УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЙ ПЕРЕГОННЫХ РЕЛЬСОВЫХ ЛИНИЙ Российский патент 2021 года по МПК B61L23/00 

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и может быть использовано для регулирования движения поездов на перегоне.

«Уровень техники»

Известно устройство контроля состояний рельсовых цепей перегона за счет поочередного подключения к каждой рельсовой линии к путевому генератору, расположенному на станции отправления, и путевому приемнику, расположенному на станции приема [Полевой Ю.И., Федоров Н.Е. Методы контроля состояния железнодорожных путевых участков. Самара. 2006. СамГАПС, 72 с.], [Полевой Ю.И. Совершенствование методов контроля состояния железнодорожных путевых участков. Самара. 2009. СамГУПС, 134 с.], [Патент №2296688 РФ, Рельсовая цепь, Полевой Ю.И. и др. Опубл. 10. 04. 2007. Бюл. №10].

Недостатком известного устройства является то, что для выбора рельсовой цепи требуются частотные каналы с использованием генераторов, приемников и фильтров, что существенно снижает надежность действия устройства.

Известно устройство автоблокировки с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением оборудования (АБТЦ) проектируется в соответствии с Типовыми материалами для проектирования 410003-ТМП. Устройство позволяет контролировать состояния рельсовых цепей прилегающей к станции половины перегона, передавать на локомотив информацию о состоянии впередилежащих участков с помощью светофорной сигнализации и устройств автоматической локомотивной сигнализации.

Недостатком известного устройства является сравнительно большая потребность в многожильном кабеле и путевой аппаратуре, необходимость наличия устройств контроля целостности кабеля.

Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.

«Раскрытие изобретения»

Целью изобретения является снижение затрат на строительство и эксплуатацию, повышение надежности работы устройства.

