Изобретение относится к области транспортных средств, предназначено для управления автоматизированными стрелками, служащими для движения городских трамвайных поездов.
Известны устройства для управления стрелочным переводом, в которых для управления стрелочным электроприводом из кабины водителя трамвайного поезда применяются функциональные модули на электромеханических контактных приборах. В таких устройствах направление перевода автоматизированной стрелки определяется наличием либо включенного, либо выключенного двигателя при прохождении области стрелочного перевода (то есть, области замыкания сериесного и шунтового контактов через токосъемник трамвая). При этом непосредственно после своей установки в определенное водителем положение стрелка оказывается заблокированной для сигналов последующих трамвайных поездов вплоть до момента прохождения данным трамвайным поездом установленного пункта разблокировки.
К таким устройствам относятся, например, устройство для управления стрелкой по авторскому свидетельству СССР N 1409510 от 07.01.87, М.Кл4 B 61 L 7/08 или устройство для управления стрелкой по авторскому свидетельству СССР N 1650507 от 14.04.89, М.Кл.5 B 61 L 7/08.
Несмотря на широкую распространенность подобных устройств, они имеют явные недостатки. Их контакты и механические элементы коммутируют высокое напряжение и большие токи, поэтому возникает явление электрической эрозии и интенсивный механический износ. В результате появляются отказы и несрабатывания стрелок. Кроме того, каждый перевод стрелки требует строго определенных действий водителя транспортного средства, что приводит к появлению ошибок в его работе.
Не гарантирует от ошибок водителя транспортного средства и способ управления стрелочным переводом по патенту ГДР N 212015 от 02.12.82, М.Кл.4 B 61 L 11/00, в котором управление стрелочным переводом зависит от скорости прохождения трамвайным поездом определенного участка рельсового пути перед стрелкой. Возможность ошибки водителя и в таких устройствах должна быть весьма высокой.
Явные недостатки электромеханических устройств управления вызывают стремление к их замене бесконтактными устройствами, которые, с учетом необходимости работы под открытым небом, в условиях дождя, тумана и снега, могут основываться только на использовании передачи и приема радиосигналов.
Устройства для управления стрелочным переводом, использующие для управления стрелочным электроприводом из кабины водителя трамвайного поезда передачу и прием радиосигналов, описаны в технической литературе в сравнительно небольшом числе публикаций. К таким известным устройствам относится, например, устройство для управления стрелочным переводом по авторскому свидетельству СССР N 1419949 от 16.06.86, М.Кл.4 B 61 L 7/08. Данное устройство включает в свой состав блок транспортного средства, содержащий управляемый из кабины водителя передатчик и источник питания, стационарный блок, содержащий приемник сигналов передатчика блока транспортного средства, исполнительный блок, содержащий стрелочный привод (состоящий из двух соленоидов), демодуляторы, резонансные усилители и формирователь сигналов управления стрелочным приводом.
В данном устройстве водитель трамвайного поезда включает передатчик на одну из двух своих частот (одна из частот соответствует правому положению стрелки, а другая - левому). Переданная частота воспринимается приемником стационарного блока и поступает в исполнительный блок, где с помощью резонансных усилителей (по одному для каждой из двух возможных частот радиосигнала) формируется сигнал запуска определенного соленоида в стрелочном приводе.
Данное устройство позволяет обойтись без коммутации высоких напряжений и больших токов и потому должно быть надежным, однако в нем не решена задача блокировки стрелочного перевода для трамвайных поездов, следующих за рассматриваемым поездом, на время прохождения данного трамвайного поезда через стрелку. Кроме того, это техническое решение не позволяет автоматизировать перевод стрелки. В схеме данного устройства также отсутствует схема предотвращения срабатывания стрелки от встречного трамвайного поезда.
Задача обеспечения блокировки стрелочного перевода на время следования трамвайного поезда через стрелку решена в устройстве для управления стрелочным переводом по авторскому свидетельству СССР N 1316892 от 15.03.85, М. Кл.4 B 61 L 7/08, которое является ближайшим по технической сущности к заявляемому.
Известный технический объект является устройством для управления стрелочным переводом, автоматизированная стрелка которого соединена с выходом исполнительного блока, в состав которого входит стрелочный привод, выход которого является выходом исполнительного блока, а вход подключен к первому выходу анализатора кода, причем рельсовое транспортное средство, формирующее команды стрелочного перевода, содержит блок транспортного средства, в состав которого входит формирователь кода сигнала отклика транспортного средства, а на участках пути перед стрелочным переводом и после него установлено по стационарному блоку, каждый из которых содержит преобразователь сигнала в последовательный двоичный код, выход которого соединен с первым входом модуля памяти, первый выход которого подключен к первому входу формирователя сигнала запроса. Дополнительно известное устройство содержит установленные в головном и хвостовом вагонах трамвайного поезда формирователи кода номера маршрута и кода хвостового вагона соответственно. При этом каждый из этих формирователей снабжен собственным передатчиком. Сигналы передатчиков, расположенных в головном и хвостовом вагонах, принимаются соответственно блокирующим и деблокирующим приемными элементами, входящими в состав стационарных блоков.
После приема кода номера маршрута блокирующим элементом в стационарном блоке, предшествующем автоматизированной стрелке, происходит переключение стрелки в соответствии с требованиями движения по маршруту, код номера которого был принят в стационарном блоке. После приема кода номера маршрута и соответствующего этому номеру переключения стрелки происходит блокировка стрелки для сигналов последующих трамвайных поездов вплоть до того момента, пока деблокирующий приемный элемент, находящийся в стационарном блоке, расположенном после стрелки, не примет код хвостового вагона.
Применение известного устройства возможно при всех погодных условиях и оно не требует коммутации высокого напряжения и больших токов. Данное устройство позволяет осуществить блокировку стрелки на время прохождения ее трамвайным поездом. Водителю трамвайного поезда при следовании по маршруту не требуется определять направление перевода стрелки: устройство автоматически (без участия водителя) переводит стрелку в нужном направлении.
Однако при применении известного устройства имеет место существенный недостаток: в устройстве не существует защиты от приема и отработки радиосигналов передатчиков, находящихся на трамвайных поездах, движущихся по встречному (по отношению к рассматриваемому трамвайному поезду) пути. При приеме любого такого радиосигнала происходит аварийная блокировка (или разблокировка) автоматизированной стрелки, нарушающая движение трамвайных поездов.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является полное исключение возможности переключения автоматизированной стрелки радиосигналами встречного или попутного трамвайного поезда.
Поставленная задача решается тем, что в известное устройство для управления стрелочным переводом, автоматизированная стрелка которого соединена с выходом исполнительного блока, в состав которого входит стрелочный привод, выход которого является выходом исполнительного блока, а вход подключен к первому выходу анализатора кода, причем рельсовое транспортное средство, формирующее команды стрелочного перевода, содержит блок транспортного средства, в состав которого входит формирователь кода сигнала отклика транспортного средства, а на участках пути перед стрелочным переводом и после него установлено по стационарному блоку, каждый из которых содержит преобразователь сигнала в последовательный двоичный код, выход которого соединен с первым входом модуля памяти, первый выход которого подключен к первому входу формирователя сигнала запроса, на участке пути перед стационарным блоком, расположенным перед стрелочным переводом, введен предварительный блок, состоящий из передатчика и предварительного формирователя сигнала запроса, включающего в себя код стрелки, выход которого соединен со входом передатчика, в состав блока транспортного средства введены регистр кодового слова, транспортный преобразователь сигнала в последовательный двоичный код, транспортный модуль памяти, панель команд, элемент задержки, транспортный приемопередатчик, выход которого подключен к первому входу транспортного преобразователя сигнала в последовательный двоичный код, выход которого соединен с первым входом транспортного модуля памяти, первый выход которого подключен к первому входу формирователя кода сигнала отклика транспортного средства и к первому входу регистра кодового слова, первый выход которого соединен со вторым входом формирователя кода сигнала отклика транспортного средства, первый выход которого подключен ко входу транспортного приемопередатчика, а второй выход - ко второму входу транспортного модуля памяти, второй выход которого соединен со вторым входом транспортного преобразователя сигнала в последовательный двоичный код и с третьим входом формирователя кода сигнала отклика транспортного средства, четвертый вход которого подключен к выходу панели команд, а третий выход - ко второму входу регистра кодового слова, второй выход которого соединен со входом элемента задержки, выход которого подключен к пятому входу формирователя кода сигнала отклика транспортного средства, шестой, групповой, вход которого соединен с группой шин установки кода транспортного средства, в состав стационарного блока введен приемопередатчик, выход которого соединен с первым входом преобразователя сигнала в последовательный двоичный код, а вход подключен к первому выходу формирователя сигнала запроса, включающего в себя код стрелки и код признака стационарного блока, второй выход упомянутого формирователя соединен со вторым входом модуля памяти, второй выход которого подключен ко второму входу преобразователя сигнала в последовательный двоичный код и ко второму входу формирователя сигнала запроса, третий, групповой, вход которого для стационарного блока, расположенного перед стрелочным переводом, подключен к группе шин установки идентификационного кода признака командного блока, а третий, групповой, вход формирователя сигнала запроса для стационарного блока, расположенного позади стрелочного перевода, подключен к группе шин установки идентификационного кода признака выходного-разблокировочного блока, в состав исполнительного блока введены преобразователь кода команды, накопитель кодов, модуль исполнительной памяти и приемный узел, входы которого соединены с третьими выходами формирователей сигнала запроса, входящих в состав стационарных блоков, а выход подключен к первому входу преобразователя кода команды, первый выход которого соединен со входом накопителя кодов, выход которого подключен ко второму входу преобразователя кода команды, второй выход которого соединен с первым входом анализатора кода, второй выход которого подключен ко входу модуля исполнительной памяти, выход которого соединен со вторым входом анализатора кода. При управлении последовательной системой двух автоматизированных стрелок, для каждой из которой предусмотрены собственные исполнительный, предварительный и стационарные блоки, в предварительных блоках групповой вход предварительного формирователя сигнала запроса соединен с группой шин установки идентификационного локального кода номера управляемой этим блоком автоматизированной стрелки, в стационарных блоках четвертый, групповой, вход формирователя сигнала запроса подключен к группе шин установки идентификационного локального кода номера управляемой этим блоком автоматизированной стрелки, в стационарных блоках, расположенных позади управляемой ими автоматизированной стрелки, находящейся первой в последовательной системе двух автоматизированных стрелок, третий, групповой, вход формирователя сигнала запроса подключен к группе шин установки идентификационного кода признака разблокировочного блока, при этом каждый из данных стационарных блоков располагается перед соответствующим стационарным блоком, третий, групповой, вход формирователя сигнала запроса для которого соединен с группой шин установки идентификационного кода признака выходного-разблокировочного блока. При управлении последовательной системой автоматизированных стрелок, на участке пути перед стационарным блоком, находящимся перед стрелочным переводом, расположен единственный предварительный блок, в котором введен переключатель, через который группы шин установки каждого идентификационного локального кода номера управляемых этим блоком автоматизированных стрелок соединены с групповым входом предварительного формирователя сигнала запроса, дополнительный выход управления которого подключен ко входу управления переключателя.
