Устройство для распознавания типа движущихся вагонов Советский патент 1984 года по МПК B61L1/16 

11 Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к устройствам автоматики, осуществля ющим автоматическую идентификацию подвижного состава, и может быть использовано в автоматизированных системах управления железнодорожным транспортом. Известно устройство для распознавания типа движущихся вагонов, с од ержащее путевые датчики, подключенные через усилители к формирователям импульсов, счетчики импульсов, подключенные . первыми входами к первому входу генератора тактовых импульсов и выходу первой линии задержки, вторыми входами - к выходу генератора тактовых импульсов, причем первый, счетчик импульсов подключен через блок деления к первому входу ари метического блока, выход которого подключен к входу первого блока постоянной памяти и первому входу регистра, и третьими входами - к второму входу регистра и выходу блока определения конца вагонов, один вход которого подключен к выходу регистра и входу второго блока постоянной памяти, другой вход - к выходу первого блока постоянной памяти и входу счет чика вагонов, вторую линию задержки подключенную входом к входу первой линии задержки и второму входу арифметического блока, выходом - к третьему входу арифметического блока, четвертый и пятый вход которого подключены соответственно к выходам пер вого и второго счетчиков lj . Недостатком данного устройства является низкая достоверность определения типа вагона. , . Цель изобретения - повышение достоверности определения типа вагона Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее путевые датчики, подключенные через усилители к формирователям импульсов, счетчики импульсов, подключенные первыми входами к первому входу гене ратора тактовых импульсов и выходу первой линии задержки, вторыми входами - к выходу генератора тактовых импульсов, причем первый счетчик импульсов подключен через блок деления к первому входу арифм.етического блока, выход которого подключен к входу первого блока постоянной памяти и первому входу регистра, и третьими J входами к второму входу регистра и выходу блока определения конца вагонов, один вход которого подключен к выходу регистра и входу второго блока постоянной памяти, другой вход к выходу первого блока постоянной памяти и входу счетчика вагонов, вторую линию задержки, подключенную входом к входу первой линии задержки и второму входу арифметического блока, выходом - к третьему входу арифметического блока, четвертый и пятый вход которого подключены соответственно к выходам первого и второго счетчиков импульсов, снабжено блоком фиксации конца состава, триггером, первым и вторым коммутаторами, первыми входами подключенными к выходу первого формирователя импульсов и первому входу триггера, вторыми входами - к выходу второго формирователя импульсов и второму входу триггера, третьими входами соответственно - к первому и второму выходу триггера, установочные входы которого прдключены к выходу блока фикса1ДШ конца состава, первый вход которого подключен к выходу первого коммутатора и входу первой линии задержки, второй вход - к выходу второго счетчика импульсов, а выход второго коммутатора подключен к шестому входу арифметического блока. .Блок фиксации конца состава содер жит счетчик на вычитание, первым и вторым входами которого образованы соответственно первый и второй входы этого блока, генератор, выход которого подключен к третьему входу счетчика на вычитание, счетный триггер, первый вход которого подключен к выходу счетчика на вычитание, а выход этого блока образован инверснь1м выходом элемента И, первый вход которого соединен с первым входом счетчика на вычитание, второй вход подключен к инверсному выходу счетного триггера, а выход - к его третьему входу. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - блок фиксации конца состава. Устройство содержит первый и второй путевые датчики 1 и 2, выходами подключенные через усилители 3 и А соответственно к первому и второму формирователю 5 и 6 импульсов. 3 Первый формирователь 5 импульсов выходом подключен к первым входам первого и второго коммутаторов 7 и 8 и триггера 9, второй формирователь 6 импульсов выходом подключен к вторьм входам коммутаторов 7 и 8 и триг гера 9, установочные входы которого подключены к выходу блока 10 фиксации конца состава, одним входом подключенного к выходу коммутатора 7, входу первой линии 11 задержки и первому входу блока 12 определения конца вагона, выход которого подключен к одному входу генератора 13 так товых импульсов, другой вход которого подключен к первым входам первого и второго счетчиков 14 и 15 импульсов, а выходом - к второму входу второго счетчика 15, к входу делителя 16 частоты и первомувходу арифме тичейкого блока 17, второй вход которого подключен к входу второй линии 18 задержки, а выход - к входу последовательно включенных первого блока 19 постояной памяти, регистра 20, второго блока 21 постоянной памяти и счетчика 22 вагонов. Блок 10 фиксации конца состава состоит из счетчика 23 на вычитание, первый и второй вход которого подключены к первому и второму входам блока 10 фиксации конца состава, третий вход к выходу генератора 24, а выход к первому входу счетного триггера 25, выход которого подключен к выходу блока 10 и входу элемента И 26. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии при отсутствии вагонов сигналы на выходах первого и второго формирователей 5 и 6 импульсов, коммутаторов 7 и 8 первой и второй линий 11 и 18 задержки соответствуют нулевому уровню, содержимое счетчиков 14 и 15 импульсов равно нулю, генератор 13 тактовых импульсов заблокирован, на выходе арифметического блока 17 сигнал соответствует нулевому уровню. В первый блок 19 постоянной памяти занесены константы, характеризующие межосевые расстояния всех типов вагонов. При этом все разряды регистра 20 находятся в единичном состоянии, а во втором блоке 21 постоянной памяти хранятся коды, характеризующие возможные состояния разрядов ре гистра 20, при прохождении каждого 214 из установленных типов вагонов. Содержимое счетчика 22 вагонов равно нулю, а сигнал на четвертом выходе блока определения конца вагона 12 соответствует нулевому уровню. Сигнал на единичном выходе триггера 9 соответствует единичному уровню, а на нулевом выходе - нулевому. Сигнал на выходе блока 10 фиксации конца состава соответствует единичному уровню. При движении состава в нечетном направлении и прохождении первой колесной пары движущегося вагона над первым путевым датчиком 1 последний вырабатывает импульс, который после усиления поступает на вход первого формирователя 5 импульсов. Последний формирует на своем выходе прямоугольный импульс, который поступает на первые входы коммутаторов 7 и 8 и на первый вход триггера 9. . Поскольку в исходном состоянии на установочном входе триггера 9 присутствует нулевой потенциал, а на первом и втором входах - единичный потенциал, то триггер 9 подтверж дает свое состояние, при котором на единичном его выходе сигнал соответствует единичному уровню, а на нулевом - нулевому. Единичный сигнал поступает на второй вход коммутатора 7 и воздействует на него таким образом, что последний пропускает сигнал, поступакиций на его первый вход с выхода формирователя 5 импульсов и не пропускает сигналы, которые будут поступать на его второй вход с выхода второго формирователя 6 импульсов. Нулевой сигнал с нулевого выхода триггера 9 поступает на второй вход второго коммутатора 8 и воздействует на него .таким образом, что последний пропускает сигналы, поступакицие на его второй вход с выхода второго формирователя 6 импульсов и не пропускает сигналы, поступающие на его первый вход с выхода первого формирователя 5 импульсов, С выхода первого коммутатора 7 положительный импульс поступает на второй вход арифметического блока 17, первый вход блока 12 определения конца вагона, на входы первой и второй линий И и 18 задержки, а также на первый вход блока 10 фиксации конца состава. 112 Поскольку в исходном состоянии элемент И 26 открыт единичным сигналом, 41оступающим на его второй вход, то положительный импульс, поступающий на его первый вход, подается на третий вход триггера 25. Последний перебрасьшается в противоположное состояние, при котором сигнал на нулевом выходе, а следовательно и на выходе блока 10 фиксации конца состава равен нулю,. Нулевой сигнал с выхода триггера 25 поступает на второй вход логического элемен та И 26, закрывая его, а с выхода блока 10 фиксации конца состава на второй и третий входы триггера 9, запрещая-перебрасываться триггеру 9 по последующим импульсам, сформированным на выходах формирователей 5 и 6 импульсов,, при прохождении последующих колесных пар вагонов над путевыми датчиками 1 и 2. По отрицательному фронту импульса сформированного на выходе первого коммутатора 7, в арифметический блок 17 заносится содержимое второго счетчика 15 импульсов, являющееся делимым, в блок 10 фиксации конца состава -по его второму входу также заносится нулевое содержимое .второго счетчика 15 импульсов. Задержанный прямоугольный импульс с выхода второй линии 18 задержки поступает на третий вход арифметического блока 17 и отрицательным фронтом инициирует запуск операции деления. Поскольку содержимое второго счетчика 15 равно нулю, то результат деления также равен нулю и, следовательно, сигнал на выходе арифметического блока 17 отсутствует. С выхода первого коммутатора 7 сигнал подается на первый вход блока 12 определения конца вагона, который закрыт по другому входу сигналом нулевого уровня с выхода блока 21. С выхода первой линии 11 задержки прямоугольный импульс поступает на первые входы первого и второго счетчиков 14 и 15 импульсов, приводя их по отрицательному фронту в нулевое состояние, а также на первый вход ге нератора 13 тактовых импульсов, осуществляя его запуск. Прямоугольные , - . импульсы с выхода генератора 13 тактовых импульсов поступают на второй вход второго счетчика 15 импульсов, который осуществляет их счет, на