Технический результат достигается тем, что устройство контроля состояний перегонных рельсовых линий, принцип действия которого заключается в том, что к рельсовым линиям половины перегона, прилегающего к станции посредством линий связи подсоединяют путевой генератор сигнальной частоты и путевой приемник, генератор и приемник подключают к разным линиям связи, причем, генератор подключают к середине рельсовой цепи, содержащей две рельсовые линии, а приемник - к концу, отличающееся тем, что с целью снижения затрат на строительство и эксплуатацию, повышения надежности работы устройства все рельсовые линии контролируются поочередно, для этого на посту электрической централизации ЭЦ прилегающей к половине перегона станции предусматривают один путевой генератор и один путевой приемник, распределитель и вспомогательную микроэлектронную аппаратуру, на границах рельсовых линий, протяженностью 400-600 м, предусмотрены две разновидности линейных установок, на первой разновидности линейной установки размещены путевые питающие трансформаторы, соединенные с путевым генератором, распределители, электронные ключи и вспомогательная микроэлектронная аппаратура, все приборы и устройства смонтированы в путевых ящиках, которые соединены с постом электрической централизации двухпроводной линией для питания приборов линейных установок, создания пошагового режима работы счетчиков, питания рельсовых цепей через трансформаторы питающих концов, на второй разновидности линейной установки размещены те же приборы, которые выполняют те же функции, но, в отличие от первой линейной установки, вместо трансформаторов питающих концов установлены путевые трансформаторы приемных концов, которые соединены с путевым приемником поста электрической централизации второй линейной парой проводов, для контроля состояний рельсовых линий половины перегона, прилегающей к станции, предусмотрен один путевой генератор, один путевой приемник и две пары линейных проводов, первая пара проводов, обеспечивающая питание рельсовых цепей, подключена к клеммам 1 и 2 поста электрической централизации и клеммам 1 и 2 линейных установок, вторая пара проводов, обеспечивающая передачу информации с линейных установок, соединена с трансформаторами приемных концов, на посту электрической централизации подключена к клеммам 3 и 4 поста электрической централизации и клеммами 3 и 4 линейных установок, клеммы 5 и 6 линейных установок соединены с рельсовыми нитями, все приборы устройства контроля состояний перегонных рельсовых линий размещены на посту электрической централизации и линейных установках, эти установки имеют схожую структуру, установки размещены вдоль перегона в шахматном порядке; на посту электрической централизации размещены следующие основные приборы и устройства: путевой генератор, электронный ключ, счетная схема, модернизированный путевой приемник, микроэлектронная схема для подключения модернизированного путевого приемника к электронной вычислительной машине, электронная вычислительная машина, вывод 2 путевого генератора соединен с входом 12 фильтра ФП, выход 63 которого соединен с клеммой 1 блока поста ЭЦ, клемма 2 блока - с выходом 71 фильтра, клемма 11 - с клеммой 2 электронного ключа, клемма 1 которого соединена с выводом 52 путевого генератора и выводом 5 триггера Шмидта, вывод 6 которого соединен с тактовым входом Т первого счетчика счетной схемы, вывод переполнения Р которого соединен тактовым входом Т второго счетчика, выходы Q0, Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6 и Q7 которого объединены в первую шину Ш1, выход переполнения Р соединен с тактовым входом Т третьего счетчика, выходы Q0, Q1, Q2 и Q3 которого объединены во вторую шину Ш2, выходы Q4, Q5 и Q6 соединены соответственно с 1, 2 и 3 входами логического элемента ИЛИ1, выход 4 которого соединен с клеммой 3 электронного ключа, который посредством резистора R3 соединен с базой транзистора VT, коллектор которого через резистор R1 соединен с плюсовым полюсом источника питания П, а эмиттер - с катодами диодов VD1 и VD2, аноды которых соединены с концами второй обмотки первого трансформатора ТР1, а средний вывод обмотки соединен с минусовым полюсом источника питания М, к концам второй обмотка трансформатора ТР1 подсоединен конденсатор С1, а выводы первой обмотки - к клеммам 1 и 2 электронного ключа, к выходу Q7 третьего счетчика подсоединены входы R первого счетчика СТ1, второго СТ2 и третьего СТ3 и обкладкой второго конденсатора С2, другая обкладка которого подсоединена к минусовому полюсу источника питания М, входные клеммы 13 и 31 путевого модернизированного генератора ППм подсоединены, соответственно, к клеммам 3 и 4 блока электрической централизации, а выходные клеммы 43 и 11 - соответственно, к минусовому полюсу источника питания М и клемме 2 логического элемента И7, клемма 1 которого соединена с выходом элемента Q6 счетчика С1, а клемма 3-е третьими клеммами логических элементов И1, И3 и И5, а также с первыми клеммами логических элементов И2, И4 и И6, нулевой провод шины Ш2-0 соединен с клеммой 1 логического элемента И1 и клеммой 3 И2, нулевой провод шины Ш1-0 соединен со 2-ми клеммами логического элемента И1 и логического элемента И2, первый провод шины Ш2-1 соединен с клеммой 1 логического элемента И3 и клеммой 3 логического элемента И4, первый провод шины Ш1-1 соединен со 2-ми клеммами логического элемента И3 и логического элемента И4, третий провод шины Ш2-3 соединен с клеммой 1 логического элемента И5 и клеммой 3 логического элемента И6, седьмой провод шины Ш1-7 соединен со 2-ми клеммами логического элемента И5 и логического элемента И6, клеммы 4 логических элементов И1, И3, И5 соединены со входами R триггеров T1, Т2, Т3, клеммы 4 логических элементов И2, И4, И6 соединены с входами S триггеров T1, Т2 и Т3, выходы Q триггеров T1, Т2 и Т3 соединены соответственно с входами 1, 2,… 32 электронной вычислительной машины ЭВМ, которая участвует в передаче радиосигналов на локомотивы с информацией о состоянии впередилежащих рельсовых линий и номерах путей маршрутов приема и отправления; на линейных установках размещены следующие основные приборы и устройства: блок питания, счетная схема, устройство обнаружения сигнала цикловой синхронизации ЦС, электронные ключи, путевые трансформаторы, логические микросхемы, предусматриваются две разновидности логических установок, одна для питания рельсовых цепей - питающая установка, другая - для контроля состояния рельсовых цепей - приемная установка, в питающих установках путевые трансформаторы через электронные ключи подсоединены к линейным проводам, идущим от путевого генератора, в релейных установках путевые трансформаторы через электронные ключи подсоединены к линейным проводам, идущим от путевого приемника, клемма 2 линейной установки подсоединена к клемме 2 блока питания, выходная клемма 3 которого образует плюсовой полюс питания и подсоединена к одной из обкладок конденсатора С3, выходная клемма 4 блока питания образует минусовой полюс питания и подсоединена к другой обкладке С3, клемма 1 линейной установки подсоединена к клемме 1 блока питания и клемме 5 триггера Шмидта, клемма 6 которого подсоединена к тактовому входу Т счетчика СТ4 и катоду диода VD3, анод которого соединен со входом 1 одновибратора ОВ1 и входом 1 одновибратора ОВ2, а также одной обкладкой конденсатора С4, другая обкладка которого соединена с минусовым полюсом М источника питания, выходная клемма 2 одновибратора ОВ1 соединена со входом 1 логического элемента И8, выходная клемма 2 одновибратора ОВ2 соединена с инверсным входом 2 логического элемента И8, вход 3 которого соединен с выходом Q7 счетчика СТ6, а клемма 4 логического элемента И8 соединена со входами сброса R счетчиков СТ4, СТ5 и СТ6, а также одной обкладкой конденсатора С5, вторая обкладка которого соединена с минусовым полюсом М источника питания, выход переполнения Р счетчика СТ4 соединен с тактовым входом Т счетчика СТ5, выход переполнения Р которого соединен с тактовым входом счетчика СТ6, выходы Q0, Q1, Q2, Q3,Q4, Q5, Q6 и Q7 этого счетчика образуют шину Ш3, а выходы Q0, Q1, Q2, Q3 счетчика СТ6 образуют шину Ш4, к выводу 5 линейной установки ЛУ1 подключен один вывод вторичной обмотка трансформатора ТР2 и один из рельсов конца рельсовой линии РЛ1, к выводу 6 этой же установки подключен другой вывод вторичной обмотки трансформатора ТР2 и другой рельс конца рельсовой линии РЛ1, к одному выводу первичной обмотки трансформатора ТР2 подсоединена клемма 4 линейной установки ЛУ1, к другому выводу первичной обмотки этого же трансформатора подсоединена клемма 2 ключа КЛ2, к клемме 1 которого подсоединена клемма 3 линейной установки ЛУ1, к выводу 5 линейной установки ЛУ2 подсоединен один из выводов вторичной обмотка трансформатора ТР3 и один рельс конца рельсовой линии РЛ1 и рельс конца рельсовой линии ЛР2, к выводу 6 линейной установки ЛУ2 подключен другой вывод вторичной обмотки трансформатора ТР3, другой рельс рельсовой линии РЛ1 и другой рельс рельсовой линии РЛ2, к одному выводу первичной обмотки трансформатора ТР3 подсоединена клемма 2 линейной установки ЛУ2, к другому выводу этой обмотки трансформатора ТР3 подсоединена клемма 2 ключа КЛ3, к клемме 1 которого подсоединена клемма 1 линейной установки ЛУ2, к выводу 5 линейной установки ЛУ32 подключен один вывод вторичной обмотка трансформатора ТР2 и один из рельс рельсовой линии РЛ32, к выводу 6 этой же установки подсоединен другой вывод вторичной обмотки трансформатора ТР4 и другой рельс конца рельсовой линии РЛ32, к одному выводу первичной обмотки трансформатора ТР4 подсоединена клемма 4 линейной установки ЛУ32, к другому выводу первичной обмотки этого же трансформатора подсоединена клемма 2 ключа КЛ4, к клемме 1 которого подсоединена клемма 3 линейной установки ЛУ32, все путевые трансформаторы питающего и приемного концов, за исключением тех, которые относятся к крайним рельсовым линиям РЛ1 и РЛ32, должны быть подключены к рельсам на время контроля двух рельсовых линий 2⋅Тк, поэтому к входам 1 и 2 логического элемента И9 подсоединяются провод 0 шины Ш4-0 и провод О шины Ш3-0 соответственно, ко входам 1 и 2 логического элемента И11 подсоединены провод 7 шины Ш3-7 и провод 3 шины Ш4-3 соответственно, к входам 1 и 2 логического элемента ИЛИ2 подсоединены провод 1 шины Ш3-1 и провод 2 шины Ш3-2, соответственно, ко входам 1 и 2 логического элемента И10 подсоединены провод 0 шины Ш4-0 и выход 3 логического элемента ИЛИ2 соответственно, выход 3 логического элемента ИЛИ2 соединен со входом 2 логического элемента И10, выход которого 3 соединен со входом 3 электронного ключа КЛ3, выход 3 логического элемента И9 соединен со входом 3 ключа КЛ2, выход 3 логического элемента И11 соединен со входом 3 ключа КЛ4.

