РЕЛЬСОВАЯ ЦЕПЬ Российский патент 1999 года по МПК B61L23/16 

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике, в частности к системам интервального регулирования движения поездов.

Известны рельсовые цепи, содержащие устройство числового кодирования, подключенное к одному (питающему) концу рельсовой нити, и устройство декодирования, подключенное к другому (приемному) концу рельсовой нити (Свешников В. И. "Устройства числового кода - на новую "элементную базу", "Автоматика, телемеханика, связь", N 2, 1987, стр. 18-23; Дмитриев B.C., Минин В. А. "Новые системы автоблокировки", М. : "Транспорт", 1981, стр. 160,161).

Наиболее близкой по совокупности признаков к заявляемому изобретению является " Рельсовая цепь" (авторское свидетельство СССР N 1154136, B 61 L 23/16, приор. 26.11.82 г.), принятая за прототип и содержащая датчик кодов, модулятор, первый вход которого соединен с генератором несущей частоты, а выход - через усилитель и фильтр с рельсовыми нитями на одном конце, демодулятор и пороговый элемент, подключенный входом через фильтр к рельсовым нитям на другом конце, снабженная дополнительно двумя элементами сравнения, тремя элементами И, блоком восстановления режима работы, вторым датчиком кодов, двумя мультивибраторами и генератором тактовых частот (сигналов), выход которого подключен к входам первого и второго мультивибраторов с выходами, соединенными соответственно с входами первого и второго датчика кодов, подключенных выходами соответственно к первым входам первого и второго элементов И, первыми выходами соединенных с входами первого элемента сравнения, выход которого через блок восстановления режима работы и непосредственно подключен к вторым входам первого и второго элементов И и к первому входу третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу порогового элемента, а выход - к входу демодулятора, соединенного выходом с одним входом второго элемента сравнения, второй вход которого подключен к второму выходу второго элемента И.

Основными недостатками прототипа и всех известных устройств является низкая защищенность от дробления импульсов кода, приводящая к опасному отказу, выражающемуся в неправильной дешифрации кода, а также в необходимости специальных линейных проводов для передачи сигналов с питающего конца рельсовой нити на приемный.

Кроме того, при наличии наводок на линейных проводах создаются дополнительные помехи работе аппаратуры.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение надежности работы устройства.

Технический результат, который может быть получен при использовании изобретения, заключается в повышении защищенности от дробления импульсов кода, а также в упрощении схемы устройства за счет устранения в ней специальных линейных проводов для передачи сигналов с питающего конца рельсовой нити на приемный.

Поставленная задача решается за счет того, что рельсовая цепь, содержащая один из датчиков кодов, элемент запуска, генератор тактовой частоты, модулятор, первый вход которого соединен с генератором несущей частоты, а выход - через усилитель и фильтр с рельсовыми нитями на одном конце, элемент И, второй датчик кодов, элемент сравнения, демодулятор и пороговый элемент, подключенный входом через фильтр к рельсовым нитям на другом конце, снабжена дополнительно на одном конце устройством синхронизации и элементом защиты от дробления, выход которого соединен со вторым входом модулятора, выход которого соединен со входом элемента запуска, выход которого соединен со входом устройства синхронизации и с одним из входов датчика кодов, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами элемента защиты от дробления, третий вход которого и второй вход датчика кодов соединены с выходом генератора тактовой частоты, на втором конце - запоминающим устройством, элементом задержки, блоком контроля импульсной работы и генератором тактовых частот, выходы которого соединены с одним из входов соответственно датчика кодов и блока контроля импульсной работы, выход которого соединен с одним из входов элемента И, второй вход которого соединен с выходом запоминающего устройства, один из входов которого соединен с выходом демодулятора и со вторым входом датчика кодов, выходы которого соединены одним из входов соответственно элемента задержки и элемента сравнения, выход которого соединен с другим входом элемента задержки, выход которого соединен с другим входом запоминающего устройства, причем выход порогового элемента соединен со входом демодулятора и одновременно со вторыми входами элемента сравнения и блока контроля импульсной работы.