На фиг. 1 представлена структурная схема блока транспортного средства предлагаемого устройства для управления стрелочным переводом. На фиг. 1 группа идентификационных шин, однозначно определяющих код номера транспортного средства (трамвайного поезда), отмечена надписью "Код трамвая". На фиг. 2 представлена структурная схема предварительного блока предлагаемого устройства для управления стрелочным переводом. На фиг. 2 группа идентификационных шин, определяющих локальный код номера стрелки, управление которой происходит с помощью данного предварительного блока, отмечена надписью "Код стрелки". На фиг. 3 представлена структурная схема любого из стационарных блоков: командного, разблокировочного или выходного-разблокировочного. На фиг. 3 группа идентификационных шин, определяющих локальный код номера стрелки, управление которой происходит с помощью данного стационарного блока, отмечена надписью "Код стрелки", а группа идентификационных шин, определяющих отличительный код стационарного блока (командного, разблокировочного или выходного-разблокировочного), отмечена надписью "Признак стационарного блока". На фиг. 4 представлена структурная схема исполнительного блока предлагаемого устройства для управления стрелочным переводом. На фиг. 4 группа выходных шин стационарных блоков (командных, разблокировочных или выходных-разблокировочных), подключенных к данному исполнительному блоку, отмечена надписью "Сигналы стационарных блоков". На фиг. 5 показан пример возможных направлений движения трамвайных поездов по некоторому участку трассы при управлении тремя автоматизированными стрелками, локальные коды номеров которых обозначены цифрами от "0" до "2". На фиг. 6 представлена структурная схема предварительного блока предлагаемого устройства для управления стрелочным переводом при использовании этого блока для управления двумя последовательно установленными стрелками. На фиг. 6 группы идентификационных шин, определяющих локальные коды номеров каждой из стрелок, управление которыми происходит с помощью данного предварительного блока, отмечены соответственно надписями "Код первой стрелки" и "Код второй стрелки". На фиг. 7 приведен простейший вариант схемы электрической принципиальной передатчика, входящего в состав приемопередатчика 6 и транспортного приемопередатчика 7. По данной схеме может быть выполнен и передатчик 4. На фиг. 8 приведен простейший вариант схемы электрической принципиальной приемника, входящего в состав приемопередатчика 6 и транспортного приемопередатчика 7. На фиг. 9 приведен возможный вариант исполнения схемы электрической принципиальной регистра 2 кодового слова. На фиг. 10 приведен возможный вариант исполнения схемы электрической принципиальной транспортного преобразователя сигнала 8 в последовательный двоичный код и преобразователя сигнала 11 в последовательный двоичный код. На фиг. 11 приведен возможный вариант исполнения схемы электрической принципиальной транспортного модуля памяти 9 и модуля памяти 12.
Функциональные модули и элементы, приведенные на отдельных чертежах, на каждом из этих чертежей взяты в рамку, в правом верхнем углу которой указан номер, соответствующий номеру данного блока на фиг. 1 - 4. Если на функциональный модуль, схема которого приведена на отдельном чертеже, поступает более одного сигнала от различных функциональных модулей и элементов, то все входные сигналы обозначены вне рамки схемы номерами функциональных модулей, формирующих на своих выходах эти сигналы. Если функциональный модуль или элемент, схема которого приведена на отдельном чертеже, формирует два или более выходных сигнала, поступающих на различные функциональные модули или элементы, то все эти выходные сигналы обозначены вне рамки схемы номерами функциональных модулей или элементов, на входы которых поступают эти выходные сигналы.
В состав заявляемого устройства для управления стрелочным переводом входит ряд блоков. Для функциональных модулей и элементов, имеющих одинаковую схему в различных блоках устройства, на отдельных чертежах в правом верхнем углу указаны все номера функциональных модулей, имеющих данную схему.
Блоки, входящие в состав заявляемого устройства для управления стрелочным переводом, должны иметь строго определенное расположение. Рельсовое транспортное средство (трамвайный поезд) содержит в своем составе блок транспортного средства. При движении трамвайного поезда по рельсовому пути блок транспортного средства проходит зоны связи с предварительными и стационарными блоками. Перед прохождением каждой автоматизированной стрелки трамвайный поезд последовательно должен проходить зоны связи с управляющими этой стрелкой предварительным и стационарным блоками, а после прохождения стрелки - зону связи с управляющим этой стрелкой стационарным блоком. Непосредственный перевод автоматизированной стрелки осуществляет исполнительный блок, к которому подключены выходы всех стационарных блоков. Каждый из блоков, входящих в состав устройства для управления стрелочным переводом, имеет в своем составе ряд функциональных модулей и элементов.
Формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства входит в состав блока транспортного средства. Один из выходов формирователя 1 кода сигнала отклика транспортного средства подключен к одному из входов регистра 2 кодового слова (также входящего в состав блока транспортного средства). В свою очередь, один из выходов регистра 2 кодового слова соединен с одним из входов формирователя 1 кода сигнала отклика транспортного средства.
Предварительный формирователь 3 сигнала запроса входит в состав предварительного блока. Выход предварительного формирователя 3 сигнала запроса подключен ко входу передатчика 4 (также входящего в состав предварительного блока).
Формирователь 5 сигнала запроса входит в состав стационарного блока. Один из выходов формирователя 5 сигнала запроса соединен со входом приемопередатчика 6 (также входящего в состав стационарного блока). Другой выход формирователя 5 сигнала запроса является выходом стационарного блока (подключаемым к исполнительному блоку). На фиг. 3 данный выход стационарного блока отмечен надписью "На исполнительный блок".
Транспортный приемопередатчик 7 входит в состав блока транспортного средства. Вход транспортного приемопередатчика 7 подключен к одному из выходов формирователя 1 кода сигнала отклика транспортного средства.
Транспортный преобразователь сигнала 8 в последовательный двоичный код входит в состав блока транспортного средства. Один из входов транспортного преобразователя сигнала 8 в последовательный двоичный код соединен с выходом транспортного приемопередатчика 7.
Транспортный модуль памяти 9 входит в состав блока транспортного средства. Входы транспортного модуля памяти 9 подключены соответственно к выходу транспортного преобразователя сигнала 8 в последовательный двоичный код и формирователя 1 кода сигнала отклика транспортного средства. Один из выходов транспортного модуля памяти 9 соединен со входами регистра 2 кодового слова и формирователя 1 кода сигнала отклика транспортного средства. Другой выход транспортного модуля памяти 9 подключен ко входам транспортного преобразователя сигнала 8 в последовательный двоичный код и формирователя 1 кода сигнала отклика транспортного средства.
Панель команд 10 входит в состав блока транспортного средства. Выход панели команд 10 соединен с одним из входов формирователя 1 кода сигнала отклика транспортного средства.
Преобразователь сигнала 11 в последовательный двоичный код входит в состав стационарного блока. Один из входов преобразователя сигнала 11 в последовательный двоичный код подключен к выходу приемопередатчика 6.
Модуль памяти 12 входит в состав стационарного блока. Входы модуля памяти 12 соединены соответственно с выходом преобразователя сигнала 11 в последовательный двоичный код и с одним из выходов формирователя 5 сигнала запроса. Один из выходов модуля памяти 12 подключен к одному из входов формирователя 5 сигнала запроса. Другой выход модуля памяти 12 соединен с другим входом формирователя 5 сигнала запроса и с одним из входов преобразователя сигнала 11 в последовательный двоичный код.
Элемент 13 задержки входит в состав блока транспортного средства. Вход элемента 13 задержки подключен к одному из выходов регистра 2 кодового слова, а выход элемента 13 задержки - к одному из входов формирователя 1 кода сигнала отклика транспортного средства.
Приемный узел 14 входит в состав исполнительного блока и является для этого блока входным: входы этого блока соединены с выходами стационарных блоков. На фиг. 4 эти выходы стационарных блоков отмечены надписью "Сигналы стационарных блоков".
Преобразователь 15 кода команды входит в состав исполнительного блока. Один из входов преобразователя 15 кода команды подключен к выходу приемного узла 14.
Накопитель 16 кодов входит в состав исполнительного блока. Вход накопителя 16 кодов соединен с одним из выходов преобразователя 15 кода команды, а выход накопителя 16 кодов - с одним из входов преобразователя 15 кода команды.
Анализатор 17 кода входит в состав исполнительного блока. Один из входов анализатора 17 кода подключен к одному из выходов преобразователя 15 кода команды.
Модуль 18 исполнительной памяти входит в состав исполнительного блока. Вход модуля 18 исполнительной памяти соединен с одним из выходов анализатора 17 кода, а выход модуля 18 исполнительной памяти - с одним из входов анализатора 17 кода.
Стрелочный привод 19 входит в состав исполнительного блока. Вход стрелочного привода 19 соединен с одним из выходов анализатора 17 кода. Выход стрелочного привода 19 является выходом исполнительного блока, непосредственно подключенным к автоматизированной стрелке. На фиг. 4 этот выход отмечен надписью "Управление стрелкой".
При определенной конфигурации рельсовых путей несколько последовательно расположенных автоматизированных стрелок могут образовывать систему, для которой характерным является необходимость формировать сигналы перевода стрелки до того момента, когда трамвайный поезд проходит предыдущую стрелку. Пример такой конфигурации рельсовых путей показан на фиг. 5 для стрелок с номерами "1" и "2". В таких системах автоматизированных стрелок несколько расположенных подряд предварительных блоков (блоки "П1" и "П2" на фиг. 5) могут быть заменены одним общим предварительным блоком, структурная схема которого приведена на фиг. 6. В такой общий предварительный блок (в отличие от предварительного блока на фиг. 2) дополнительно входит переключатель 20, выходы которого соединены со входами предварительного формирователя 3 сигнала запроса.
В качестве формирователя 1 кода сигнала отклика транспортного средства, предварительного формирователя 3 сигнала запроса, формирователя 5 сигнала запроса и анализатора 17 кода может быть использован стандартный микропроцессор с соответствующими портами. Примером такого микропроцессора является микросхема PIC16C622, описанная в книге "MPLAB. User's guide. IDE, Simulator, Editor." 1996 Microchip Technology Inc. Стр. 169 - 178.
Панель команд 10 в простейшем случае может быть выполнена на одном тумблере МАРШРУТ-РУЧНОЙ (положение которого отличает автоматический режим следования по стандартному маршруту от ручного режима) и двух кнопках ЛЕВЫЙ и ПРАВЫЙ (левого и правого перевода стрелки в ручном режиме соответственно).
Элемент 13 задержки может быть выполнен по схеме одновибратора.