«Краткое описание чертежей»

На Фиг. 1 представлена структурная схема устройств контроля перегонных рельсовых цепей, на Фиг. 2 - схема поста электрической централизации, на Фиг. 3 - схемы линейных установок, на Фиг. 4 - временная диаграмма сигналов обработки состояний рельсовых линий.

«Осуществление изобретения»

На Фиг. 1, 2 и 3 изображены следующие элементы и устройства:

1 - пост электрической централизации ЭЦ,

2 - первая линейная установка ЛУ1;

3 - вторая линейная установка ЛУ2;

4 - третья линейная установка ЛУ3;

5 - первая рельсовая цепь РЦ1,

6 - вторая рельсовая цепь РЦ2,

7 - третья рельсовая цепь РЦ3,

8 - первый линейный провод от путевого генератора ЛГ1;

9 - второй линейный провод от путевого генератора ЛГ2;

10 - первый линейный провод от путевого приемника ЛП1;

11 - второй линейный провод от путевого приемника ЛП2;

12 - путевой генератор ГП;

13 - прямой полюс питания путевого генератора С;

14 - обратный полюс питания путевого генератора МС;

15 - путевой фильтр ФП;

16 - первый электронный ключ КЛ1 прерывания питания линейной цепи;

17 - трансформатор TP1;

18 - первый конденсатор С1;

19 - плюсовой полюс П источника питания поста ЭЦ;

20 - минусовой полюс М источника питания поста ЭЦ;

21 - первый диод VD1;

22 - второй диод VD2;

23 - первый резистор R1;

24 - второй резистор R2;

25 - третий резистор R3;

26 -транзистор VT;

27 - первый триггер Шмидта ТШ1;

28 - первый счетчик СТ1;

29 - второй счетчик СТ2;

30 - третий счетчик СТ3;

31 - первый логический элемент ИЛИ1;

32 - второй конденсатор С2;

33 - первая шина Ш1 счетчика поста ЭЦ;

34 - вторая шина Ш2 счетчика поста ЭЦ;

35 - первый логический элемент И1;

36 - второй логический элемент И2;

37 - третий логический элемент И3;

38 - четвертый логический элемент И4;

39 - пятый логический элемент И5;

40 - шестой логический элемент И6;

41 - седьмой логический элемент И7;

42 - первый триггер Т1;

43 - второй триггер Т2;

44 - третий триггер Т3;

45 - электронно-вычислительная машина ЭВМ;

46 - модифицированный путевой приемник ППм;

47 - прямой полюс С1 питания путевого приемника;

48 - обратный полюс МС1 питания путевого приемника;

49 - блок питания линейной установки БП;

50 - третий конденсатор С3;

51 - плюсовой полюс питания приборов линейной установки П;

52 - минусовой полюс питания приборов первой линейной установки М;

53 - второй триггер Шмидта ТШ2;

54 - четвертый счетчик линейной установки СТ4;

55 - пятый счетчик линейной установки СТ5;

56 - шестой счетчик линейной установки СТ6;

57 - третья шина счетчика линейной установки Ш3;

58 - четвертая шина счетчика линейной установки Ш4;

59 - третий диод VD3;

60 - четвертый конденсатор С4;

61 - первый одновибратор ОВ1;

62 - второй одновибратор ОВ1;

63 - восьмой логический элемент И8;

64 - пятый конденсатор С5;

65 - девятый логический элемент И9;

66 - второй электронный ключ прерывания питания рельсовой цепи КЛ2;

67 - второй трансформатор питания рельсовой цепи ТР2;

68 - десятый логический элемент И10;

69 - третий электронный ключ прерывания питания рельсовой цепи КЛ3;

70 - третий трансформатор питания рельсовой цепи ТР3;

71 - линейная установка ЛУ32;

72 - одиннадцатый логический элемент И11;

73 - четвертый электронный ключ прерывания питания рельсовой цепи КЛ4;

74 - четвертый трансформатор питания рельсовой цепи ТР4;

75 - тридцать вторая рельсовая линия РЛ32,

76 - второй логический элемент ИЛИ2.

Ниже представлены основные положения, на основании которых составлена схема устройства контроля состояний перегонных рельсовых цепей.