та, чтобы при прохолдении всех межосевых расстояний состава над датчиками 1 и 2 счетчик 23 на вычитание 6; первый вход арифметического блока 17 / для синхронизации работы последнего I при выполнении операции деления. Делитель 16 частоты уменьшает частоту следования импульсов генератора 13 тактовых импульсов в число раз, равное абсолютному значению расстояния между датчиками 1 и 2. Импульсы с выхода делителя 16 частоты поступают на второй вход первого счетчика 14 импульсов, который осуществляет их счет. Содержимое первого счетчика 14 импульсов поступает на пятый вход арифметического блока 17. При прохозздении над вторым путевым датчиком 2 первой колесной пары вагона вьфабатывается импульсный сигнал, который через усилитель 4 поступает на вход второго формирователя 6 импульсов. -Последний формирует на своем выходе прямоугольный импульс, которьй поступает на вторые входы первого 7 и второго 8 коммутаторов, а также на второй вход триггера 9. Поскольку на первом и третьем входах триггера 9 присутствует сигнал нулевого уровня а то он остается в прежнем состоянии. Первый и второй коммутаторы 7 и 8, которыю управляет триггер 9, также остаются в прежнем состоянии. С выхода второго коммутатора 8 положительный импульс поступает на шестой вход арифметического блока 17 и по отрицательному фронту этого импульса в арифметический блок 17 заносится содержимое второго счетчика 15 И1шульсов. При дальнейшем следовании вагона в нечетном направлении движения первая ксшесная пара вагона выходит из зоны действия второго путевого датчика 2, а вторая колесная пара проходит над первым путевым датчиком 1, При этом схема работает аналогично описанному и содержимое второго счетчика 15 импульсов заносится в арифметический блок 17, а также в блок 10 фиксации конца состава. Счетчик 23 на вычитание в блоке 10 начинает вьнитать из значения содержимого второго счетчика 15 импульсы, поступающие на его третий вход с генератора 24. Частота следования -.-«-...... импульсов выбирается из такого расчене выработал на выходе сигнал, равный нулю. С выхода первой линии 11 задержки импульс поступает на входы установки в нулевое состояние первого и второго счетчиков 14 и 15 импульсов. С выхода второй линии 18 задержки импульс поступает на третий вход арифметического блока 17 и инициирует работу последнего, который производит арифметическое деление содержимого второго счетчика 15 импульсов, пропорциональное первому межосевому расстоянию, на содержимое первого счетчика 14 импульсов, пропорциональ ное расстоянию между датчиками. При допущении, что скорость движения вагона на время прохоладения межосевого расстояния постоянна при выбранном соотношении частот следования импульсов на входы первого и второго счетчиков 14 и 15, частное от деления равно абсолютному значению зафиксированного межосевого рас стояния независимо от величины скорости вагона. Аналогичным образом в арифметическом блоке 17 вычисляются абсолютные значения последующи межосевых расстояний вагона, проходящего над первым и вторым путевыми датчиками 1 и 2. Вычисленные абсолютные значения межосевых расстояний вагонов с выхо да арифметического блока 17поступа ют на вход первого блока 19 постоян ной памяти и на первый вход регистра 20. В первом блоке 19 постоянной пам ти каждому значению межосевого расстояния соответствует перечень типо вагонов, имеюицх данное межосевое расстояние, при этом в выбранной ячейке памяти в тех ее разрядах, ко торые идентифицируют межосевое расстояние, соответствующее коду адреса данной ячейки памяти, хранятся единицы, а в остальных разрядах за писываются нули. Таким образом, в каждой ячейке памяти хранится двоичное слово, одпозначно определяющее те типы вагонов, которым принадлежит межосевое расстояние, соответствующее данной ячейке памяти. Разрядность входного кода первог блока 19 постоянной памяти определя ется наибольшим значением межосевого расстояния вагонов и требуемой 11 точностью его вычисления. Разрядность выходного кода (длина слова) первого блока 19 постоянной памяти определяется количеством распознаваемых типов вагонов. При поступлении с выхода, арифметического блока 17 на вход первого блока 19 постоянной памяти входного кода, соответствующего абсолютному значению зафиксированного первого межосевого расстояния, на выходе первого блока 19 постоянной памяти появляется код, в котором единица может присутствовать в одном или нескольких его разрядах. В первом случае распознавание типа вагона происходит по первому межосевому расстоянию. Во втором случае распознавание типа вагона не происходит и продолжается по последующим межосевым расстояниям, пока выходной код не будет содержать единицу только в одном из своих разрядов. Выходной код первого блока 19 постоянной памяти поступает на третий вход регистра 20, в котором осуществляется маскирование входного кода. В исходном состоянии во всех разрядах регистра 20 записаны единицы, что позволяет г аскировать любой код в пределах выбранной разрядности. По иницш1р5гющему сигналу, поступающему с вькода арифметического 17 на первый вход регистра 20, в последнем меняется состояние его разрядов в зависимости от значения выходного кода первого блока 19 постоянной памяти. При зтом состояние разрядов регистра 20, на которые поступают единицы входного кода, не меняется, в то время как остальные разряды, регистра обнулятся, т.е. происходит маскирование входного кода. С выхода регистра 20 значения его разрядов поступают на вход второго блока 21 постоянной памяти и на первый вход , блока 12 определения конца вагона. Во втором блоке 21 постоянной памяти хранятся коды различных типов вагонов, т.е. коды, имеющие единицу только в одном из своих разрядов. Таким образом, во втором блоке 21 постоянной памяти осуществляется ндентификация типа вагона путем сравнения поступающего входного кода с храня91