Схемы приемного узла 14 и преобразователя 15 кода команды существенно зависят от того, каким методом передаются данные от стационарных блоков на исполнительный: возможными вариантами являются передача последовательным или параллельным кодом с использованием либо общей линии связи для передачи кодовых посылок нескольких стационарных блоков, либо отдельной линии связи для каждой кодовой посылки стационарного блока. Поскольку сущность работы устройства для управления стрелочным переводом не зависит от метода передачи данных от блока к блоку, для простоты изложения считаем, что передача данных от стационарных блоков в исполнительный блок осуществляется параллельным кодом по отдельным линиям связи. В таком простом (но мало пригодном для практических целей) методе от каждого стационарного блока к соответствующему разъему исполнительного блока прокладывается специальный многожильный кабель, а приемный узел 14 представляет собой набор стандартных коммутаторов, в данном частном случае переключаемых по сигналам счетчика, меняющего свое содержимое по импульсам некоторого генератора импульсов. В данном случае преобразователь 15 кода команды представляет собой набор дешифраторов, дополненный двумя D-триггерами.
Накопитель 16 кодов в простейшем случае может быть выполнен в виде наборного поля, подключенного к коммутатору.
Модуль 18 исполнительной памяти может быть выполнен в виде трех регистров D-триггеров, снабженных средствами записи и считывания информации таким образом, что данный модуль функционально представляет собой модуль буферной памяти из трех ячеек.
Стрелочный привод 19 может быть выполнен в виде двух соленоидов (осуществляющих переключение стрелки соответственно налево и направо) и усилителей-формирователей, задающих режим работы соленоидов.
Переключатель 20 может представлять собой набор коммутаторов.
Приемопередатчик 6 и транспортный приемопередатчик 7 для наиболее простого описания работы устройства можно представить в виде двух блоков: передатчика и приемника. На фиг. 7 приведен простейший вариант схемы электрической принципиальной передатчика (по данной схеме может быть выполнен и передатчик 4, входящий в состав предварительного блока), а на фиг. 8 - простейший вариант схемы электрической принципиальной приемника. В состав передатчика (фиг. 7) входит транзистор V1, в коллекторную цепь которого включен колебательный контур L1, C2 (настроенный на выбранную несущую частоту 26945 кГц), резистор R1, конденсатор C1. Индуктивность L2 выполняет роль элемента обратной связи. В состав приемника (фиг. 8) входит колебательный контур L1, C1 (настроенный на выбранную несущую частоту 26945 кГц), а также амплитудный детектор, выполненный на диоде V1, резисторе R1 и конденсаторе C2. Амплитудный детектор выделяет огибающую принимаемого радиоимпульса.
Регистр 2 кодового слова может быть выполнен по принципиальной электрической схеме, приведенной на фиг. 9 (для максимального количества локальных кодов номеров стрелок, равного четырем). В состав данного регистра 2 кодового слова входят два инвертора (2.1 и 2.2), девять двухвходовых элементов И (2.3 - 2.11), элемент задержки (2.13), который может быть выполнен на двух инверторах и интегрирующей цепочке, четыре асинхронных R-S-триггера (2.13 - 2.16), четыре двухвходовых элемента И-НЕ (2.17 - 2.20), четырехвходовой элемент И-НЕ (2.21).
Транспортный преобразователь сигнала 8 в последовательный двоичный код и преобразователь сигнала 11 в последовательный двоичный код могут быть выполнены по одинаковой принципиальной электрической схеме, приведенной на фиг. 10. В состав каждого из этих функциональных модулей входят дифференцирующий элемент (8.1), двухвходовой элемент И (8.2), одновибратор (8.3), D-триггер (8.4) со срабатыванием по заднему фронту тактового сигнала.
Транспортный модуль памяти 9 и модуль памяти 12 могут быть выполнены по одинаковой принципиальной электрической схеме, приведенной на фиг. 11. В состав каждого из этих функциональных модулей входят регистр сдвига (9.1), дешифратор маркера (9.2), узел вычисления контрольной суммы (9.3), схема совпадения (9.4), элемент И-НЕ (9.5).
Остальные элементы, входящие в состав устройства для управления стрелочным переводом, являются стандартными, широко описанными в технической литературе, и в дальнейших пояснениях не нуждаются.
Внешние проявления работы устройства для управления стрелочным переводом следующие. Трамвайный поезд во время своего продвижения проходит пункты (зоны связи), в которых осуществляется взаимодействие его электронного блока (блока транспортного средства) с предварительными блоками и со стационарными блоками (командными, разблокировочными и выходными-разблокировочными), входящими в состав устройства для управления стрелочным переводом.
Предварительный блок периодически выдает сигнал запроса, содержащий локальный код номера стрелки, управление которой происходит с помощью данного блока. Сигналы запроса воспринимаются блоком транспортного средства, и этот блок запоминает все локальные коды номеров стрелок, полученные им в сигналах запроса предварительных блоков.
Каждый из стационарных блоков периодически выдает сигнал запроса, содержащий идентификационный код стационарного блока (командного, разблокировочного и выходного-разблокировочного) и локальный код номера стрелки, управление которой происходит с помощью рассматриваемых стационарных блоков. Сигнал запроса воспринимается и анализируется блоком транспортного средства. Если в принятом блоком транспортного средства сигнале запроса содержится локальный код номера стрелки, совпадающий с одним из кодов, запомненных в блоке транспортного средства при приеме сигналов запроса предварительных блоков, то блок транспортного средства выдает ответный код (сигнал отклика), принимаемый соответствующим стационарным блоком. Рассмотрим взаимодействие с каждым из стационарных блоков.
Сигнал отклика, формируемый блоком транспортного средства при взаимодействии с командным блоком, содержит код трамвая и код команды на перевод стрелки в требуемую водителем сторону. Если стрелка не заблокирована другим трамваем, выполняется команда на перевод стрелки, код которой передан блоком транспортного средства, после чего происходит блокировка перевода стрелки для следующего трамвайного поезда.
Сигнал отклика, формируемый блоком транспортного средства при взаимодействии с разблокировочным блоком, содержит код трамвая. По отношению к данному коду трамвая стрелка разблокируется, после чего делается возможным перевод стрелки трамвайным поездом, следующим за данным.
Сигнал отклика, формируемый блоком транспортного средства при взаимодействии с выходным-разблокировочным блоком, содержит код трамвая. По отношению к данному коду трамвая стрелка разблокируется, после чего делается возможным перевод стрелки трамвайным поездом, следующим за данным. Эта реакция совпадает с реакцией блока транспортного средства на сигнал запроса разблокировочного блока. Кроме того, вне зависимости от того, запомнен или нет в блоке транспортного средства соответствующий локальный код номера стрелки, при взаимодействии с выходным-разблокировочным блоком в блоке транспортного средства происходит сброс всех локальных кодов номеров стрелок, ранее запомненных при приеме сигналов запроса предварительных блоков. После этого сброса трамвай переходит на следующий участок трассы, в котором могут использоваться те же локальные коды номеров стрелок.
Непосредственное управление переводом (или блокировкой) автоматизированной стрелки осуществляет исполнительный блок, на который из командного блока поступают коды трамваев и коды команд, а из разблокировочного и выходного-разблокировочного блоков - коды трамваев.
На фиг. 5 показан пример возможных направлений движения трамвайных поездов по некоторому участку трассы при управлении тремя автоматизированными стрелками, локальные коды номеров которых обозначены цифрами от "0" до "2". Начальные и конечные пункты рассматриваемого участка трассы на фиг. 5 обозначены буквами от A до J. Анализ фиг. 5 показывает, что возможны двенадцать вариантов движения трамвайных поездов: из A в C, из B в C, из A в D, из B в D, из A в E, из B в E, из F в I, из G в I, из H в I, из F в J, из G в J, из H в J. Пусть, для определенности, трамвайный поезд движется из пункта B в пункт E. При таком движении трамвайный поезд проходит мимо стрелки "0" (не участвуя в ее переключении) и устанавливает в правое положение стрелки "1" и "2".
Рассмотрим основные пункты движения трамвайного поезда. Условно считаем, что в блоке транспортного средства перед въездом трамвайного поезда на рассматриваемый участок трассы нет ни одного запомненного локального кода номера стрелки. Следуя из пункта B, трамвайный поезд проезжает зону связи с выходным-разблокировочным блоком стрелки с локальным кодом номера "0" ("ВР 0" на фиг. 5), предназначенную для связи с трамвайными поездами, следующими по встречному по отношению к данному трамвайному поезду пути. Блок транспортного средства, находящийся на трамвайном поезде, может либо воспринять, либо не воспринять сигнал запроса от блока "ВР 0". Если блок транспортного средства не воспринимает указанный сигнал запроса, то он не может на него ответить, если же прием существует, то при отсутствии в блоке транспортного средства запомненного локального кода номера стрелки "0" при приеме сигнала запроса от выходного-разблокировочного блока должен происходить только сброс всех локальных кодов номеров стрелок (которые и так уже сброшены). То есть, по сути дела, в любом случае блок транспортного средства игнорирует данный сигнал запроса от блока "ВР 0".
В дальнейшем трамвайный поезд проезжает зону связи с командным блоком стрелки с локальным кодом номера "0" ("К0" на фиг. 5), предназначенную для связи с трамвайными поездами, следующими по встречному по отношению к данному трамвайному поезду пути. Блок транспортного средства, находящийся на трамвайном поезде, может либо воспринять, либо не воспринять сигнал запроса от блока "К0". Если блок транспортного средства не воспринимает указанный сигнал запроса, то он не может на него отреагировать, если же прием существует, то он не выдает на него сигнал отклика, поскольку в блоке транспортного средства отсутствует запомненный локальный код номера стрелки "0". То есть, по сути дела, в любом случае блок транспортного средства игнорирует данный сигнал запроса от блока "К0".
В дальнейшем трамвайный поезд проезжает зону связи с предварительным блоком стрелки с локальным кодом номера "0" ("П0" на фиг. 5), предназначенную для связи с трамвайными поездами, следующими по встречному по отношению к данному трамвайному поезду пути. Блок транспортного средства, находящийся на трамвайном поезде, может либо воспринять, либо не воспринять сигнал запроса от блока "П0". Если блок транспортного средства не воспринимает указанный сигнал запроса, то он не может на него отреагировать, если же прием существует, то реакция блока транспортного средства состоит в том, что в блоке транспортного средства будет запомнен нулевой ("0") локальный код номера стрелки.
Далее трамвайный поезд проезжает зону связи с предварительным блоком стрелки с локальным кодом номера "1" ("П1" на фиг. 5), предназначенную для связи с трамвайными поездами, следующими по тому же пути, что и рассматриваемый трамвайный поезд. Блок транспортного средства, находящийся на трамвайном поезде, воспринимает сигнал запроса от блока "П1". После этого в блоке транспортного средства будет запомнен первый ("1") локальный код номера стрелки.