Таким образом повышение надежности работы данного технического решения достигается за счет изменения схемы построения устройства рельсовой цепи, использования в ней новых элементов и связей между ними: на питающем конце используется дополнительный элемент защиты от дробления и устройство синхронизации, на приемном конце используется дополнительный датчик кодов, генератор тактовых частот (сигналов), элемент задержки и запоминающее устройство, а также блок контроля импульсной работы и выходной элемент И. Применение элемента защиты от дробления со схемой синхронизации позволяет исключить на питающем конце повышение значности кода, выражающееся в увеличении числа кодовых импульсов в кодовом цикле. Применение на приемном конце датчика кодов с генератором тактовых сигналов, а также элемента задержки, запоминающего элемента и блока контроля импульсной работы позволяет анализировать полученный на приемном конце кодовый сигнал не только по количеству кодовых импульсов в цикле, но и по их длительности, что повышает достоверность декодирования, позволяет производить смену выходных сигналов только в случае действительной смены кода в рельсовой цепи или занятии рельсовой цепи поездом. При этом оказывается возможным отказаться от ряда линейных проводов.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена блок-схема рельсовой цепи.

Предлагаемая рельсовая цепь содержит на питающем конце последовательно соединенные генератор несущей частоты 1, модулятор 2, усилитель 3, фильтр 4, а также генератор тактовых частот (сигналов) 5, датчик кодов 6, элемент защиты от дробления 7, устройство синхронизации 8 и элемент запуска 9, а на приемном конце фильтр 10, пороговый элемент 11, демодулятор 12, запоминающее устройство 13, выходной элемент И 14, блок контроля импульсной работы 15, датчик кодов 16, элемент сравнения 17, элемент задержки 18 и генератор тактовых частот (сигналов) 19. Кроме того, выход элемента защиты от дробления 7 соединен со вторым входом модулятора 2 , выход которого соединен со входом элемента запуска 9, выход которого соединен со входом устройства синхронизации 8 и с одним из входов датчика кодов 6 , выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами элемента защиты от дробления 7, третий вход которого и второй вход датчика кодов 6 соединены с выходом генератора тактовой частоты 5. Выход генератора тактовой частоты 19 соединен с одним из входов соответственно датчика кодов16 и блока контроля импульсной работы 15, выход которого соединен с одним из входов элемента И 14, второй вход которого соединен с выходом запоминающего устройства 13, один из входов которого соединен с выходом демодулятора 12 и со вторым входом датчика кодов 16, выход которого соединен с одним из входов соответственно элемента задержки 18 и элемента сравнения 17, выход которого соединен с другим входом элемента задержки 18, выход которого соединен с другим входом запоминающего устройства 13. Причем выход порогового элемента 11 соединен со входом демодулятора 12 и одновременно со вторыми входами элемента сравнения 17 и блока контроля импульсной работы 15.

Кодовая комбинация, формируемая датчиком кодов 6, поступает на один из входов элемента защиты от дробления 7 и, в случае наличия на других его входах сигналов, поступающих с выходов генератора тактовой частоты 5 и устройства синхронизации 8, поступает на один из входов модулятора 2, в результате чего поступивший на второй его вход сигнал с выхода генератора несущей частоты 1 модулируется и через усилитель 3 и фильтр 4 поступает в рельсовую нить. При этом сигнал на выходе элемента защиты от дроблений 7 присутствует до тех пор, пока поступает кодовый импульс с датчика 6. При прерывании кодового импульса на время, большее нескольких периодов тактовой частоты, элемент защиты сбрасывается и сможет заработать вновь только в случае поступления запуска от устройства синхронизации 3 и кодового импульса от датчика кодов 6.

На приемном конце рельсовой цепи сигнал через фильтр 10 проходит на пороговый элемент 11, выпрямляется, фильтруется и при достаточном уровне выделенных кодовых импульсов подается в демодулятор 12, блок контроля импульсной работы 15 и элемент сравнения 17. Определение кода в демодуляторе производится на основе анализа числа кодовых импульсов в цикле, их длительности, а также длительности самого цикла. Отсутствие сигнала на выходе демодулятора 12 соответствует отсутствию кодовых импульсов на его входе или существенному отличию от стандарта их числа, длительности или продолжительности цикла.

