УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПОВЕЩЕНИЯ МАШИНИСТА О ПРОИЗВОДСТВЕ РЕМОНТНЫХ ПУТЕВЫХ РАБОТ Российский патент 2001 года по МПК B61L23/06 

Изобретение относится к железнодорожной автоматике, телемеханике и связи, в частности к предупредительным и сигнальным устройствам, и может быть использовано для оповещения машиниста о проводимых ремонтных работах на магистральных путях и для предупреждения путевой ремонтной бригады о приближении поезда без участия сигналистов.

Известны устройства, которые определяют приближение поезда к участку путевых работ и предупреждают путевую бригаду. Но нет устройств, которые предупреждают машинистов о провидимых впереди по маршруту путевых работах.

Известно "Устройство для оповещения о приближении поезда" (авторское свидетельство СССР N 1066868, 1983 г.), содержащее приемник 1 акустических колебаний, блок 2 обработки сигнала, блок 3 выбора полезного сигнала, схему НЕ 4, триггер 5, схему ИЛИ 6 и блок 7 сигнализации.

Известно "Устройство для оповещения о приближении поезда" (авторское свидетельство СССР N 1664638, 1991 г.), содержащее преобразователь упругих акустических колебаний (позиции 1, 2, 3, 5), генератор звуковой частоты 4, приемник 6 электрического сигнала (усилитель) и сигнализатор 7.

Прототипом данного изобретения является устройство для оповещения, содержащее преобразователь акустических колебаний, возникающих в рельсах, выход которого соединен с входом усилителя, блок сигнализации и генератор звуковой частоты (авторское свидетельство СССР N 1794747, 1993 г.).

Недостатками этих устройств являются отсутствие возможности контроля работоспособности элементов (блоков) устройства и невозможность предупреждения машиниста о проводимых работах на магистральных путях с целью повышения бдительности.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности и расширение функциональной возможности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство, содержащее преобразователь упругих акустических колебаний, усилитель, блок сигнализации и генератор звуковой частоты, дополнительно содержит радиотелефон, радиопередатчик, блок анализа сигнала и бойковый механизм, вход которого соединен с генератором звуковой частоты, а выход через рельс подключен к преобразователю упругих акустических колебаний, выход которого через усилитель соединен со входом блока анализа сигнала, а выход блока анализа сигнала - с блоком сигнализации и параллельно с радиопередатчиком, который по эфиру соединен с приемно-передающей антенной радиотелефона, а приемно-передающая антенна радиотелефона в свою очередь по эфиру соединена с приемно-передающей антенной локомотива.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из преобразователя 1 упругих акустических колебаний, предназначенного для приема колебаний, возникающих в рельсах и преобразования их в электрические сигналы. Преобразователь 1 крепится к рельсу, а выходом подключен к усилителю 2 электрических сигналов. Выход усилителя 2 соединен с блоком 3 анализа сигнала, где происходит выделение полезного сигнала на фоне помех. Выход блока 3 анализа сигнала соединен с блоком 4 сигнализации и параллельно с радиопередатчиком 5, который по эфиру связан с приемно-передающей антенной 6 радиотелефона 7. Кроме того, приемно-передающая антенна 6 радиотелефона 7 по эфиру соединена с приемно-передающей антенной 8 локомотива. Вход преобразователя 1 упругих акустических колебаний через рельс 9 соединен с бойковым механизмом 10, к которому, в свою очередь, подключен генератор звуковой частоты 11. Элементы (позиции 1, 2, 3, 4, 5, 10 и 11) находятся под одним кожухом 12, который крепится к рельсу 9.

На чертеже обозначено:
позиция 13 - упругие акустические колебания, возникающие при ударе о рельс 9 маятником бойкового механизма 10;
позиция 14 - упругие акустические колебания, возникающие в рельсах 9 при движении поезда;
позиция 15 - передающая антенна радиопередатчика 5;
позиция 16 - наушник радиотелефона 7;
позиция 17 - радиоканал, соединяющий передающую антенну 15 радиопередатчика 5 и приемно-передающую антенную радиотелефона 7;
позиция 18 - радиоканал, соединяющий приемно-передающую антенну 6 радиотелефона 7 и приемно-передающую антенну 8 локомотива.

Устройство работает следующим образом.

После прикрепления кожуха 12 и преобразователя 1 упругих акустических колебаний к рельсу 9 (крепление может быть осуществлено механическим прижимным или магнитным способом) и включения питания (блок питания не показан) генератор 11 звуковой частоты начинает вырабатывать пачки импульсов переменного тока. Под воздействием импульсов переменного тока возбуждается бойковый механизм 10 (например, соленоид) и его боек (сердечник) производит периодические удары по рельсу 9 с частотой и интервалами генератора 11 звуковой частоты. Под воздействием ударов в рельсе 9 возникают упругие акустические колебания 13, которые воспринимаются преобразователем 1 упругих акустических колебании. Преобразователь 1 упругие акустические колебания преобразует в электрические сигналы, которые усиливаются в усилителе 2. После усиления электрические сигналы поступают в блок 3 анализа сигнала, где происходит выделение полезного сигнала на фоне помех (например, по спектру сигнала или по закону нарастания амплитуды). Полезный сигнал затем поступает на вход радиопередатчика 5 и одновременно в блок 4 сигнализации.