щимися в памяти. Если во входном коде второго блока 21 постоянной памяти присутствует несколько единиц, то на выходе его сигнал равен нулю, т.е. распознавание типа вагона не произошло. В случае, если во входном коде присутствует только одна единица, то на выходе второго блока 21 постоянной памяти присутствует единица, т.е. произошло распознавание типа вагона.

Единичный сигнал с выхода второго блока 21 постоянной памяти поступает на вход счетчика 22 вагонов, содержимое которого увеличивается на единицу, а также на второй вход блока 12 определения конца вагона. Кодовый сигнал с выхода регистра 20 может быть в принципе использован также и для регистрации типа вагона в соответствующих устройствах.

При появлении на выходе второго блока 21 постоянной памяти единичного сигнала (сигнала распознавания типа вагона) выходной код регистра 20 воспринимается по первому входу блоком 12 определения конца вагона.

I

Если фактическое число осей, прошедших над первым датчиком 1, не равно числу осей, идентифицированного типа вагона, то на выходе блока 12 определения конца вагона присутствует сигнал нулевого уровня, свидетельствующий о том, что конец вагона не определен.

При прохождении над первым датчиком 1 последней колесной пары вагона код фактического числа прошед ших осей вагона в блоке 12 совпадает с кодом на выходе регистра 20, в результате чего в блоке 12 формируется единичный сигнал конца вагона,Единичный сигнал с выхода блока 12 поступает на второй вход генератора 13 тактовьк импульсов, блокируя его, а также на второй вход регистра 20, устанавливая все его разряды в единичное состояние.