По сигналам на выходе демодулятора 12, фиксируемым в конце кодового цикла, в следующем кодовом цикле датчик кодов 16 формирует стандартный код, соответствующий сдешифрированому в предыдущем цикле. Если при этом кодовые сигналы с порогового элемента 11 и датчика кодов 16 совпадают или их отличия не превышают допуска, то сигнал контрольной частоты на выходе элемента сравнения 17 носит непрерывный характер. В случае несовпадения сигналов или их существенных различий сигнал на его выходе прекращается. Причинами несовпадения могут быть случайный сбой в кодовой последовательности, например, из-за помех в аппаратуре питающего или приемного конца, а также в линии связи - рельсовой нити; прием кодов из двух соседних рельсовых цепей из-за их замыкания, носящего устойчивый или перемежающийся характер ("сход" стыка); естественная смена кодов, связанная с проследованием поезда или сменой сигнала на входном светофоре станции.

При любом рассогласовании кодов прекращение сигналов с элемента сравнения 17 вызывает запуск элемента задержки 18. Выдержка времени элемента задержки 18 составляет 5-6 кодовых циклов. Если запуск был связан со сменой кодов, то через 2-3 цикла на выходе демодулятора 12 установится новое значение кода, а на выходе элемента сравнения 17 - непрерывный сигнал. Через время, равное выдержке элемента задержки 18, сигналами с его выхода новое значение кода запишется в запоминающее устройство 13 и при наличии сигнала с выхода блока контроля импульсной работы 15 на выходе элемента И 14 будет сигнал логической "1", указывающей на свободность рельсовой линии.

Рельсовая цепь содержит на одном конце датчик кодов, элемент запуска, генератор тактовой частоты, модулятор, устройство синхронизации, элемент защиты от дробления. Выход элемента запуска соединен со входом устройства синхронизации и с одним из входов датчика кодов. Первый вход модулятора соединен с генератором несущей частоты, а выход - со входом элемента запуска и через усилитель и фильтр - с рельсовыми нитями. На втором конце имеются элемент И, второй датчик кодов, элемент сравнения, демодулятор, запоминающее устройство, элемент задержки, блок контроля импульсной работы, генератор тактовых частот и пороговый элемент, подключенный входом через фильтр к рельсовым нитям. Выходы генератора тактовых частот соединены с одним из входов соответственно датчика кодов и блока контроля импульсной работы. Один из входов запоминающего устройства соединен с выходом демодулятора и со вторым входом датчика кодов. Выход элемента задержки соединен с другим входом запоминающего устройства. Выход порогового элемента соединен со входом демодулятора и соответственно с другими входами элемента сравнения и блока контроля импульсной работы. Технический результат - повышение надежности работы устройства. 1 ил.

Рельсовая цепь, содержащая один из датчиков кодов, элемент запуска, генератор тактовой частоты, модулятор, первый вход которого соединен с генератором несущей частоты, а выход - через усилитель и фильтр - с рельсовыми нитями на одном конце, элемент И, второй датчик кодов, элемент сравнения, демодулятор и пороговый элемент, подключенный входом через фильтр к рельсовым нитям на другом конце, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительно на одном конце устройством синхронизации и элементом защиты от дробления, выход которого соединен со вторым входом модулятора, выход которого соединен со входом элемента запуска, выход которого соединен со входом устройства синхронизации и с одним из входов датчика кодов, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами элемента защиты от дробления, третий вход которого и второй вход датчика кодов соединены с выходом генератора тактовой частоты, на втором конце - запоминающим устройством, элементом задержки, блоком контроля импульсной работы и генератором тактовых частот, выходы которого соединены с одним из входов соответственно датчика кодов и блока контроля импульсной работы, выход которого соединен с одним из входов элемента И, второй вход которого соединен с выходом запоминающего устройства, один из входов которого соединен с выходом демодулятора и со вторым входом датчика кодов, выходы которого соединены с одним из входов соответственно элемента задержки и элемента сравнения, выход которого соединен с другим входом элемента задержки, выход которого соединен с другим входом запоминающего устройства, причем выход порогового элемента соединен со входом демодулятора и соответственно с другими входами элемента сравнения и блока контроля импульсной работы.