Затем трамвайный поезд проезжает зону связи с предварительным блоком стрелки с локальным кодом номера "2" ("П2" на фиг. 5), предназначенную для связи с трамвайными поездами, следующими по тому же пути, что и рассматриваемый трамвайный поезд. Блок транспортного средства, находящийся на трамвайном поезде, воспринимает сигнал запроса от блока "П2". После этого в блоке транспортного средства будет запомнен второй ("2") локальный код номера стрелки. Таким образом, после прохождения двух зон связи с предварительными блоками, предназначенными для управления стрелками с различными локальными кодами номеров, в блоке транспортного средства будут запомнены оба локальных кода номера данных стрелок. Это не изменится, если в примере на фиг. 5 поменять между собой местами зоны связи с блоками "П1" и "П2", а также при замене двух блоков "П1" и "П2" одним, последовательно формирующим локальные коды номеров идущих далее стрелок.
После зон связи с предварительными блоками трамвайный поезд проезжает зону связи с командным блоком стрелки с локальным кодом номера "1" ("К1" на фиг. 5), предназначенную для связи с трамвайными поездами, следующими по тому же пути, что и рассматриваемый трамвайный поезд. Блок транспортного средства, находящийся на трамвайном поезде, воспринимает сигнал запроса от блока "К1". Поскольку в блоке транспортного средства запомнен локальный код номера стрелки "1", блок транспортного средства выдает на командный блок "К1" сигнал отклика, содержащий код трамвая и код команды на перевод стрелки в требуемую водителем сторону (в данном случае - в правую). Из командного блока "К1" код трамвая и признак команды передаются в исполнительный блок, управляющий стрелкой с локальным кодом номера "1", и стрелка с локальным кодом номера "1" переводится направо. При этом осуществляется блокировка перевода стрелки для трамвайного поезда, следующего за данным.
Далее трамвайный поезд проезжает зону связи с командным блоком стрелки с локальным кодом номера "2" ("К2" на фиг. 5), предназначенную для связи с трамвайными поездами, следующими по тому же пути, что и рассматриваемый трамвайный поезд. Блок транспортного средства, находящийся на трамвайном поезде, воспринимает сигнал запроса от блока "К2". Поскольку в блоке транспортного средства запомнен локальный код номера стрелки "2", блок транспортного средства выдает на командный блок "К2" сигнал отклика, содержащий код трамвая и код команды на перевод стрелки в требуемую водителем сторону (в данном случае - в правую). Из командного блока "К2" код трамвая и код команды на перевод стрелки передаются в исполнительный блок, управляющий стрелкой с локальным кодом номера "2", и стрелка с локальным кодом номера "2" переводится направо. При этом осуществляется блокировка перевода стрелки для следующего за данным трамвайного поезда.
Далее трамвайный поезд проезжает через переведенную направо стрелку с локальным кодом номера "1", через переведенную направо стрелку с локальным кодом номера "2" и проезжает зону связи с разблокировочным блоком стрелки с локальным кодом номера "1" ("P1" на фиг. 5), предназначенную для связи с трамвайными поездами, следующими по тому же пути, что и рассматриваемый трамвайный поезд. Блок транспортного средства, находящийся на трамвайном поезде, воспринимает сигнал запроса от блока "Р1". Поскольку в блоке транспортного средства запомнен локальный код номера стрелки "1", блок транспортного средства выдает на разблокировочный блок "Р1" сигнал отклика, содержащий код трамвая. При этом осуществляется разблокировка перевода стрелки для трамвайного поезда, следующего за данным.
Затем данный трамвайный поезд проезжает зону связи с выходным-разблокировочным блоком стрелки с локальным кодом номера "2" ("ВР2" на фиг. 5), предназначенную для связи с трамвайными поездами, следующими по тому же пути, что и рассматриваемый трамвайный поезд. Блок транспортного средства, находящийся на трамвайном поезде, должен воспринять сигнал запроса от блока "ВР2". Поскольку в блоке транспортного средства запомнен локальный код номера стрелки "2", блок транспортного средства выдает на выходной-разблокировочный блок "ВР2" сигнал отклика, содержащий код трамвая. При этом осуществляется разблокировка перевода стрелки для трамвайного поезда, следующего за данным, а все запомненные в блоке транспортного средства локальные коды номеров стрелок сбрасываются. Наконец данный трамвайный поезд доходит до пункта E, вновь имея все сброшенные локальные коды номеров стрелок.
Анализ работы устройства для управления стрелочным переводом при движении трамвайного поезда по одному из участков пути, условно показанному на фиг. 5, позволяет сформулировать требования к расположению зон связи:
- разбивка трамвайного рельсового пути на участки должна позволять расставить на всех выездах из данного участка (после прохождения всех стрелок) зоны связи с выходными-разблокировочными блоками (при этом недопустимо использовать выходные-разблокировочные блоки вне непосредственного выезда из участка разбивки трамвайного пути);
- после разбивки трамвайного рельсового пути на участки внутри каждого участка локальные коды номеров стрелок не должны повторяться, однако повторения локальных кодов номеров стрелок на различных участках допускаются;
- трамвайный поезд перед прохождением стрелки с определенным локальным кодом номера должен последовательно пройти зоны связи с предварительным блоком и с командным блоком, управляющими стрелкой с данным локальным кодом номера, а после прохождения стрелки - зону связи с разблокировочным или выходным-разблокировочным блоком той же стрелки. При этом зоны связи должны предназначаться для связи с трамвайными поездами, следующими по тому же пути, что и рассматриваемый трамвайный поезд;
- минимальное количество используемых блоков обеспечивается при включении в участок двух стрелок, для противоположных направлений движения каждая. В этом случае границы участка соответствуют полному прохождению трамвайным поездом стрелки при движении в каждом из направлений. Однако топология трамвайных рельсовых путей может не позволять установить границы участка непосредственно после проезда трамвайным поездом стрелки, и внутри участка оказываются несколько стрелок для движения трамвая в какую-либо определенную сторону. Тогда зоны связи предварительных блоков этих стрелок могут располагаться в произвольном порядке (перед зонами связи с командными блоками) или объединяться. Максимально допустимое число стрелок внутри одного участка определяет схемные решения блоков устройства. В примере на фиг. 5 количество стрелок внутри рассматриваемого участка равно трем. Рассмотрение схемных решений блоков будет проведено, исходя из того, что максимально допустимое число стрелок внутри участка не превышает четырех.
Разберем детально работу предлагаемого устройства для управления стрелочным переводом по структурным схемам блоков, приведенным на фиг. 1 - 4.
Перед началом движения по маршруту в формирователе 1 кода сигнала отклика транспортного средства, входящем в состав блока транспортного средства (структурная схема которого изображена на фиг. 1).
устанавливается код транспортного средства (трамвая), отличающий данный трамвайный поезд от всех других трамвайных поездов в данном городе. Имеет смысл включать в код трамвая двоичный код номера маршрута и двоичный код номера трамвая на данном маршруте. Код трамвая может быть введен в формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства, например, путем установки на специальном разъеме блока транспортного средства кроссировочной заглушки с перемычками, соответствующими коду трамвая (например, контакты разрядов с содержимым, равным логическому нулю, можно перемычками соединять с корпусной шиной).
В состав блока транспортного средства входит регистр 2 кодового слова. При выезде трамвайного поезда на маршрут из трамвайного депо все разряды данного регистра 2 кодового слова должны быть установлены в состояние логического нуля. Такую начальную установку можно осуществить различными методами. Например, можно предусмотреть обязательное отключение питания после прихода трамвайного поезда в депо и схемную установку разрядов регистра 2 кодового слова при включении напряжения питания. Вместо схемной начальной установки допустима также установка на выезде из трамвайного депо стационарного выходного-разблокировочного блока, обнуляющего регистр 2 кодового слова при выезде трамвайного поезда из депо.
Рассмотрим взаимодействие блока транспортного средства с предварительным блоком и со стационарными блоками (командным, разблокировочным и выходным-разблокировочным). При этом структурная схема предварительного блока приведена на фиг. 2, а структурные схемы стационарных блоков (командного, разблокировочного и выходного-разблокировочного) совпадают друг с другом (при рассмотрении на уровне структурных схем) и приведены на фиг. 3.
Входящий в состав предварительного блока предварительный формирователь 3 сигнала запроса образует на своем выходе видеокадры, управляющие работой передатчика 4. В передатчике 4 осуществляется необходимая для передачи двоичных символов модуляция информации видеокадров. Для различения передаваемых логических нулей или логических единиц могут быть использованы различные методы, анализ которых не относится к задачам данного изобретения. Например, могут формироваться две радиочастоты, одна из которых соответствует логическому нулю в видеокадре, а другая - логической единице. Однако, приведенная на фиг. 7 простейшая схема передатчика 4 рассчитана на использование для различения передачи логического нуля и логической единицы различной длительности входных сигналов строба. Итак в видеокадре, формируемом предварительным формирователем 3 сигнала запроса, длительность передачи каждого двоичного символа строго постоянна и составляет, для определенности, 400 мкс. Логическая единица в видеокадре представляет собой импульс длительностью 300 мкс при паузе 100 мкс, а логический ноль в видеокадре представляет собой импульс длительностью 100 мкс при паузе 300 мкс. При этом во время подачи импульса на вход передатчика 4, передатчик 4 выдает в эфир радиоимпульс (например, с несущей частотой 26935 кГц, на которую настроен колебательный контур L1, C2, входящий в состав реализации передатчика 4, изображенной на фиг. 7). В паузе между входными по отношению к передатчику 4 импульсами генерация радиоимпульса прекращается. То есть, при передаче предварительным блоком логического нуля в эфир поступает радиоимпульс с несущей частотой 26935 кГц длительностью 100 мкс при паузе по отношению к началу следующего радиоимпульса, равной 300 мкс. А при передаче предварительным блоком логической единицы в эфир поступает радиоимпульс с несущей частотой 26935 кГц длительностью 300 мкс при паузе по отношению к началу следующего радиоимпульса, равной 100 мкс.
Совершенно аналогично, входящий в состав любого стационарного блока (командного, разблокировочного или выходного-разблокировочного) формирователь 5 сигнала запроса образует на своем выходе видеокадры, управляющие работой приемопередатчика 6. Для простоты рассмотрения работы устройства можно условно считать, что в приемопередатчике 6 существует отдельный функциональный узел передатчика (показанный на фиг. 7 и полностью аналогичный передатчику 4 предварительного блока) и отдельный функциональный узел приемника (показанный на фиг. 8) или же, что то же самое, приемопередатчик 6 содержит ряд ключевых элементов, переключаемых сигналами формирователя 5 сигнала запроса, таким образом, чтобы при передаче схема приемопередатчика 6 была бы аналогична схеме по фиг. 7, а при приеме - аналогична схеме по фиг. 8. Формирователь 5 сигнала запроса подает на вход приемопередатчика 6 видеокадры сигнала запроса, в которых (аналогично предварительному формирователю 3 сигнала запроса в предварительном блоке) логическая единица представляет собой импульс длительностью 300 мкс при паузе 100 мкс, а логический ноль - импульс длительностью 100 мкс при паузе 300 мкс. Это означает, что при формировании сигнала запроса стационарные блоки передают в эфир кадры сигнала запроса, в которых при передаче логического нуля в эфир поступает радиоимпульс с несущей частотой 26935 кГц длительностью 100 мкс при паузе по отношению к началу следующего радиоимпульса, равной 300 мкс, а при передаче логической единицы в эфир поступает радиоимпульс с несущей частотой 26935 кГц длительностью 300 мкс при паузе по отношению к началу следующего радиоимпульса, равной 100 мкс.