Контроль состояний перегонных рельсовых линий осуществляется приборами, которые размещены на посту ЭЦ и линейных установках ЛУ, приборы которых размещены в трансформаторных ящиках. Рельсовые цепи, длиной 800-1200 м, смонтированы с питанием от середины. Каждая рельсовая цепь содержит две рельсовые линии длиной 400-600 м. На станции размещены устройства, которые контролируют участок пути от станции до середины перегона. Другая часть перегона контролируется устройствами смежной станции. На станции установлено столько комплектов устройств контроля, сколько подходит путей к этой станции. Каждый станционный комплект содержит путевой генератор, путевой приемник и счетное устройство. Счетное устройство состоит из нескольких цепочечно-соединенных счетчиков. На линейных установках установлены аналогичные счетные устройства, которые работают синхронно со станционными. Синхронная работа счетных схем достигается тем, что они работают от одного генератора ГП. Этот же генератор ГП обеспечивает и питание рельсовых цепей и микроэлектронных приборов линейных установок. Счетные устройства управляют электронными ключами, которые поочередно подключают к путевому генератору ГП и путевому приемнику ППм рельсовые линии РЛ половин перегона. Подключение станционных приборов к рельсовым линиям РЛ осуществляется с помощью проводов ГП1, ГП2, ПП1 и ПП2 на время Тк=t⋅n, где Тк - время контроля одной рельсовой линии, t - длительность синусоидального импульса с путевого генератора ГП, n - количество импульсов для контроля рельсовой линии (8-16). Частота путевого генератора ГП может быть выбрана в диапазоне от 400 до 800 Гц, в зависимости от длины перегона и сопротивления изоляции. Весь цикл контроля рельсовых линий половины перегона составляет 0,7-3 сек.

На случай сбоя работы счетной системы предусмотрен интервал в подаче питания от генератора ГП, который имеет продолжительность 3⋅Тк. Он является сигналом цикловой синхронизации ЦС, который позволяет синхронизовать работу счетчиков в случае сбоя. После сигнала ЦС на входы R счетчиков поста ЭЦ подается потенциал логический единицы, благодаря которому счетчики обнуляются. Для устойчивой работы устройств линейных установок ЛУ в момент интервала, в ЦС предусмотрен конденсатор С3, который поддерживает необходимое напряжение на полюсах П и М. Конденсаторы С2 и С5 увеличивают продолжительность импульсов сброса, что повышает устойчивость работы схем счетчиков. Конденсатор С4 и диод VD3 сглаживает импульсы с выхода триггера Шмитта ТШ линейной установки ЛУ, что обеспечивает надежную работу одновибраторов ОВ. После снижения напряжения на входах одновибраторов на первом из них (верхнем) возникает потенциал логической единицы на время 4⋅Тк, а на втором - на время 3⋅Тк. В конце цикла опроса на седьмом такте на выходе Q7 шестого счетчика СТ6 появляется потенциал логической единицы. При этом на входах 1, 2 и 3 логического элемента И8 создаются условия для появления потенциала логической единицы на выходе 4 для сброса счетчиков линейной установки ЛУ.

Воздействие на электронные ключи КЛ линейных установок ЛУ осуществляется посредством логических элементов И9, И10 и И11, которые подключают к трансформаторам TP путевой генератор ГП и путевой приемник ППм посредством проводов ЛГ1, ЛГ2, ЛГ3 и ЛГ4. Путевой генератор ГП и путевой приемник ППм одновременно подключаются к одной из рельсовых линий, затем к следующей и т.д. По проводам ЛП1 и ЛП2, при переключении цепи контроля с одной рельсовой линии РЛ на другую, меняется фаза на входе приемника, что исключает ложный контроль состояния рельсовой линии за счет инерционности фильтров приемника ППм. Изменение фазы достигается за счет соответствующего подключения выводов путевых трансформаторов TP к рельсам (на Фиг. 3 это не отражено). Приемник ППм отличается от типового приемника ПП тем, что колебательный контур состоящий из конденсаторов С9, С10 и трансформатора ТР6 настроен на несущую частоту (420, 480, … Гц) [Дмитриев B.C., Минин В.А. Системы автоблокировки с рельсовыми цепями тональной частоты. - М.: Транспорт, 1992. - 182 с.]. Номера выводов генератора ГП приемника ПП взяты из реальных схем. Номера выводов триггера Шмитта ТШ, микросхемы 564ИЕ9 [Зельдин Е.А. Цифровые интегральные микросхемы в информационно измерительной аппаратуре. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1986. - 280 с.: ил.] также взяты из реальных схем. Схема первого ключа КЛ подобна схеме ключа генератора сигналов телесигнализации ТС устройства ЛУЧ [Егоров Н.Г., Кононов В.В. Устройства телеуправления диспетчерской централизации системы «ЛУЧ». - М.: транспорт. 1988. - 304 с.].

На входы 1, 2 и 3 логических элементов И поста ЭЦ поступает информация о номере контролируемой рельсовой линии и о ее состоянии. На шестом такте (выход Q6) счетчика СТ1 центрального поста создаются условия записи в триггеры Т этой информации. Электронно-вычислительная машина поочередно опрашивает входы 1, 2, … 32 и записывает информацию в память, на основании этой информации по радиоканалу формируется сигнал о состоянии рельсовых линий перед поездом и передается на локомотив этого поезда (на Фиг. 1, 2 и 3 описание радиоканалов не представлено). По радиоканалу передают информацию о номере пути приема или отправления. Таким образом, формируется радиосигнал с информацией для безопасного ведения поезда.

Устройство работает следующим образом.