Бригадир ремонтной бригады имеет радиотелефон 7 и в зависимости от количества путей на ремонтном участке несколько комплектов напольного оборудования 12, каждый из которых крепится к рельсу каждого пути. Поэтому при возбуждении блока 4 сигнализации (например, световая индикация) бригадир определяет по какому пути следует поезд.

В данный момент полезный сигнал представляет собой пачки импульсов, образуемые под воздействием ударов о рельс 9 бойкового механизма 10. Поступающие пачки импульсов в блок 4 сигнализации вызывают в последнем МИГАНИЕ индикаторной лампочки. Одновременно пачки импульсов через передающую антенну 15 радиопередатчика 5 по радиоканалу 17 принимаются приемно-передающей антенной 6 радиотелефона 7, вызывая в наушнике 16 ПРЕРЫВИСТЫЕ гудки ПОСТОЯННОГО уровня громкости.

ПРЕРЫВИСТЫЕ гудки ПОСТОЯННОГО уровня громкости в наушнике 16 и МИГАНИЕ индикаторной лампочки блока 4 сигнализации является подтверждением работоспособности устройства и указывает на ОТСУТСТВИЕ приближающегося поезда.

При движении поезда за счет неровности рельса и окружности колеса, а также при проезде колеса через стыки возникают динамические удары, в результате которых в рельсах образуются упругие акустические колебания. Таким образом, при приближении поезда на входе преобразователя 1 упругих акустических колебаний присутствует суммарный сигнал: сигнал 13 бойкового механизма 10 и сигнал 14 приближающегося поезда. По мере приближения поезда амплитуда сигнала 14 будет увеличиваться и интервалы между сигналами 13 бойкового механизма 10 заполнятся акустическими сигналами 14 приближающегося поезда, в результате чего индикаторная лампочка блока 4 сигнализации перестанет мигать - свечение будет ПОСТОЯННЫМ, а прерывистый гудок постоянного уровня громкости в наушнике 16 поменяется на НЕПРЕРЫВНОЕ гудение с увеличивающимся по мере приближения поезда уровнем громкости. Эти признаки свидетельствуют о приближении поезда. В этом случае бригадир, обнаружив изменение в "окраске" сигнала, переключает радиотелефон 7 в режим "передачи", голосом по радиоканалу 18 вызывает машиниста приближающегося поезда и предупреждает его о проводимых работах, а путевых рабочих о приближении поезда.

При удалении поезда амплитуда акустического сигнала 14 от воздействия колесных пар уменьшается. По достижении определенного уровня сигнала 14 удаляющегося поезда устройство автоматически возвращается в исходное состояние: на световом индикаторе блока 4 сигнализации появится МИГАЮЩИЙ свет, а в наушнике 16 НЕПРЕРЫВНЫЙ гудок понижающегося уровня громкости сменится на ПРЕРЫВИСТЫЙ гудок постоянного уровня громкости.

Предлагаемое устройство является малогабаритным, переносным, автономным, универсальным, т. к. может быть использовано как на участках оборудованных, так и не оборудованных системой автоблокировки.

Изобретение предназначено для оповещения машиниста о проводимых ремонтных работах и предупреждения ремонтной путевой бригады о приближении поезда без участия сигналистов. Устройство содержит преобразователь акустических колебаний, возникающих в рельсах, блок сигнализации, генератор звуковой частоты, бойковый механизм для нанесения ударов по рельсу, блок анализа сигнала по спектру или по изменению его амплитуды. Вход последнего подключен к выходу усилителя, а выход - к блоку сигнализации и радиопередатчику. Бойковый механизм связан с генератором. Имеется также радиотелефон, связанный по эфиру с упомянутым радиопередатчиком и приемно-передающей антенной локомотива. Технический результат - повышение надежности и расширение функциональных возможностей. 1 ил.

Устройство для оповещения машиниста о производстве ремонтных путевых работ, содержащее преобразователь акустических колебаний, возникающих в рельсах, выход которого соединен с входом усилителя, блок сигнализации и генератор звуковой частоты, отличающееся тем, что оно снабжено бойковым механизмом, связанным с упомянутым генератором для нанесения ударов по рельсу, блоком анализа сигнала по спектру или по изменению амплитуды, вход которого подключен к выходу усилителя, а выход - к блоку сигнализации и радиопередатчику, и радиотелефоном, связанным по эфиру с упомянутым радиопередатчиком и приемно-передающей антенной локомотива.