УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА СИГНАЛА ИЗ РЕЛЬСОВОЙ ЦЕПИ Российский патент 2006 года по МПК B61L23/16 

Изобретение относится к устройствам сигнализации, централизации и блокировки на железнодорожном транспорте и может быть использовано в устройствах интервального регулирования движения поездов на перегонах и станциях.

Известно устройство для приема сигнала из рельсовой цепи, содержащее последовательно соединенные полосовой фильтр, пороговый элемент, усилитель и путевое реле (см. Брылеев А.М., Шишляков А.В., Кравцов Ю.А. Устройство и работа рельсовых цепей. М.: Транспорт, 1966, стр.238, 239).

Устройство обладает двумя основными недостатками:

- возможность получения кратковременной ложной информации о свободности фактически занятой рельсовой цепи при перемежающемся коротком замыкании в изолирующих стыках;

- возможность получения ложной информации о свободности фактически занятой рельсовой цепи, если напряжение на входе приемника будет превышать расчетное значение вследствие ошибочной регулировки или возникновения неисправности в схеме генератора.

Известное устройство для приема сигнала из рельсовой цепи, принятое в качестве прототипа, содержит подключенные к концу рельсовой цепи последовательно первый полосовой фильтр сигнала, амплитудный детектор, второй полосовой фильтр, пороговый элемент, усилитель и путевое реле (см. Дмитриев B.C., Минин В.А. Системы автоблокировки с рельсовыми цепями тональной частоты. М.: Транспорт, 1992, стр.83).

В прототипе за счет применения амплитудно-модулированного сигнала исключена возможность получения кратковременной ложной информации о свободности фактически занятой рельсовой цепи при перемежающемся коротком замыкании в изолирующих стыках.

Однако в прототипе не исключается возможность получения ложной информации о свободности фактически занятой рельсовой цепи, если напряжение на выходе генератора будет превышать расчетное значение вследствие ошибочной регулировки или возникновения неисправности в схеме генератора.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы приемника в условиях возможного большого диапазона изменений уровня сигнала в рельсовой цепи.

Технический результат достигается тем, что устройство для приема сигнала из рельсовой цепи, содержащее последовательно соединенные первый полосовой фильтр, амплитудный детектор, второй полосовой фильтр и первый пороговый элемент, а также усилитель, к выходу которого подключено путевое реле, вход первого полосового фильтра является входом устройства, согласно изобретению снабжено элементом запрета и вторым пороговым элементом, включенным между выходом второго полосового фильтра и инверсным входом элемента запрета, прямой вход которого соединен с выходом первого порогового элемента, вход усилителя подключен к выходу элемента запрета, при этом порог срабатывания первого порогового элемента равен минимальному расчетному значению сигнала на выходе второго полосового фильтра, а порог срабатывания второго порогового элемента равен максимальному расчетному значению сигнала на выходе второго полосового фильтра.

В результате анализа патентной и научно-технической информации не выявлено аналогичных устройств для приема сигнала из рельсовой цепи с вышеперечисленной совокупностью признаков, позволяющих обеспечить надежную работу устройства для приема сигнала из рельсовой цепи в условиях большого диапазона изменения уровня сигнала в рельсовой цепи.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена функциональная схема устройства для приема сигнала из рельсовой цепи, подключенного к рельсовой цепи. На схеме показан генератор 1, подключенный к началу рельсовой цепи 2, а также подключенный к концу рельсовой цепи 2 путевой приемник сигнала из рельсовой цепи, содержащий последовательно соединенные первый полосовой фильтр 3, вход которого является входом приемника, амплитудный детектор 4, второй полосовой фильтр 5 и первый пороговый элемент 6, а также усилитель 9, к выходу которого подключено путевое реле 10, вход первого полосового фильтра 3 является входом приемника. Устройство для приема сигнала из рельсовой цепи снабжено элементом 8 запрета и вторым пороговым элементом 7, включенным между выходом второго полосового фильтра 5 и инверсным входом элемента 8 запрета, прямой вход которого соединен с выходом первого порогового элемента 6, вход усилителя 9 подключен к выходу элемента запрета 8, при этом порог срабатывания первого порогового элемента 6 равен минимальному расчетному значению сигнала на выходе второго полосового фильтра 5, а порог срабатывания второго порогового элемента 7 равен максимальному расчетному значению сигнала на выходе второго полосового фильтра 5.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном состоянии при свободности рельсовой цепи 2 амплитудно-модулированный сигнал с выхода генератора 1 через рельсовую цепь 2 поступает на первый полосовой фильтр 3, вход которого является входом устройства для приема сигнала из рельсовой цепи. Средняя частота полосы пропускания фильтра 3 соответствует частоте f_н несущего сигнала. Ширина полосы пропускания полосового фильтра достаточна для прохождения верхней f_н+f_м боковой и нижней f_н-f_м боковой частот спектра амплитудно-модулированного сигнала, где f_м - частота модулирующего сигнала. Сигнал с выхода первого полосового фильтра 3 поступает на амплитудный детектор 4. Продукты детектирования поступают на второй полосовой фильтр 5. На выходе второго полосового фильтра 5 появляется синусоидальный модулирующий сигнал частотой f_м. Минимальное значение модулирующего сигнала на выходе второго полосового фильтра 5 при свободности рельсовой цепи имеет место при минимальном сопротивлении изоляции рельсовой цепи и должно быть выше минимального расчетного порогового уровня, который контролируется первым пороговым элементом 6.