Элементы устройств контроля состояний перегонных рельсовых линий 1 - аппаратура поста ЭЦ (Фиг. 1) совместно с приборами электрической (микропроцессорной) централизации частично размещены на посту ЭЦ 1 и частично на линейных установках ЛУ1 2, ЛУ2 3, ЛУ3 4 и т.д. Корпусами линейных установок являются путевые коробки, соединенные между собой и с постом ЭЦ двумя парами проводов. Первая пара проводов ЛГ1 и ЛГ2 (жилы кабеля 8 и 9) - соединяет пост ЭЦ со всеми линейными установками, вторая пара проводов ЛП1 и ЛП2 - жилы 10 и 11 - соединяют пост ЭЦ 1 с линейными установками 2ЛУ 1, 4ЛУ 3 и т.д., которые выполняют функции приемных концов. Первая пара проводов ЛГ1 и ЛГ2 - жилы 8 и 9 - предназначена (Фиг. 2) для поочередного подключения питания к рельсовым линиям РЛ1 5, РЛ2 6, РЛ3 7 и т.д., синхронизации работы счетчиков поста ЭЦ1 СТ1 28, СТ2 29 СТ3 30 и счетчиков СТ4 54, СТ5 55, СТ6 56 линейных установок (Фиг. 3) ЛУ1 2, ЛУ2 3, ЛУ3 4, …, а также питания микроэлектронных схем

Синхронизация работы счетчиков поста ЭЦ 1 СТ1 28, СТ2 29, СТ3 30 и счетчиков линейной установки ЛУ1 2 СТ4 54, СТ5 55, СТ6 56 осуществляется за счет подключения тактовых входов Т (счетчики СТ1 28 и СТ4 54) к выходу одного генератора (генератор ГП 12, выход 52) через триггеры Шмидта (Фиг. 2 и 3) ТШ1 27 и ТШ2 53. Кроме того, электронный ключ (Фиг. 1) КЛ1 16 с участием счетчика СТ3 30 и логического элемента ИЛИ 31 прерывает питание линейного провода ЛГ2 9 (Фиг. 2), что воспринимается линейными установками (Фиг. 3) ЛУ1 2, ЛУ2 3, …, ЛУ32 72 как сигнал цикловой синхронизации ЦС. Момент посылки сигнала ЦС и его длительность (Фиг. 2) определяется состоянием счетчика СТ3 30. При наличии потенциала логической единицы на одном из выходов Q4, Q5 или Q6, поступает на вход 1, 2 или 3 логического элемента ИЛИ1 31. Инверсный сигнал с выхода 4 этого элемента (логический ноль) через вход 3 ключа КЛ1 16 и резистор R3 25 подается на базу транзистора npn 26 и закрывает его. Плюсовой потенциал с полюса П 19 через резисторы R1 23, транзистор VT 26 и резистор R2 24 не поступает на катоды диодов VD1 21 и VD2 22, которые перестают шунтировать колебательный контур состоящий из конденсатора С1 18 и вторичной обмотки трансформатора ТР1 17, средняя точка которой подключена к минусовому полюсу М 20 источника питания. Возникает резонанс токов, благодаря чему прекращается протекание сигнального тока между выводами 1 и 2 ключа КЛ1 16 и по проводу ЛГ2 9, что воспринимается линейными установками ЛУ1 2, ЛУ2 3, ЛУ3 4 и др. как сигнал цикловой синхронизации ЦС. В случае сбоя в работе счетчиков СТ4 54, СТ5 55, СТ6 56 линейных установок (Фиг. 3) ЛУ1 2, ЛУ2 3, ЛУ3 4 и др. по сигналу ЦС происходит сброс счетчиков (обнуление) линейных установок. Фиксация сигала ЦС осуществляется при участии диода VD3 к выходу которого подключена первая обкладка конденсатора С4, вторая обкладка которого соединена с минусовым полюсом М 52 источника питания, к первой обкладке конденсатора С4 подсоединены входы 1 одновибраторов ОВ1 и ОВ2, выходы 2 которых соединены с входами 1 и 2 логического элемента И8 63, выход 4 которого соединен с входами R счетчиков СТ 4 54, СТ5 55 и СТ6 56, ко второй обкладке конденсатора С5 64 подсоединен полюс М 52. Ко входу 3 логического элемента И8 63 подсоединен выход Q7 счетчика СТ6 56. Конденсатор С4 60 и диод VD3 59 исключает пульсацию сигнала на входе одновибраторов ОВ1 61 и ОВ2 62. Конденсатор С5 64 повышает надежность сброса счетчиков СТ2 54, СТ5 55 и СТ6 56 в случае, если первым из этих счетчиков будет сброшен СТ6 56. Проверка длительности сигнала ЦС осуществляется одновибраторами ОВ1 61 и ОВ2 62. Если длительность сигнала ЦС будет соответствовать трем интервалам Тк, то на четвертом интервале одновибротор ОВ1 61 будет иметь потенциал логической единицы, одновибратор ОВ2 62 - логического нуля, на выходе Q7 счетчика СТ6 56 - потенциал логической единицы, то счетчики СТ4 54, СТ5 55 и СТ6 56 посредством входов R будут сброшены. Другая длительность перерыва питания в проводе ЛГ2 9, восприниматься линейными устройствами как сигнал ЦС не будет.

Продолжительность (расчетная) сигнала ЦС определяется количеством цепей между счетчиком СТ3 30 и логическим элементом ИЛИ 31 (цепи 4, 5 и 6). За счет этих цепей на выходе 4 логического элемента ИЛИ 31 появляется сигнал логической единицы, благодаря чему закрывается транзистор VT 26, в параллельном колебательном контуре (ТР1 и С1) возникает резонанс на сигнальной частоте, что прерывает цепь питания провода ЛГ2 9.

Принимаемые на посту ЭЦ через входы 3 и 4 сигналы с проводов ЛП1 10 и ЛП2 11 подаются на входы 13 и 31 (номера всех входов соответствуют реальной схеме), к выходу 43 подсоединен общий полюс М 20, а к выходу 11 - вход 2 логического элемента И7 41. Перед концом интервала контроля Тк (выход Q6) на обоих входах логического элемента И7 41 появляются потенциалы логической единицы, что позволяет осуществить запись информации в триггеры Т1 42, Т2 43, …, Т3 44 через логические элементы И1 35 - И5 39. На входы упомянутых логических элементов, кроме информации о состоянии рельсовых линий РЛ поступает информация с шин Ш1 и Ш2 счетчиков СТ2 29 и СТ3 30 о номере контролируемой рельсовой линии РЛ по проводам Ш2 - 0, Ш1 - 0, Ш2 - 1, …, Ш2 - 3, Ш1 - 7. На выходах Q триггеров Т1 42, Т2 43, …, Т3 44 появляется информация о состоянии всех рельсовых линий половины перегона, прилегающего к станции. Эта информация поступает на входы 1, 2, …, 32 машины ЭВМ, которая затем учитывается при формировании радиосигналов, передаваемых на локомотивы с информацией о состоянии рельсовых линий перед поездом, а также номере пути приема или отправления.