На формирователь 5 сигнала запроса с помощью кроссировки заводятся коды признаков стационарного блока, передаваемые в составе сигнала запроса. Только этими кодами отличаются друг от друга сигналы запросов командного, разблокировочного или выходного-разблокировочного блоков.
Поступающие в эфир сигналы передатчика 4 (или приемопередатчика 6) способны приниматься в некоторой зоне связи (несколько метров) на транспортный приемопередатчик 7 в блоке транспортного средства.
В сигнал запроса предварительного и стационарного блоков входят следующие разряды:
- маркерная синхропосылка, определяющая начало передачи сигнала запроса (8 двоичных знаков);
- признак сигнала запроса, отличающий передачу предварительного или стационарного блока от передачи блока транспортного средства (1 двоичный знак);
- признак блока (предварительного, командного, разблокировочного или выходного-разблокировочного), по которому среди сигналов запроса можно выделить выходной сигнал запроса конкретного блока (2 двоичных знака);
- локальный код номера стрелки (2 двоичных знака при заданном максимально допустимом числе стрелок внутри участка разбиения, равном четырем);
- контрольная сумма (8 двоичных знаков).
Схемные решения предварительного формирователя 3 сигнала запроса (или формирователя 5 сигнала запроса) определяют конкретные кодовые наборы, образующие сигнал запроса (кроме локального кода номера стрелки, который задается для предварительного формирователя 3 сигнала запроса или формирователя 5 сигнала запроса установкой перемычек на соответствующем кроссировочном разъеме, обозначенном на фиг. 2, 3 словами "Код стрелки", и признака блока, задаваемого для формирователя 5 сигнала запроса установкой перемычек на кроссировочном разъеме стационарного блока, обозначенном на фиг. 3 словами "Признак стационарного блока"). При этом необходимо отметить, что в интервалах времени между передачами своего сигнала запроса стационарные блоки переключаются в режим готовности к приему сигнала отклика блока транспортного средства.
Исключение составляют сигналы предварительного блока, на сигнал запроса которого не требуется формирование сигнала отклика блока транспортного средства. Поэтому в промежутках между сигналами запроса предварительный блок может формировать какие-либо другие сигналы запроса. Так на фиг. 5 указаны два последовательно установленных предварительных блока "П1" и "П2", которые без какого-либо ущерба для обеспечения перевода стрелок могут быть заменены одним предварительным блоком (его структурная схема приведена на фиг. 6), который поочередно формирует два сигнала запроса, каждый из которых появляется в промежутках другого сигнала запроса. При этом сигналы запроса отличаются друг от друга локальными кодами номеров стрелок, которые подключаются к предварительному формирователю 3 сигнала запроса через переключатель 20 (для переключения каждого из разрядов локальных кодов номеров стрелок достаточно использовать по три двухвходовых элемента И-НЕ).
При нахождении блока транспортного средства в зоне связи с предварительным или стационарным блоком разряды сигнала запроса (выходного кадра этого блока) принимаются транспортным приемопередатчиком 7 блока транспортного средства. Для определенности можно считать, что схема транспортного приемопередатчика 7 аналогична схеме приемопередатчика 6. То есть, либо транспортный приемопередатчик 7 состоит из отдельных функциональных узлов передатчика (фиг. 7) и приемника (фиг. 8), либо формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства производит в схеме транспортного приемопередатчика 7 такие переключения, что при приеме сигнала запроса схема транспортного приемопередатчика 7 становится аналогичной схеме приемника (фиг. 8), а при передаче она становится аналогичной схеме передатчика (фиг. 7). Итак, сигнал запроса в виде радиоимпульса поступает по эфиру в приемник транспортного приемопередатчика 7 (фиг. 8). Поскольку колебательный контур L1, C1 приемника в транспортном приемопередатчике 7 настроен на ту же несущую частоту 26945 кГц, что и передатчик в предварительном или стационарном блоке, то радиоимпульс сигнала запроса воспринимается в приемнике транспортного приемопередатчика 7. Амплитудный детектор на диоде V1, резисторе R1 и конденсаторе C2 (выполненный в соответствии с примером реализации, приведенным на фиг. 8) формирует сигнал огибающей радиоимпульса, совпадающий с сигналом видеокадра, формируемым на соответствующем выходе предварительного формирователя 3 сигнала запроса или формирователя 5 сигнала запроса. То есть, по сути дела, в блоке транспортного средства принят видеокадр сигнала запроса. Видеокадры сигнала запроса поступают в транспортный преобразователь сигнала 8 в последовательный двоичный код. Транспортный преобразователь сигнала 8 в последовательный двоичный код производит преобразование выходных сигналов транспортного приемопередатчика 7 в последовательный двоичный код разрядов полученного видеокадра сигнала запроса. Для принципиальной электрической схемы транспортного преобразователя сигнала 8 в последовательный двоичный код, приведенной на фиг. 10, такое преобразование осуществляется следующим образом. Сигнал огибающей радиоимпульса поступает из транспортного приемопередатчика 7 на дифференцирующий элемент 8.1, и на выходе элемента 8.1 формируется короткий импульс синфазно переднему фронту сигналов огибающей радиоимпульса. В соответствии с формированием видеокадра предварительным формирователем 3 сигнала запроса или формирователем 5 сигнала запроса у данных импульсов строго постоянный период, равный 400 мкс. Эти короткие импульсы проходят через элемент И 8.2, на другой вход которого с выхода транспортного модуля памяти 9 поступает неизменный высокий разрешающий сигнал (формирование данного сигнала будет рассмотрено ниже). С выхода элемента И 8.2 короткие сигналы поступают на запуск одновибратора 8.3, выходной сигнал которого продолжается 200 мкс. Выше указывалось, что при формировании видеокадра разряд видеокадра с информацией логического нуля имеет длительность 100 мкс, а разряд с информацией логической единицы имеет длительность 300 мкс. Это означает, что задний фронт сигнала одновибратора 8.3 для принятой информации логического нуля совпадает с низким уровнем выходного сигнала транспортного приемопередатчика 7, а для принятой информации логической единицы тот же задний фронт совпадает с высоким выходным сигналом транспортного приемопередатчика 7. Сигнал одновибратора 8.3 поступает на тактовый вход D-триггера 8.4 со срабатыванием по заднему фронту тактового сигнала, а выходной сигнал транспортного приемопередатчика 7 подключен ко входу D того же триггера 8.4. На выход транспортного преобразователя сигнала 8 в последовательный двоичный код поступает сигнал с прямого выхода D-триггера 8.4, сопровождаемый выходными сигналами одновибратора 8.3. Это означает, что с выхода транспортного преобразователя сигнала 8 в последовательный двоичный код на вход транспортного модуля памяти 9 поступает последовательный двоичный код видеокадра сигнала запроса, сопровождаемый стробом, по заднему фронту которого происходит переход к очередному разряду этого сигнала.
Транспортный модуль памяти 9 осуществляет преобразование последовательного кода в параллельный. Для схемы транспортного модуля памяти 9, приведенной на фиг. 11, данное преобразование осуществляется следующим образом. Последовательный код поступает на информационный вход регистра сдвига 9.1, а сигнал строба - на тактовый вход того же регистра сдвига 9.1. По заднему фронту сигнала строба происходит изменение содержимого регистра сдвига 9.1: в его разрядах последовательно запоминаются сигналы последовательного двоичного кода сигнала запроса. По сути дела в данном примере реализации D-триггер 8.4 из транспортного преобразователя сигнала 8 в последовательный двоичный код является младшим разрядом регистра сдвига 9.1. При приеме сигнала запроса предварительного или любого стационарного блока в транспортном модуле памяти 9 должен наступить момент, когда сигнал запроса будет принят полностью. В этот момент в определенных разрядах регистра сдвига 9.1 данного транспортного модуля памяти 9 оказываются двоичные символы маркерной синхропосылки и признака сигнала запроса. Эти разряды регистра сдвига 9.1 подключены к дешифратору маркера 9.2 (который представляет собой элемент И со входными инверторами для определенных разрядов). Если в определенных разрядах регистра сдвига 9.1 оказываются двоичные символы маркерной синхропосылки и признака сигнала запроса, то на выходе дешифратора маркера 9.2 формируется разрешающий высокий сигнал. Тогда из принятого в транспортный модуль памяти 9 параллельного кода сигнала запроса можно выделить принятые разряды контрольной суммы. С другой стороны, по полному параллельному коду сигнала запроса, находящемуся в рассматриваемый момент в регистре сдвига 9.1, можно рассчитать контрольную сумму (что и делает узел 9.3 вычисления контрольной суммы). Если рассчитанная контрольная сумма совпадает с полученной, значит код сигнала запроса принят без ошибок, и на выходе схемы совпадения 9.4 формируется единичный разрешающий сигнал. Единичные сигналы с выходов дешифратора маркера 9.2 и схемы совпадения 9.4 формируют сигнал логического нуля на выходе элемента И-НЕ 9.5. Выходной сигнал элемента И-НЕ 9.5 является одним из выходных сигналов транспортного модуля памяти. В частности, этот сигнал попадает на вход элемента И 8.2 в транспортном преобразователе сигнала 8 в последовательный двоичный код. Наличие низкого сигнала на одном из входов элемента И 8.2 означает формирование неизменного низкого сигнала на его выходе, что приводит к прекращению формирования сигналов строба и к прекращению формирования последовательного кода сигнала запроса. То есть, формирование низкого выходного сигнала элемента И-НЕ 9.5 означает полный прием кода сигнала запроса. Низкий выходной сигнал элемента И-НЕ 9.5 подается в формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства, включая его в работу. При этом на тот же формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства подаются сигналы из определенных разрядов регистра сдвига 9.1, на которых запомнены локальный код номера стрелки (2 двоичных знака) и признак блока (предварительного, командного, разблокировочного или выходного-разблокировочного), по которому среди сигналов запроса можно выделить выходной сигнал запроса конкретного блока (еще 2 двоичных знака).