При свободности рельсовой цепи на выходе первого порогового элемента 6 появляется сигнал (значение логической переменной равно 1), поступающий на прямой вход элемента 8 запрета.

Минимальному расчетному значению сигнала на выходе второго полосового фильтра 5 соответствует минимальное расчетное среднеквадратическое значение напряжения амплитудно-модулированного сигнала на выходе генератора 1.

Максимальное расчетное значение сигнала на выходе второго полосового фильтра 5 при свободности рельсовой цепи, которое имеет место при максимальном сопротивлении изоляции рельсовой цепи и при максимальном расчетном среднеквадратическом значении напряжения амплитудно-модулированного сигнала на выходе генератора 1, должно быть меньше максимального расчетного порогового уровня, который контролируется вторым пороговым элементом 7.

При расчетном среднеквадратическом значении напряжения на выходе генератора 1 в случае свободности рельсовой цепи уровень сигнала на выходе второго полосового фильтра 5 меньше уровня, контролируемого вторым пороговым элементом 7, поэтому сигнал на его выходе отсутствует (значение логической переменной равно 0).

Таким образом, при свободной рельсовой цепи на прямой вход элемента 8 запрета подается логический сигнал 1, а на инверсный - 0. В этом случае на выходе элемента 8 запрета появляется сигнал, который с помощью усилителя 9 обеспечивает притяжение якоря путевого реле 10.

Если среднеквадратическое значение напряжения на выходе генератора 1 превышает расчетное значение вследствие неправильной регулировки или неисправности генератора 1, уровень сигнала на выходе второго полосового фильтра 5 превышает максимальное расчетное значение, контролируемое вторым пороговым элементом 7, и на его выходе появляется сигнал (значение логической переменной становится равным 1).

В этом случае на прямой вход элемента 8 запрета с выхода первого порогового элемента 6 подается сигнал (значение логической переменной равно 1) и на инверсный вход элемента 8 запрета также подается сигнал с выхода второго порогового элемента 7 (значение логической переменной также равно 1). В этом случае на выходе элемента 8 запрета сигнал отсутствует (значение логической переменной равно 0), отсутствует сигнал на входе выходного усилителя 9, вследствие чего путевое реле 10 отпускает якорь, переводя устройство в состояние защитного отказа.

Внедрение предлагаемого устройства в системах автоблокировки и электрической централизации позволит повысить безопасность движения поездов.

Изобретение относится к системам сигнализации, централизации и блокировки на железнодорожном транспорте, в частности, при интервальном регулировании движения поездов на перегонах и станциях. Устройство содержит последовательно соединенные первый полосовой фильтр, амплитудный детектор, второй полосовой фильтр и первый пороговый элемент. Вход первого полосового фильтра является входом устройства. Имеется усилитель, к выходу которого подключено путевое реле. Кроме того, устройство снабжено элементом запрета и вторым пороговым элементом, включенным между выходом второго полосового фильтра и инверсным входом элемента запрета. Прямой вход элемента запрета соединен с выходом первого порогового элемента. Вход усилителя подключен к выходу элемента запрета. Порог срабатывания первого порогового элемента равен минимальному расчетному значению амплитуды сигнала на выходе второго полосового фильтра. Порог срабатывания второго порогового элемента равен максимальному расчетному значению амплитуды сигнала на выходе второго полосового фильтра. Техническим результатом является повышение надежности работы устройства за счет контроля максимально допустимого уровня модулирующего сигнала. 1 ил.

Устройство для приема сигнала из рельсовой цепи, содержащее последовательно соединенные первый полосовой фильтр, амплитудный детектор, второй полосовой фильтр и первый пороговый элемент, а также усилитель, к выходу которого подключено путевое реле, вход первого полосового фильтра является входом устройства, отличающееся тем, что оно снабжено элементом запрета и вторым пороговым элементом, включенным между выходом второго полосового фильтра и инверсным входом элемента запрета, прямой вход которого соединен с выходом первого порогового элемента, вход усилителя подключен к выходу элемента запрета, при этом порог срабатывания первого порогового элемента равен минимальному расчетному значению амплитуды сигнала на выходе второго полосового фильтра, а порог срабатывания второго порогового элемента равен максимальному расчетному значению амплитуды сигнала на выходе второго полосового фильтра.