Управление электронными ключами на линейных установках (Фиг. 3) осуществляется счетчиками СТ4 54, СТ5 55, СТ6 56, при участии логических элементов И9 65, И10 68, … И11 72, установленных в линейных установках ЛУ1 2, ЛУ3 4, ЛУ 32 71, соответственно. Каждая рельсовая линия РЛ1 5, РЛ2 6…РЛ32 75 имеет системный номер, который формируется посредством потенциалов в проводах шинах Ш3 57 и Ш4 58. Для подключения трансформатора ТР2 67 к линейным проводам ЛП1 10 ЛП2 11 открывается электронный ключ КЛ2 66 посредством логического элемента И9 65, который подает потенциал логической единицы с выхода 3 ключа КЛ2 66 также на вход 3. При этом на входы 1 и 2 логического элемента И9 65 подаются потенциалы логической единицы с нулевого провода шины Ш3-0 и нулевого провода шины Ш4-0. Электронным адресом служит сочетание символов Ш4-0 и Ш3-0. Сигнал с трансформатора приемного конца рельсовой линии РЛ1 5 через ключ КЛ3 66, клеммы 3 и 4 линейной установки ЛУ1 2, провода ЛП1 10 и ЛП2 11, клеммы 3 и 4 поста ЭЦ 1, поступает на входы 13 и 31 приемника ППм 46, который принимает сигнал и посредством выхода 11 передает сигнал соответствующий логической единицы на вход 2 логического элемента И7 41, если рельсовая линия РЛ1 5 свободна. В это же время к другому концу рельсовой линии РЛ1 5 посредством открытого электронного ключа КЛ3 69 поступает напряжение сигнальной частоты с проводов ЛГ1 8 и ЛГ2 9. Открытое состояние ключа КЛ2 3 сохраняется в течение двух тактов для осуществления контроля рельсовых линий РЛ1 5 и РЛ2 6. При этом используется логический элемент ИЛИ2 76.

Работа линейного устройства ЛУ32 71 с элементами И9 65, КЛ2 66, ТР4 74 для контроля состояний рельсовой линии РЛ32 75, соответствует работе линейного устройства ЛУ1 2 с элементами И11 72, КЛ4 73, ТР2 67 для контроля состояний рельсовой линии РЛ1 5.

Синхронизация работы распределителей поста ЭЦ 1 (фиг. 2), линейных установок ЛУ1 2, ЛУ2 3, … ЛУ32 71 (Фиг. 3) осуществляется за счет подключения всех счетчиков СТ1 28, СТ2 29, СТ3 30 к одному (путевому) генератору ГП 12. После переключения устройства на контроль следующей рельсовой линии РЛ, на входе (выводы 13 и 31) приемника ППм 46 изменяется фаза сигнала. Это исключает ложный контроль свободности рельсовой линии от воздействия сигнала предыдущей рельсовой линии за счет инерционности фильтров приемника ППм 46. Изменение фазы достигается чередованием подключения соответствующих проводов трансформаторов ТР2 67, ТР3 70, ТР4 74 к рельсовым нитям. Питание на путевой приемник ППм 46 поступает на клеммы 21 и 22 от полюсов С1 47 и МС1 48 напряжением 17,5 В. Питание напряжением 35 В на путевой генератор ГП 12 поступает на клеммы 41 и 43 от полюсов С 13 и МС 14.

На Фиг. 4 изображена временная диаграмма, где сплошная линия - первая образующая, пунктирная линия - вторая образующая. Также на временной диаграмме представлены временные интервалы моментов записи информации в триггеры поста ЭЦ 1 Т1 35, Т2 43, Т3 44 (Фиг. 2). Временные интервалы выбраны так, чтобы исключить влияние переходных процессов. Для этого выбран соответствующий момент появления потенциала логической единицы на выходе Q6 счетчика СТ1 28. Диаграмма соответствует тому, что все рельсовые линии, за исключением одной, свободны (Фиг. 4).

Изобретение относится к средствам контроля состояний перегонных рельсовых линий. Контроль осуществляется приборами, которые размещены на посту ЭЦ и линейных установках ЛУ, приборы которых размещены в трансформаторных ящиках. Рельсовые цепи смонтированы с питанием от середины длиной 800-1200 м. Каждая рельсовая цепь содержит две рельсовые линии длиной 400-600 м. На станции размещены устройства, которые контролируют участок пути от станции до середины перегона, оставшаяся часть перегона контролируется устройствами смежной станции. На станции установлено столько комплектов устройств контроля, сколько подходит путей к этой станции, каждый станционный комплект содержит путевой генератор, путевой приемник и счетное устройство. Счетное устройство состоит из нескольких цепочечно-соединенных счетчиков. На линейных установках установлены аналогичные счетные устройства, которые работают синхронно со станционными. Синхронная работа счетных схем достигается тем, что они работают от одного генератора ГП. Этот же генератор ГП обеспечивает и питание рельсовых цепей и микроэлектронных приборов линейных установок. Счетные устройства управляют электронными ключами, которые поочередно подключают к путевому генератору ГП и путевому приемнику ППм рельсовые линии РЛ половин перегона. Подключение станционных приборов к рельсовым линиям РЛ осуществляется с помощью проводов ГП1, ГП2, ПП1 и ПП2 на время Тк=tn, где Тк - время контроля одной рельсовой линии, t - длительность синусоидального импульса с путевого генератора ГП, n - количество импульсов для контроля рельсовой линии (8-16). Частота путевого генератора ГП может быть выбрана в диапазоне от 400 до 800 Гц, в зависимости от длины перегона и сопротивления изоляции. Достигается повышение надежности работы устройства. 4 ил.