Локальный код номера стрелки поступает из транспортного модуля памяти 9 также и в регистр 2 кодового слова (фиг. 9). В зависимости от конкретного локального кода номера стрелки на выходе одного из элементов И (2.3 - 2.6) формируется единичный сигнал, который, соответственно, приложен ко входу одного из других элементов И (2.7-2.10) и ко входу одного из элементов И-НЕ (2.17-2.20). Дальнейшее функционирование блока транспортного средства зависит от того, каким из блоков был сформирован принятый сигнал запроса.
Если блоком транспортного средства принят сигнал запроса от предварительного блока (формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства определяет это по поступившему на него признаку блока), то формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства выдает в регистр 2 кодового слова импульс, попадающий на входы элементов И 2.7 - 2.10. На выходе одного из этих элементов (того, на другой вход которого поступает высокий разрешающий сигнал с выхода одного из элементов И 2.3 - 2.6) формируется импульс, синфазный тому, который выдал формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства. При этом в определенный асинхронный R-S-триггер 2.13 - 2.16 (строго определяемый локальным кодом номера стрелки, поступившим из транспортного модуля памяти 9) производится запись единичного содержимого. После этой записи на обоих входах одного из элементов И-НЕ 2.17- 2.20 оказываются высокие разрешающие сигналы. На выходе этого элемента И-НЕ формируется низкий сигнал, подаваемый на один из входов элемента И-НЕ 2.21. На выходе элемента И-НЕ 2.21 формируется высокий разрешающий выходной сигнал регистра 2 кодового слова, подаваемый на формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства. Другой выходной сигнал регистра 2 кодового слова (выходной сигнал элемента И 2.11) остается неизменно низким, поскольку к одному из входов элемента И 2.11 приложен неизменно низкий выходной сигнал формирователя 1 кода сигнала отклика транспортного средства. После окончания импульса формирователя 1 кода сигнала отклика транспортного средства, подаваемого на элементы И 2.7 - 2.10 в регистре 2 кодового слова, формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства выдает импульс сброса на транспортный модуль памяти 9. Этот импульс сбрасывает в ноль содержимое регистра сдвига 9.1. В результате этого сброса на выходе элемента И-НЕ 9.5 оказывается единичный сигнал, завершающий включение формирователя 1 кода сигнала отклика транспортного средства и разблокирующий транспортный преобразователь сигнала 8 в последовательный двоичный код для последующего приема данных от транспортного приемопередатчика 7. Таким образом, блок транспортного средства становится вновь готов к приему очередных сигналов запроса блоков устройства.
Если блоком транспортного средства принят сигнал запроса от любого стационарного блока (формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства определяет это по поступившему на него признаку блока), то работа формирователя 1 кода сигнала отклика транспортного средства существенно зависит от того, единичный или нулевой сигнал поступает на формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства от регистра 2 кодового слова (с выхода элемента И-НЕ 2.21). Единичный сигнал означает, что данным блоком транспортного средства ранее был принят сигнал запроса от предварительного блока, в состав которого входил локальный код номера стрелки, совпадающий с локальным кодом номера стрелки в сигнале запроса рассматриваемого стационарного блока. При этом возможны несколько вариантов приема. Рассмотрим каждый из них по отдельности.
Одним из возможных вариантов является прием сигнала запроса командного блока или сигнала запроса разблокировочного блока при нулевом сигнале, переданном в формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства из регистра 2 кодового слова (с выхода элемента И-НЕ 2.21). В обоих этих вариантах формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства подает импульс сброса транспортного модуля памяти 9, который, в свою очередь, разблокирует транспортный преобразователь сигнала 8 в последовательный двоичный код для последующего приема данных от транспортного приемопередатчика 7 и снимает с формирователя 1 кода сигнала отклика транспортного средства сигнал полного приема кода сигнала запроса. Таким образом, блок транспортного средства становится вновь готов к приему очередных сигналов запроса от блоков устройства. На этом рассмотрение варианта приема сигнала запроса командного или разблокировочного блока при нулевом сигнале, переданном в формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства из регистра 2 кодового слова (с выхода элемента И-НЕ 2.21), можно считать завершенным. Такая работа блока транспортного средства по сути дела означает игнорирование блоком транспортного средства приема кода сигнала запроса от соответствующего стационарного блока.
Еще одним возможным вариантом является прием сигнала запроса командного или разблокировочного блока при единичном сигнале, переданном в формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства из регистра 2 кодового слова (с выхода элемента И-НЕ 2.21). В этом случае после полного приема кода сигнала запроса (то есть после формирования низкого сигнала на выходе элемента И-НЕ 9.5 в транспортном модуле памяти 9) формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства переключает транспортный приемопередатчик 7 в режим передачи сигналов отклика транспортного средства, которые выделяются формирователем 1 кода сигнала отклика транспортного средства.
В кадр сигнала отклика транспортного средства входят следующие разряды:
- маркерная синхропосылка, определяющая начало передачи сигнала отклика (8 двоичных знаков);
- признак отклика, отличающий передачу блока транспортного средства от передачи предварительного или любого стационарного блока (1 двоичный знак);
- признак стационарного блока (командного, разблокировочного или выходного-разблокировочного), в ответ на сигнал запроса которого сформирован данный сигнал отклика блока транспортного средства (2 двоичных знака);
- локальный код номера стрелки (2 двоичных знака);
- код транспортного средства (трамвая), включающий в свой состав двоичный (или двоично-десятичный) код маршрута трамвая (8 двоичных знаков) и двоичный (или двоично-десятичный) код номера трамвая на данном маршруте (8 двоичных знаков);
- код команды на перевод стрелки (2 двоичных знака);
- контрольная сумма (8 двоичных знаков).
При этом разряды маркерной синхропосылки и признак отклика являются постоянными двоичными символами в кадре сигнала отклика транспортного средства. Признак стационарного блока и локальный код номера стрелки являются кодами, входящими в состав последнего из полученных блоком транспортного средства сигналов запроса стационарного блока. Эти коды хранятся в строго определенных разрядах транспортного модуля памяти 9 и для формирования кадра сигнала отклика транспортного средства передаются из транспортного модуля памяти 9 в формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства. Как указывалось выше, код трамвая вводится в формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства перед началом движения трамвая по маршруту путем установки на специальном разъеме блока транспортного средства кроссировочной заглушки с перемычками, соответствующими коду трамвая. Код команды на перевод стрелки необходимо формировать только в ответ на сигнал запроса командного блока, а для других сигналов запроса этот код может быть любым (в том числе - даже быть исключенным из кадра). Данный код вводится в формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства водителем транспортного средства при использовании им панели команд 10. Панель команд 10 должна иметь органы управления, позволяющие водителю трамвайного поезда сформировать любой набор двоичных символов из четырех следующих:
- "11"- трамвай следует по своему маршруту;
- "00" - трамвай не следует по своему маршруту. Блокировать стрелку в существующем положении;
- "01" - трамвай не следует по своему маршруту. Снять блокировку стрелки, перевести стрелку в положение поворота направо, после чего вновь блокировать стрелку;
- "10" - трамвай не следует по своему маршруту. Снять блокировку стрелки, перевести стрелку в положение поворота налево, после чего вновь блокировать стрелку.
Такой набор сигналов легко можно сформировать, имея на панели команд 10 один тумблер с положениями "МАРШРУТ" и "РУЧНОЙ" и две кнопки: "ПРАВЫЙ" и "ЛЕВЫЙ".
Контрольная сумма формируется по заранее установленному алгоритму при всех остальных известных разрядах кадра сигнала отклика транспортного средства.
Таким образом, исходя из набора двоичных сигналов, которые необходимо передать на соответствующий стационарный блок, формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства (аналогично формирователю 5 сигнала запроса в стационарном блоке) подает на вход транспортного приемопередатчика 7 видеокадры сигнала отклика, в которых логическая единица представляет собой импульс длительностью 300 мкс при паузе 100 мкс, а логический ноль - импульс длительностью 100 мкс при паузе 300 мкс. Поскольку схема и входные сигналы транспортного приемопередатчика 7 полностью совпадают со схемой и входными сигналами приемопередатчика 6, работа которого была уже рассмотрена, можно утверждать, что и выходные сигналы в эфире для транспортного приемопередатчика 7 будут аналогичны выходным сигналам в эфире для приемопередатчика 6. Это означает, что при формировании сигнала отклика блоки транспортного средства передают в эфир кадры сигналов отклика, в которых при передаче логического нуля в эфир поступает радиоимпульс с несущей частотой 26935 кГц длительностью 100 мкс при паузе по отношению к началу следующего радиоимпульса, равной 300 мкс, а при передаче логической единицы в эфир поступает радиоимпульс с несущей частотой 26935 кГц длительностью 300 мкс при паузе по отношению к началу следующего радиоимпульса, равной 100 мкс. По окончании полного формирования видеокадра сигнала отклика формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства переключает транспортный приемопередатчик 7 в режим приема сигналов и подает импульс сброса транспортного модуля памяти 9, который в свою очередь разблокирует транспортный преобразователь сигнала 8 в последовательный двоичный код для последующего приема данных от транспортного приемопередатчика 7 и снимает с формирователя 1 кода сигнала отклика транспортного средства сигнал полного приема кода сигнала запроса. Таким образом, блок транспортного средства становится вновь готов к приему очередных сигналов запроса от блоков устройства.
Данные кадры сигнала отклика транспортного средства непосредственно принимаются приемопередатчиком 6 командного или разблокировочного блока (за исключением случая выхода расположенного на движущемся трамвайном поезде блока транспортного средства за пределы зоны связи). Поскольку схема и входные сигналы в эфире для приемопередатчика 6 полностью совпадают со схемой и входными сигналами в эфире для транспортного приемопередатчика 7, работа которого была уже рассмотрена, можно утверждать, что и выходные сигналы приемопередатчика 6 будут аналогичны выходным сигналам транспортного приемопередатчика 7. То есть на выходе приемопередатчика 6, подключенном ко входу преобразователя сигнала 11 в последовательный двоичный код, формируется видеокадр сигнала отклика в том виде, в котором он поступал с соответствующего выхода формирователя 1 кода сигнала отклика транспортного средства на вход транспортного приемопередатчика 7.
Это означает, что при приеме сигнала отклика на преобразователь сигнала 11 в последовательный двоичный код поступают сигналы, аналогичные тем, что поступают при приеме сигнала запроса на транспортный преобразователь сигнала 8 в последовательный двоичный код (схема которого совпадает со схемой преобразователя сигнала 11 в последовательный двоичный код). Таким образом, на выходе преобразователя сигнала 11 в последовательный двоичный код формируются сигналы, аналогичные рассмотренным выше выходным сигналам транспортного преобразователя сигнала 8 в последовательный двоичный код: последовательный двоичный код видеокадра сигнала отклика, сопровождаемый стробом, по заднему фронту которого происходит переход к очередному разряду этого сигнала.