Устройство готово к распознаванию очередного вагона, которое начинается при прохождении первой колесной

10

23921

пары следующего вагона над путевым датчиком 1.

В случае движения состава в четном направлении и прохождении первой 5 колесной пары движущегося вагона

над вторым путевым датчиком 2 последний выбаратывает импульс, который после усиления поступает на вход второго формирователя 6 импульсов. 0 Последний формирует на своем выходе прямоугольный импульс, поступающий на вторые входы первого и второго коммутаторов 7 и 8 и на триггер 9. Так как на первом и третьем входах S последнего присутствует сигнал единичного уровня, то триггер 9 перебрасывается в противоположное состояние, при котором на нулевом выходе присутствует единичный потенциал,

0 а на единичном - нулевой. Сигнал единичного уровня поступает на третий вход коммутатора 8 и воздействует на него таким образом, что через последний проходят сигналы с выхода

5 первого формирователя 5 импульсов и не проходят сигналы с выхода второго формирователя 6 импульсов.

Сигнал нулевого ЗФОВЕЯ поступает на первый вход коммутатора 7 и воз0 действует на него таким образом, что через последний проходят сигналы с выхода второго формирователя 6 импульсов и не проходят сигналы с выхода первого формирователя 5 им5 пульсов. Дальнейшая работа устройства происходит аналогично.

Таким образом, устройство нормально работает независимо от направления движения состава.

0 Предлагаемое устройство для распознавания движущихся вагонов позволяет с большей надежностью распознавать широкий класс типов вагонов по количеству осей, в том числе

5 и с нечетным количеством осей, независимо от направления движения состава, а также зафиксировать конец состава.

Применение предлагаемого устройства на пунктах стыкования сокращает стоянки поездов на этих пунктах за счет автоматизации счета вагонов.

111

1. УСТРС СТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ ТИПА ДВИЖ5Т|ИХСЯ ВАГОНОВ, содержащее путевые датчики, подключенные через усилители к формирователям импульсов счетчики импульсов, подключенные первыми входами к первому входу генератора тактовых и шульсов и выходу первой линии задержки, вторы ми входами - к выходу генератора тактовых импульсов, причем первый счетчик импульсов подключен через блок деления к первому входу ар фметического блока, выход которого подключен к входу первого блока постоянной памяти и первому входу регистра, и третьими входами к второму входу регистра и выходу блока определения конца вагонов, один вход которого подключен к выходу регистра и входу второго блока постоянной памяти, другой вход - к выходу первого блока постоянной памяти и входу счетчика вагонов, вторую линию задержки, подключенную входом к входу первой линии задержки и второму входу арифметического блока, выходом - к третье-W му входу арифметического блока, четвертый ипятый вход которого подключены соответственно к выходам первого и второго счетчиков импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности-, оно снабжено блоком фиксации конца состава, триггером, первым и вторым коммутаторами, v первыми входами подключенными к вьпсоду первого формирователя импульсов и первому входу триггера, вторыми входами - к выходу второго формирователя импульсов и второму входу триггера, третьими входами соответственно - к первому и второму выходу триггераj установочные входы которого подключены к выходу блока фиксации конуса состава, первый вход которого подключен к выходу первого коммутатора и входу первой линии задержки, второй вход - к выходу второго счетчика импульсов, a выход второго коммутатора подключен к шестому входу арифметического блока. 2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что, блок фик iiQ сации конца состава содержит.счетчик на вычитание, первым и вторым входаD N5 ми которого образованы соответственно первый и второй входы этого блока, генератор, выход которого подключен к третьему входу счетчика на вычитание, счетный триггер, первый вход которого подключен к выходу счетчика на вычитание, a выход этого блока образован инверсным выходом элемента И, первый вход которого соединен с первым входом счетчика на вычитаня0 второй вход подключен к инверсному выходу счетного . триггера, a выход - к его третьему входу.