Устройство контроля состояний перегонных рельсовых линий, заключающееся в том, что к рельсовым линиям половины перегона, прилегающего к станции посредством линий связи подсоединяют путевой генератор сигнальной частоты и путевой приемник, генератор и приемник подключают к разным линиям связи, причем, генератор подключают к середине рельсовой цепи, содержащей две рельсовые линии, а приемник - к концу рельсовой цепи, отличающееся тем, что с целью снижения затрат на строительство и эксплуатацию, повышения надежности работы устройства все рельсовые линии контролируются поочередно, для этого на посту электрической централизации ЭЦ прилегающей к половине перегона станции предусматривают один путевой генератор и один путевой приемник, распределитель и вспомогательную микроэлектронную аппаратуру, на линейных установках ЛУ, расположенных на границах рельсовых линий протяженностью 400-600 м, представлены две разновидности линейных установок, на первой разновидности линейной установки размещены путевые питающие трансформаторы, соединенные с путевым генератором, распределители, электронные ключи и вспомогательная микроэлектронная аппаратура, все приборы и устройства смонтированы в путевых ящиках, которые соединены с постом электрической централизации двухпроводной линией для питания приборов линейных установок, создания пошагового режима работы счетчиков, питания рельсовых цепей через трансформаторов питающих концов, на второй разновидности линейной установки размещены те же приборы, которые выполняют те же функции, но, в отличие от первой линейной установки, вместо трансформаторов питающих концов установлены путевые трансформаторы приемных концов, которые соединены с путевым приемником поста электрической централизации второй линейной парой проводов, для контроля состояний рельсовых линий половины перегона прилегающей к станции предусмотрен один путевой генератор, один путевой приемник и две пары линейных проводов, первая пара проводов, обеспечивающая питание рельсовых цепей, подключена к клеммам 1 и 2 поста электрической централизации и клеммам 1 и 2 линейных установок, вторая пара проводов, обеспечивающая передачу информации с линейных установок, соединена с трансформаторами приемных концов, на посту электрической централизации подключена к клеммам 3 и 4 поста электрической централизации и клеммами 3 и 4 линейных установок, клеммы 5 и 6 линейных установок соединены с рельсовыми нитями, все приборы устройства контроля состояний перегонных рельсовых линий размещены на посту электрической централизации и линейных установках, эти установки имеют схожую структуру, установки размещены вдоль перегона в шахматном порядке; на посту электрической централизации размещены следующие основные приборы и устройства: путевой генератор, электронный ключ, счетная схема, микроэлектронная схема для подключения путевого приемника к электронной вычислительной машине, электронная вычислительная машина, вывод 2 путевого генератора соединен со входом 12 фильтра ФП, выход 63 которого соединен с клеммой 1 блока поста ЭЦ, клемма 2 блока поста ЭЦ - с выходом 71 фильтра, клемма 11 фильтра с клеммой 2 электронного ключа, клемма 1 которого соединена с выводом 52 путевого генератора и выводом 5 триггера Шмидта, вывод 6 которого соединен с тактовым входом Т первого счетчика счетной схемы, вывод переполнения Р которого соединен тактовым входом Т второго счетчика, выходы Q0, Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6 и Q7 которого объединены в первую шину Ш1, выход переполнения Р соединен с тактовым входом Т третьего счетчика, выходы Q0, Q1, Q2 и Q3 которого объединены во вторую шину Ш2, выходы Q4, Q5 и Q6 соединены, соответственно, с 1, 2 и 3 входами логического элемента ИЛИ1, выход 4 которого соединен с клеммой 3 электронного ключа, который посредством резистора R3 соединен с базой транзистора VT, коллектор которого через резистор R1 соединен с плюсовым полюсом источника питания П, а эмиттер - с катодами диодов VD1 и VD2, аноды которых соединены с концами второй обмотки первого трансформатора ТР1, а средний вывод обмотки соединен с минусовым полюсом источника питания М, к концам второй обмотка трансформатора ТР1 подсоединен конденсатор С1, а выводы первой обмотки - к клеммам 1 и 2 электронного ключа, к выходу Q7 третьего счетчика подсоединены входы R первого счетчика СТ1, второго СТ2 и третьего СТ3 и обкладка второго конденсатора С2, другая обкладка которого подсоединена к минусовому полюсу источника питания М, входные клеммы 13 и 31 путевого приемника ПП подсоединены, соответственно, к клеммам 3 и 4 блока электрической централизации, а выходные клеммы 43 и 11 - соответственно, к минусовому полюсу источника питания М и клемме 2 логического элемента И7, клемма 1 которого соединена с выходом элемента Q6 счетчика С1, а клемма 3 - с третьими клеммами логических элементов И1, И3 и И5, а также с первыми клеммами логических элементов И2, И4 и И6, нулевой провод шины Ш2-0 соединен с клеммой 1 логического элемента И1 и клеммой 3 логического элемента И2, нулевой провод шины Ш1-0 соединен со 2-ми клеммами логического элемента И1 и логического элемента И2, первый провод шины Ш2-1 соединен с клеммой 1 логического элемента И3 и клеммой 3 логического элемента И4, первый провод шины Ш1-1 соединен со 2-ми клеммами логического элемента И3 и логического