Таким образом, при приеме сигнала отклика на модуль памяти 12 от преобразователя сигнала 11 в последовательный двоичный код поступают сигналы, аналогичные тем, что поступают при приеме сигнала запроса на транспортный модуль памяти 9 от транспортного преобразователя сигнала 8 в последовательный двоичный код. Схема модуля памяти 12 совпадает со схемой транспортного модуля памяти 9 с точностью до выходных сигналов, передаваемых на формирователь 5 сигнала запроса (эти сигналы отличаются от сигналов, передаваемых транспортным модулем памяти 9 на формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства). Это означает, что при приеме сигнала отклика на регистре 9.1 (на фиг. 11), входящем в состав модуля памяти 12, формируется параллельный двоичный код принятого соответствующим стационарным блоком сигнала отклика, причем по окончании полного и безошибочного приема сигнала отклика в модуле памяти 12 формируется низкий сигнал блокировки приема данных от преобразователя сигнала 11 в последовательный двоичный код, передаваемый на преобразователь сигнала 11 в последовательный двоичный код и на формирователь 5 сигнала запроса. При этом в выходных сигналах формирователя 5 сигнала запроса, передаваемых на исполнительный блок, происходит обновление, учитывающее новый принятый сигнал отклика. После этого формирователь 5 сигнала запроса переходит к новому воздействию на приемопередатчик 6 для передачи очередного сигнала запроса.
На этом рассмотрение варианта приема в блоке транспортного средства сигнала запроса командного или разблокировочного блока при нулевом сигнале, переданном в формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства из регистра 2 кодового слова (с выхода элемента И-НЕ 2.21), с учетом формирования сигнала отклика блоком транспортного средства и отработки приема этого сигнала отклика в командном или разблокировочном блоке, можно считать завершенным.
Еще одним возможным вариантом является прием в блоке транспортного средства сигнала запроса выходного-разблокировочного блока при единичном сигнале, переданном в формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства из регистра 2 кодового слова (с выхода элемента И-НЕ 2.21). В рассматриваемом случае формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства подает импульс на вход регистра 2 кодового слова, который попадает (в соответствии с примером реализации регистра 2 кодового слова на фиг. 9) на элемент задержки 2.12 и элемент И 2.11. На обоих входах элемента И 2.11 оказываются высокие, разрешающие сигналы, и на выходе элемента И 2.11 также формируется высокий разрешающий сигнал. Этот сигнал является выходным для регистра 2 кодового слова, подаваемым на элемент 13 задержки. Элемент 13 задержки в данном конкретном примере реализации устройства является одновибратором. По выходному сигналу регистра 2 кодового слова осуществляется запуск этого одновибратора, то есть на время, достаточное для прохождения от десяти до двадцати кадров сигналов запроса выходного-разблокировочного блока, сигнал на выходе элемента 13 задержки становится неизменно высоким.
Выходной импульс формирователя 1 кода сигнала отклика транспортного средства проходит через элемент задержки 2.12 и попадает на входы R асинхронных RS-триггеров 2.13-2.16. В каждом из этих триггеров устанавливается нулевое содержимое, и таким образом в блоке транспортного средства теряется информация о прохождении зон связи с предварительными блоками.
При высоком выходном сигнале элемента 13 задержки, подключенном к соответствующему входу формирователя 1 кода сигнала отклика транспортного средства, и при принятом в соответствующие разряды транспортного модуля памяти 9 признаке выходного-разблокировочного блока (также поступающем в формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства) формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства переключает транспортный приемопередатчик 7 в режим передачи кадра сигнала отклика транспортного средства, который выделяется формирователем 1 кода сигнала отклика транспортного средства. Видеокадр сигнала отклика транспортного средства при этом получается аналогичным рассмотренному выше (для разблокировочного блока). Этот видеокадр сигнала отклика транспортного средства передается в транспортный приемопередатчик 7 и в виде радиоимпульсов поступает в эфир для приема в выходном-разблокировочном блоке. По окончании передачи кадра сигнала отклика транспортного средства транспортным приемопередатчиком 7 формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства производит сброс транспортного модуля памяти 9, что в свою очередь разблокирует транспортный преобразователь сигнала 8 в последовательный двоичный код для последующего приема сигналов запроса от стационарных блоков и снимает с формирователя 1 кода сигнала отклика транспортного средства сигнал полного приема кода сигнала запроса. Таким образом, блок транспортного средства становится вновь готов к приему очередного сигнала запроса от стационарного блока (с тем исключением, что в блоке транспортного средства произошел сброс транспортного модуля памяти 9, а на выходе элемента 13 задержки сформировался единичный сигнал).
Переданный блоком транспортного средства сигнал отклика принимается выходным-разблокировочным блоком полностью аналогично рассмотренному выше приему сигнала отклика разблокировочным блоком (за исключением случая выхода расположенного на движущемся трамвайном поезде блока транспортного средства за пределы зоны связи). При этом параллельный двоичный код сигнала отклика формируется в регистре сдвига 9.1 модуля памяти 12, а на выходе формирователя 5 сигнала запроса, подключенном к исполнительному блоку, происходит обновление информации с учетом принятого сигнала отклика.
На этом рассмотрение варианта работы устройства в случае приема в блоке транспортного средства сигнала запроса выходного-разблокировочного блока при единичном сигнале, переданном в формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства из регистра 2 кодового слова (с выхода элемента И-НЕ 2.21), с учетом формирования сигнала отклика блоком транспортного средства и отработки приема этого сигнала отклика в выходном-разблокировочном блоке, можно считать завершенным.
Рассмотрим последний возможный вариант работы блока транспортного средства, связанный с приемом в данном блоке сигнала запроса выходного-разблокировочного блока при нулевом сигнале, переданном в формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства из регистра 2 кодового слова (с выхода элемента И-НЕ 2.21). В рассматриваемом случае формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства подает импульс на вход регистра 2 кодового слова, который попадает (в соответствии с приведенным на фиг. 9 примером реализации регистра 2 кодового слова) на элемент задержки 2.12 и элемент И 2.11. Поскольку на выходе элемента И-НЕ 2.21 присутствует низкий сигнал, на выходе элемента И 2.11 остается неизменный низкий сигнал, и запуска элемента 13 задержки (одновибратора) выходным импульсом элемента И 2.11 не происходит. Выходной импульс формирователя 1 кода сигнала отклика транспортного средства проходит через элемент задержки 2.12 и попадает на входы R асинхронных RS-триггеров 2.13 - 2.16. В каждом из этих триггеров устанавливается нулевое содержимое, и таким образом в блоке транспортного средства теряется информация о прохождении зон связи с предварительными блоками. Дальнейшая работа блока транспортного средства зависит от того, присутствует ли единичный сигнал на выходе элемента 13 задержки.
При наличии единичного выходного сигнала элемента 13 задержки формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства переключает транспортный приемопередатчик 7 в режим передачи кадра сигнала отклика транспортного средства, который выделяется формирователем 1 кода сигнала отклика транспортного средства. Кадр сигнала отклика транспортного средства и его прием в выходном-разблокировочном блоке при этом получаются аналогичными рассмотренным выше. В результате параллельный двоичный код сигнала отклика формируется в регистре сдвига 9.1 модуля памяти 12, а на выходе формирователя 5 сигнала запроса, подключенном к исполнительному блоку, происходит обновление информации с учетом принятого сигнала отклика. По окончании передачи кадра сигнала отклика транспортного средства транспортным приемопередатчиком 7 формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства производит сброс транспортного модуля памяти 9, что, в свою очередь, разблокирует транспортный преобразователь сигнала 8 в последовательный двоичный код для последующего приема сигналов запроса от стационарных блоков и снимает с формирователя 1 кода сигнала отклика транспортного средства сигнал полного приема кода сигнала запроса. Таким образом, блок транспортного средства становится вновь готов к приему очередного сигнала запроса от стационарного блока.
При отсутствии единичного выходного сигнала элемента 13 задержки (то есть при нулевом выходном сигнале элемента 13 задержки) формирователь 1 кода сигнала отклика транспортного средства непосредственно после сброса регистра 2 кодового слова производит сброс транспортного модуля памяти 9, что, в свою очередь, разблокирует транспортный преобразователь сигнала 8 в последовательный двоичный код для последующего приема сигналов запроса и снимает с формирователя 1 кода сигнала отклика транспортного средства сигнал полного приема кода. Таким образом, передачи кадра сигнала отклика транспортного средства не происходит, а блок транспортного средства становится вновь готов к приему очередного сигнала запроса.
Физический смысл использования в блоке транспортного средства элемента 13 задержки состоит в том, чтобы обеспечить при взаимодействии с выходным-разблокировочным блоком повторный сигнал отклика транспортного средства в ответ на сигнал запроса после сброса регистра 2 кодового слова, если после предыдущего получения сигнала запроса трамвайный поезд не вышел за пределы зоны связи между блоком транспортного средства и выходным-разблокировочным блоком. Такой повторный обмен кодами (выдача сигнала отклика в ответ на сигнал запроса) позволяет повысить вероятность бессбойного приема кадров сигнала отклика (если в одном кадре сигнала отклика код оказывается искаженным и не может быть принят, при следующем обмене кодами он может быть принят без сбоев). Для всех других стационарных блоков устройства аналогичная повторная выдача сигнала отклика в ответ на повторный сигнал запроса обеспечивается без использования какого-либо дополнительного оборудования.
Таким образом, рассмотрены все возможные варианты формирования сигнала отклика блока транспортного средства в ответ на сигнал запроса от какого-либо стационарного блока и отработки приема сигнала отклика тем же стационарным блоком.
После выдачи сигнала запроса в работе каждого стационарного блока наступает пауза, в течение которой может поступить сигнал отклика от блока транспортного средства. Если в течение паузы сигнал отклика поступает, то в результате отработки сигнала отклика происходит корректировка выходных сигналов соответствующего стационарного блока, подаваемых в исполнительный блок.
В любом случае по окончании паузы формирователь 5 сигнала запроса в каждом стационарном блоке переключает приемопередатчик 6 на выдачу очередного сигнала запроса, как это уже было рассмотрено выше. То есть работа стационарных блоков повторяет уже рассмотренную выше.
Итак, после получения сигнала отклика от блока транспортного средства командный, разблокировочный и выходной-разблокировочный блоки корректируют кодовые посылки, передаваемые в исполнительный блок. В состав такой кодовой посылки входит код трамвая и - для командного блока - код команды на перевод стрелки.
