерения разности фаз.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для контроля свободности перегона.

Устройство для контроля свободности перегона содержит источник 1 гармонического сигнала, связанный выходом через согласующий элемент 2 со входом рельсовой линии 3 и через линию 4 связи с одним из входов блока 5 измерения разности фаз, другой вход которого подключен через другой согласующий элемент 6 к выходу рельсовой лини 3 и пороговый элемент 7, вход которого связан с выходом рельсовой линии 3, а выходы образован выход устройства, блок 8 измерения уровня сигнала, блок сужения 9 динамического диапазона и регулятор 10 уровня сигнала, выходом, управляющим входом компенсационным входом и входом подключенный соответственно ко входу порогового элемента 7, к выходу порогового элемента 7, к выходу блока 5 измерения разности фаз и через сжиматель 9 динамического диапазона к выходу блока 8 измерения уровня сигнала, один и другой входы которого объединены с соответствующими одним и другим входами блока 5 измерения разности фаз.

Устройство для контроля свободности перегона работает следующим образом.

Источник 1 гармонического сигнала запитывает рельсовую линию 3 переменным напряжением определенной амплитуды и частоты. Прохождение гармонического сигнала через рельсовую линию 3 вызывает уменьшение его амплитуды и изменение фазы. Величина напряжения U_вых на выходе рельсовой линии 3 и разность фаз напряжений на входе U_вх и выходе U_вых рельсовой линии 3 определяются известными приближенными формулами:

где:
g удельная проводимость изоляции рельсовой линии 3;
K₁, K₂ коэффициенты пропорциональности.

Из последних выражений следует, что при увеличении параметра уровень сигнала на выходе рельсовой линии 3 уменьшается по экспоненциальному закону, а его фаза по отношению к выходу источника 1 увеличивается по линейному закону. Измерение величины напряжения U_вых на выходе рельсовой линии 3 и разности фаз напряжений на входе и выходе рельсовой линии 3 обеспечивает соответствующие типовые блок 8 измерения уровня сигнала и блок 5 измерения разности фаз. Блок 8 измерения уровня сигнала представляет собой когерентный приемник, обеспечивающий помехозащищенность измерения относительно малых величин напряжения U_вых на выходе рельсовой линии 3. В качестве сжимателя 9 динамического диапазона используется логарифмический усилитель, допустимый динамический диапазон которого составляет до восьми декад. Зависимость напряжения на выходе блока 9 от напряжения на его входе соответствует функции натурального логарифма. Поэтому, величина сигнала на входе регулятора 10 уменьшается по линейному закону при увеличении параметра Блок 10 автоматического регулирования содержит сумматор, первым, вторым входом и выходом которого образуются соответственно вход, компенсационный вход и выход блока 10 автоматического регулирования, а также выход подключен ко входу управляемого трехпозиционного релейного элемента, выход которого через элемент задержки и интегратор соединен с третьим входом сумматора, а управляющим входом образуется управляющий вход блока 10 автоматического регулирования. Управляемый трехпозиционный релейный элемент в составе блока 10 определяет границы допустимых диапазонов изменения напряжения на входе порогового элемента 7 в случаях наличия и отсутствия подвижного состава на рельсовой линии 3. Интегратор в составе блока 10 вырабатывает сигнал коррекции погрешности измерения блоком 5 разности фаз напряжений на входе и выходе рельсовой линии 3. При отсутствии подвижного состава на рельсовой линии 3 нестабильность сигнала на выходе блока 8 измерения уровня сигнала, в результате изменения проводимости изоляции g компенсируется соответствующим изменением сигнала на выходе блока 5 измерения разности фаз. Коррекцию неточности компенсации обеспечивает регулятор 10 уровня сигнала. Стабильность сигнала на входе порогового элемента 7 обеспечивает его надежное срабатывание и соответственно контроль свободного состояния перегона. Наложение нормативного шунта на рельсовую линию 3 вызывает уменьшение сигнала на выходе блока 9 сужения динамического диапазона и относительно небольшое увеличение сигнала на выходе блока 5 измерения разности фаз. Уровень сигнала на входе порогового элемента 7 также уменьшается. В результате, пороговый элемент 7 отключается, обеспечивая контроль занятости перегона.

\ \ 1 Использование: для контроля свободности перегона в системах для регулирования движения поездов. Сущность изобретения: устройство содержит источник гармонического сигнала, связанный через согласующий элемент со входом рельсовой линии и через линию связи с одним из входов блока измерения разности фаз, другой вход которого подключен через другой согласующий элемент к выходу рельсовой линии, пороговый элемент, вход которого связан с выходом рельсовой линии, блок измерения уровня сигнала, блок сужения динамического диапазона, и регулятор уровня сигнала. 1 ил.

Устройство для контроля свободности перегона, содержащее источник гармонического сигнала, связанный выходом через один из согласующих элементов с входом рельсовой линии, и пороговый элемент, отличающееся тем, что оно снабжено блоком измерения разности фаз, блоком измерения уровня сигнала, блоком сужения динамического диапазона и регулятором уровня сигнала, выходом и управляющим входом подключенным соответственно к входу и выходу порогового элемента, а компенсационным и сигнальным входами соответственно к выходам блока измерения разности фаз и блока сужения динамического диапазона, входом подключенного к выходу блока измерения уровня сигнала, при этом первые входы блока измерения уровня сигнала и блока измерения разности фаз через второй согласующий элемент связаны с выходом рельсовой линии, а вторые входы упомянутых блоков подключены к выходу источника гармонического сигнала.