элемента И4, третий провод шины Ш2-3 соединен с клеммой 1 логического элемента И5 и клеммой 3 логического элемента И6, седьмой провод шины Ш1-7 соединен со 2-ми клеммами логического элемента И5 и логического элемента И6, клеммы 4 логического элемента И1, И3, И5 соединены с входами R триггеров T1, Т2, Т3, клеммы 4 логического элемента И2, И4, И6 соединены со входами S триггера T1, Т2 и Т3, выходы Q триггера T1, Т2 и Т3 соединены, соответственно, с входами 1, 2,… 32 электронной вычислительной машины ЭВМ, которая участвует в передаче радиосигналов на локомотивы с информацией о состоянии впередилежащих рельсовых линий и номерах путей маршрутов приема и отправления; на линейных установках размещены следующие основные приборы и устройства: блок питания, счетная схема, устройство обнаружения сигнала цикловой синхронизации ЦС, электронные ключи, путевые трансформаторы, логические микросхемы, предусматриваются две разновидности логических установок, одна - для питания рельсовых цепей - питающая установка, другая - для контроля состояния рельсовых цепей -приемная установка, в питающих установках путевые трансформаторы через электронные ключи подсоединены к линейным проводам, идущим от путевого генератора, в релейных установках путевые трансформаторы через электронные ключи подсоединены к линейным проводам, идущим от путевого приемника, клемма 2 линейной установки подсоединена к клемме 2 блока питания, выходная клемма 3 которого образует плюсовой полюс питания и подсоединена к одной из обкладок конденсатора С3, выходная клемма 4 блока питания образует минусовой полюс питания и подсоединена к другой обкладке С3, клемма 1 линейной установки подсоединена к клемме 1 блока питания и клемме 5 триггера Шмитта, клемма 6 которого подсоединена к тактовому входу Т счетчика СТ4 и катоду диода VD3, анод которого соединен со входом 1 одновибратора ОВ1 и входом 1 одновибратора ОВ2, а также одной обкладкой конденсатора С4, другая обкладка которого соединена с минусовым полюсом М источника питания, выходная клемма 2 одновибратора ОВ1 соединена со входом 1 логического элемента И8, выходная клемма 2 одновибратора ОВ2 соединена с инверсным входом 2 логического элемента И8, вход 3 которого соединен с выходом Q7 счетчика СТ6, а клемма 4 логического элемента И8 соединена со входами сброса R счетчиков СТ4, СТ5 и СТ6, а также одной обкладкой конденсатора С5, вторая обкладка которого соединена с минусовым полюсом М источника питания, выход переполнения Р счетчика СТ4 соединен с тактовым входом Т счетчика СТ5, выход переполнения Р которого соединен с тактовым входом счетчика СТ6, выходы Q0, Q1, Q2, Q3,Q4, Q5, Q6 и Q7 этого счетчика образуют шину Ш3, а выходы Q0, Q1, Q2, Q3 счетчика СТ6 образуют шину Ш4, к выводу 5 линейной установки ЛУ1 подключен один вывод вторичной обмотка трансформатора ТР2 и один из рельсов конца рельсовой линии РЛ1, к выводу 6 этой же установки подключен другой вывод вторичной обмотки трансформатора ТР2 и другой рельс конца рельсовой линии РЛ1, к одному выводу первичной обмотки трансформатора ТР2 подсоединена клемма 4 линейной установки ЛУ1, к другому выводу первичной обмотки этого же трансформатора подсоединена клемма 2 ключа КЛ2, к клемме 1 которого подсоединена клемма 3 линейной установки ЛУ1, к выводу 5 линейной установки ЛУ2 подсоединен один из выводов вторичной обмотка трансформатора ТРЗ и один рельс конца рельсовой линии РЛ1 и рельс конца рельсовой линии ЛР2, к выводу 6 линейной установки ЛУ2 подключен другой вывод вторичной обмотки трансформатора ТР3, другой рельс рельсовой линии РЛ1 и другой рельс рельсовой линии РЛ2, к одному выводу первичной обмотки трансформатора ТР3 подсоединена клемма 2 линейной установки ЛУ2, к другому выводу этой обмотки трансформатора ТР3 подсоединена клемма 2 ключа КЛ3, к клемме 1 которого подсоединена клемма 1 линейной установки ЛУ2, к выводу 5 линейной установки ЛУ32 подключен один вывод вторичной обмотка трансформатора ТР2 и один из рельс рельсовой линии РЛ32, к выводу 6 этой же установки подсоединен другой вывод вторичной обмотки трансформатора ТР4 и другой рельс конца рельсовой линии РЛ32, к одному выводу первичной обмотки трансформатора ТР4 подсоединена клемма 4 линейной установки ЛУ32, к другому выводу первичной обмотки этого же трансформатора подсоединена клемма 2 ключа КЛ4, к клемме 1 которого подсоединена клемма 3 линейной установки ЛУ32, все путевые трансформаторы питающего и приемного концов, за исключением тех, которые относятся к крайним рельсовым линям РЛ1 и РЛ32, должны быть подключены к рельсам на время контроля двух рельсовых линий 2⋅Тк, поэтому ко входам 1 и 2 логического элемента И9 подсоединяются провод 0 шины Ш4-0 и провод 0 шины Ш3-0, соответственно, ко входам 1 и 2 логического элемента И11 подсоединены провод 7 шины Ш3-7 и провод 3 шины Ш4-3, соответственно, к входам 1 и 2 логического элемента ИЛИ2 подсоединены провод 1 шины Ш3-1 и провод 2 шины Ш3-2, соответственно, к входам 1 и 2 логического элемента И10 подсоединены провод 0 шины Ш4-0 и выход 3 логического элемента ИЛИ2, соответственно, третий выход 3 логического элемента ИЛИ2 соединен со входом 2 логического элементом И10, выход которого 3 соединен с входом 3 электронного ключа КЛ3, выход 3 логического элемента И9 соединен с входом 3 ключа КЛ2, выход 3 логического элемента И11 соединен с входом 3 ключа КЛ4.