Рассмотрим теперь работу исполнительного блока по структурной схеме, приведенной на фиг. 4. Кодовые посылки стационарных блоков (командного, разблокировочного и выходного-разблокировочного) поступают на приемный узел 14 исполнительного блока. Из приемного узла 14 кодовые посылки последовательно передаются в преобразователь 15 кода команды. В рассматриваемом примере реализации передача данных от стационарных блоков в исполнительный блок осуществляется параллельным кодом по отдельным линиям связи. В таком простом (но мало пригодном для практических целей) методе от каждого стационарного блока к соответствующему разъему исполнительного блока прокладывается специальный многожильный кабель, а приемный узел 14 представляет собой набор стандартных коммутаторов, в данном частном случае переключаемых по сигналам счетчика, меняющего свое содержимое по импульсам некоторого генератора импульсов. В данном случае на преобразователь 15 кода команды из приемного узла 14 поступает параллельный код с выходов коммутаторов и импульсы генератора импульсов, а сам преобразователь 15 кода команды представляет собой набор дешифраторов, дополненный двумя D-триггерами.
В частности, в преобразователе 15 кода команды для посылок командного блока (определяемых по дешифрированному признаку стационарного блока) производится дешифрация кода команды. При этом преобразовании сохраняются три кода команд:
- "00" - блокировать стрелку в существующем положении;
- "01" - снять блокировку стрелки, перевести стрелку в положение поворота направо, после чего вновь блокировать стрелку;
- "10" - снять блокировку стрелки, перевести стрелку в положение поворота налево, после чего вновь блокировать стрелку.
Если же посылка командного блока снабжена кодом "11" (трамвай следует по своему маршруту), то данный код преобразуется преобразователем 15 кода команды следующим образом: из кода трамвая выделяется код маршрута и подключается к накопителю 16 кодов. В рассматриваемом примере реализации накопитель 16 кодов представляет собой наборное поле, подключенное к коммутатору. На наборном поле устанавливается код логического нуля для поворота направо и код логической единицы для поворота налево. В зависимости от номера маршрута, являющегося в данном случае кодом адреса коммутатора, на выходе накопителя 16 кодов появляется необходимый код команды на перевод стрелки. Если из накопителя 16 кодов в преобразователь 15 кода команды считан логический ноль, код команды "11", поступивший из приемного узла 14 в преобразователь 15 кода команды, меняется на выходе этого преобразователя 15 кода команды на код "01" (снять блокировку стрелки, перевести стрелку в положение поворота направо, после чего вновь блокировать стрелку). Если же из накопителя 16 кодов в преобразователь 15 кода команды считана логическая единица, код команды "11", поступивший из приемного узла 14 в преобразователь 15 кода команды, меняется на выходе этого преобразователя 15 кода команды на код "10" (снять блокировку стрелки, перевести стрелку в положение поворота налево, после чего вновь блокировать стрелку).
Если в преобразователь 15 кода команды поступила кодовая посылка разблокировочного или выходного-разблокировочного блоков (определяемая по дешифрированному признаку стационарного блока), то на выходе преобразователя 15 кода команды она снабжается признаком команды разблокировки "11" (разблокировать стрелку для следующего трамвайного поезда).
Таким образом, на входе анализатора 17 кода с выхода преобразователя 15 кода команды последовательно появляются коды трамваев, снабженные одним из четырех признаков "00", "01", "10" или "11". Анализатор 17 кода связан с модулем 18 исполнительной памяти. Модуль 18 исполнительной памяти представляет собой псевдобуферный запоминающий блок, каждая ячейка которого запоминает количество двоичных знаков, равное суммарному количеству двоичных знаков в коде трамвая (16 двоичных знаков) и его признаке (2 двоичных знака). Количество ячеек в модуле 18 исполнительной памяти равно общему числу трамвайных поездов, которое может разместиться, начиная от зоны связи с командным блоком данной стрелки до
зоны связи с разблокировочным или выходным-разблокировочным блоком той же стрелки. При подсчете этого количества должна быть учтена возможность перевода стрелки вручную (для рассматриваемого примера реализации количество ячеек равно трем).
Рассмотрим работу анализатора 17 кода при поступлении на его вход кода трамвая, снабженного признаком "00". При этом анализатор 17 кода проверяет, не совпадает ли поступивший код трамвая с кодом трамвая, содержащимся в одной из ячеек модуля 18 исполнительной памяти. Если такое совпадение имеет место, поступление кода на вход анализатора 17 кода игнорируется. Если указанное совпадение отсутствует, анализатор 17 кода записывает поступивший код трамвая с признаком "00" в первую свободную ячейку модуля 18 исполнительной памяти. Если же все ячейки модуля 18 исполнительной памяти заняты, поступление кода на вход анализатора 17 кода игнорируется.
На анализатор 17 кода может поступать код трамвая, снабженный признаком "10" (требование разблокировки стрелки и перевода ее в левое положение). При этом анализатор 17 кода проверяет, не совпадает ли поступивший код трамвая с кодом трамвая, содержащимся в одной из ячеек модуля 18 исполнительной памяти. Если такое совпадение имеет место, то анализатор 17 кода заменяет признак "00", которым может быть снабжен код трамвая, содержащийся в ячейке модуля 18 исполнительной памяти, на поступивший признак "10". Если поступивший код трамвая не совпадает ни с одним из кодов трамвая, содержащихся в ячейках модуля 18 исполнительной памяти, анализатор 17 кода записывает поступивший код трамвая с признаком "10" в первую свободную ячейку модуля 18 исполнительной памяти. Если же все ячейки модуля 18 исполнительной памяти заняты, поступление кода на вход анализатора 17 кода игнорируется.
Совершенно аналогично работает анализатор 17 кода при поступлении на его вход кода трамвая, снабженного признаком "01" (требование разблокировки стрелки и перевода ее в правое положение). Анализатор 17 кода проверяет, не совпадает ли поступивший код трамвая с кодом трамвая, содержащимся в одной из ячеек модуля 18 исполнительной памяти. Если такое совпадение имеет место, то анализатор 17 кода заменяет признак "00", которым может быть снабжен код трамвая, содержащийся в ячейке модуля 18 исполнительной памяти, на поступивший признак "01". Если поступивший код трамвая не совпадает ни с одним из кодов трамвая, содержащихся в ячейках модуля 18 исполнительной памяти, анализатор 17 кода записывает поступивший код трамвая с признаком "01" в первую свободную ячейку модуля 18 исполнительной памяти. Если же все ячейки модуля 18 исполнительной памяти заняты, поступление кода на вход анализатора 17 кода игнорируется. Необходимо отметить, что взаимная замена признаков "10" и "01" схемными решениями анализатора 17 кода не допускается, так как может привести к аварии трамвайного поезда.
Последним еще не рассмотренным случаем работы анализатора 17 кода является функционирование при поступлении на его вход кода трамвая, снабженного признаком "11" (требование разблокировки стрелки для следующего трамвайного поезда). При этом анализатор 17 кода проверяет, не совпадает ли поступивший код трамвая с кодом трамвая, содержащимся в одной из ячеек модуля 18 исполнительной памяти. Если такое совпадение имеет место, то анализатор 17 кода "освобождает" данную ячейку модуля 18 исполнительной памяти, а также все еще не "освобожденные" ячейки, запись кода трамвая в которые проводилась ранее записи в ячейку, содержащую код трамвая, совпадающий с поступившим на вход анализатора 17 кода (при этом не обязательно под "освобождением" понимать стирание данных из ячеек модуля 18 исполнительной памяти - в ряде схем буферных запоминающих блоков для этого достаточно соответствующим образом изменить номер оконечной заполненной ячейки модуля 18 исполнительной памяти).
По окончании операций по приему на анализатор 17 кода очередного кода трамвая анализатор 17 кода проверяет заполнение модуля 18 исполнительной памяти. Если модуль 18 исполнительной памяти пустой, анализатор 17 кода блокирует стрелочный привод 19, запрещая автоматический перевод стрелки. Если модуль 18 исполнительной памяти непустой, анализатор 17 кода считывает содержимое признака, хранящегося в оконечной ячейке модуля 18 исполнительной памяти. В соответствии с приведенным выше анализом работы анализатора 17 кода и модуля 18 исполнительной памяти, может быть считан один из трех признаков "00", "01" или "10". Если считан признак "00", анализатор 17 кода блокирует стрелочный привод 19, запрещая автоматический перевод стрелки. Если считан признак "01", анализатор 17 кода воздействует на стрелочный привод 19, производя автоматический перевод стрелки направо. Если считан признак "10", анализатор 17 кода воздействует на стрелочный привод 19, производя автоматический перевод стрелки налево.
Таким образом, полностью рассмотрены возможные режимы работы устройства для управления стрелочным переводом.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ | 1999 |
|
RU2160929C1 |
| АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА КОМПЛЕКСНОГО УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ВАГОНОВ ТРАМВАЕВ (АСКУ ДВТ) | 2022 |
|
RU2786278C1 |
| СПОСОБ ОПОЗНАВАНИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА | 2002 |
|
RU2201362C1 |
| СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ НЕСАНКЦИОНИРОВАННОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВОМ | 2002 |
|
RU2198802C1 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ УДАЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ | 1999 |
|
RU2174084C2 |
| СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ОТ НЕСАНКЦИОНИРОВАННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ | 2002 |
|
RU2209739C1 |
| ИНФОРМАЦИОННО-НАВИГАЦИОННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ПЕРЕХВАТА УГНАННЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ | 2005 |
|
RU2266217C1 |
| ТЕЛЕМАТИЧЕСКИЙ ОХРАННО-ПРОТИВОУГОННЫЙ КОМПЛЕКС | 2002 |
|
RU2198105C1 |
| РЕГИОНАЛЬНАЯ СИГНАЛЬНАЯ ПРОТИВОУГОННАЯ СИСТЕМА | 2003 |
|
RU2228861C1 |
| ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА | 2004 |
|
RU2247669C1 |
Изобретение относится к области транспортных средств. Оно предназначено для управления автоматизированными стрелками, служащими для движения городских трамвайных поездов. Устройство для управления стрелочным переводом содержит исполнительный блок, выход которого подключен к управляемой автоматизированной стрелке. В состав устройства для управления стрелочным переводом входит также блок транспортного средства, расположенный на рельсовом транспортном средстве (трамвайном поезде), формирующий команды стрелочного перевода. На участках пути перед стрелочным переводом и после него установлено по входящему в состав устройства стационарному блоку. На участке пути перед стационарным блоком, находящимся перед стрелочным переводом, расположен предварительный блок, также входящий в состав данного устройства для управления стрелочным переводом. Устройство позволяет управлять автоматизированными стрелками из трамвайного поезда с помощью радиосигналов. Технический результат заключается в обеспечении возможности полностью исключить переключения стрелки радиосигналами попутного или встречного трамвайного поезда. 2 з.п. ф-лы, 11 ил.
| Устройство для управления стрелочным переводом | 1985 |
|
SU1316892A1 |
| Устройство для управления стрелочным переводом | 1986 |
|
SU1419949A1 |
| Устройство телеуправления стрелками с локомотива | 1988 |
|
SU1643274A1 |
| ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ (3 ВАРИАНТА) И КОМБИНИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ | 2006 |
|
RU2324949C2 |
