Устройство для распознавания типа вагонов подвижного состава Советский патент 1986 года по МПК B61L1/16 

to

11260280

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к устройствам для измерения параметров рельсовых подвижных единиц, и может , быть использовано в автоматизирован ных процессах управления железнодорожным транспортом.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройст ва.

На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства для распознавания движупокхся вагонов; на фиг.2 - структурная схема блока фиксации конца состава.

Устройство содержит два путевых датчика 1 и 2, установленных на пути, на расстоянии, меньшем наименьшего из межосевых расстояний вагона. Выходы датчиков 1 и 2 через соответствующие усилители 3 и 4 подключены к входам соответствующих формирователей 5 и 6 импульсов. Выход формирователя 5 подключен к входам элементов 7 и 8 задержки, первым входам блока 9 фиксации конца состава и арифметического блока 10 деления, второй вход которого связан с выходом элемента 7 задержки. Выход формирователя 8 подсоединен к первым входам счетчиков 11 и 12 и генератора 13 импульсов. Второй вход генератора 13 соединен с выходом блока 9, к которому также подключены первый вход элемента 1А индикации, вторые входы счетчиков 1 и 12, третий вход блoka 15 суммирования. Выход генератора 13 связан с вторым входом блока 15, пер- вьм входом подключенного к выходу

ляется выход регистра 18. Первый вход регистра 18 является первым входом блока 15, второй вход - вторым входом блока 15 и регистра 17, третий вход - третьим входом блока 15 и регистра 17. Блок 9 фиксации конца состава содержит генератгр.20 импульсов, подключенный к первому входу счетчика 21. Счетчик 21 - вычитающий, выход его связан с первым входом триггера 22, второй вход и выход которого подсоединены соответственно к выходу и первому входу элемента И 23, второй выход счетчика 21 образует 5 первый вход блока 9, третий вход счетчика 21 является вторым входом блока 9, а выход триггера 22 являетсяг выходом блока 9.

Устройство позволяет определить длину движущихся объектов - вагонов, отцепов составов.

Регистры 17 и 18 сбрасываются в нулевое состояние по заднему фронту импульса, поступакнцего на их третьи входы с выхода блока 9 фиксации конца состава. Счетчики II и 12 сбрасываются в нулевое состояние по переднему фронту импульса на вторых входах, поступакяцего с вьпсода блока 9 30 и по заднему фронту импульса поступающего с выхода элемента 8 задержки на их первые входы. Элементы 14 инди- кации высвечивают значение длины состава по переднему фронту импульса, поступакяцего на его первый вход с выхода блока 9.

Устройство работает следующим образом.

20

25

35

к второму входу элемента входом арифметического

В исходном состоянии при отсутстарифметического блока 10, а выходом - ад вии вагонов, сигналы на выходах формирователей 5 и 6, элементов 7 и 8 соответствуют нулевому уровню, содержимое счетчиков 11 и 12 равно нулю, генератор 13 заблокирован, на выходе 4S ари4метического блока 13 сигнал соответствует нулевому уровню. Содержимое регистра 18 равно абсолютному значению последнего межосевого расстояния предыдущего состава, а содержимое рё- 50 гистра 17 равно абсолютному значению ,длины предыдущего состава. Сигнал на выходе блока 9, т.е. на выходе триггера 22 соответствует единичному уровню,, генератор 20 вырабатывает имны с первыми входами регистра 17, вы- 55 пульсы частоты f j, на выходе счетчи- ход которого образует выход блока 15, ка 21 - сигнал единичного уровня, а также соединен с первым входом сум- При прохождении первой колесной матора 19, вторым входом которого яв- пары движущегося вагона над датчиком

14, третьим блока 10

и счётчика 12 и через делитель 16 частоты - с третьим входом счетчика 11. Выход счетчика 12 подсоединен к второму входу блока 9 и к четвертому входу арифметического блока 10, пятый н шестой входы последнего подключены к выходам соответственно счетчика 11 и формировате|ЛЯ 6.

При этом блок 15 суммирования содержит регистры 17 и 18 памяти к сум- матор 19, выходы последнего соедине

ляется выход регистра 18. Первый вход регистра 18 является первым входом блока 15, второй вход - вторым входом блока 15 и регистра 17, третий вход - третьим входом блока 15 и регистра 17. Блок 9 фиксации конца состава содержит генератгр.20 импульсов, подключенный к первому входу счетчика 21. Счетчик 21 - вычитающий, выход его связан с первым входом триггера 22, второй вход и выход которого подсоединены соответственно к выходу и первому входу элемента И 23, второй выход счетчика 21 образует первый вход блока 9, третий вход счетчика 21 является вторым входом блока 9, а выход триггера 22 являетсяг выходом блока 9.

Устройство позволяет определить длину движущихся объектов - вагонов, отцепов составов.

Регистры 17 и 18 сбрасываются в нулевое состояние по заднему фронту импульса, поступакнцего на их третьи входы с выхода блока 9 фиксации конца состава. Счетчики II и 12 сбрасываются в нулевое состояние по переднему фронту импульса на вторых входах, поступакяцего с вьпсода блока 9 и по заднему фронту импульса поступающего с выхода элемента 8 задержки на их первые входы. Элементы 14 инди- кации высвечивают значение длины состава по переднему фронту импульса, поступакяцего на его первый вход с выхода блока 9.

Устройство работает следующим образом.

1. вырабатывается импульс, поступающий после усиления на вход формирователя 5, на выходе которого формируется прямоугольный импульс, поступающий на первые входы арифметического блока 10, блока 9 и входы элементов 7 и 8 задержки.

По заднему фронту импульса в арифметический блок 10 деления по .четвертому входу заносится содержимое счетчика 12 - делимое. Сигнал с выхода элемента 7 задержки поступает на второй вход арифметического блока 10 и задним фронтом инициирует запуск операции деления. Так как делимое равно нулю, то результат деления так же нуль, а на выходе арифметического блока 10 сигнал отсутствует.

Сигнал с выхода формирователя 5

поступает на первый вход блока 9, ко- 20 gy вычитать из значения содержимого торый является входом разрешения записи счетчика 21 и входом элемента И 23. По переднему фронту этого сигнала с выхода элемента И 23 триггер 22 перебрасывается в нулевое состоя- 25 ние. Этот нулевой сигнал закрывает элемент И 23 и поступает на третий вход блока 15, обнуляя задним фронтом регистры 17 и 18. Нулевое показание счетчика 12 записывается на информа- 30 ционный вход счетчика 21. По заднему фронту импульса формирователя 5 в счетчик 21 заносится нулевое показание счетчика 12. При этом на выходе счетчика 21 - сигнал единицы, так 35 как показание счетчика 12, занесенное в него, равно нулю.

С выхода элемента 8 задержки сигнал поступает на первые входы счетчи-.

счетчика 12 импульсы, поступающие на его первый вход с генератора 20 импульсов, следующих с частотой f, . Частота следования импульсов выби рается из такого расчета, чтобы при прохождении всех межосевых ра стоя- Ш1Й составы над датчиками 1 и 2, счетчик 21 ие вырабатывал на выходе сигнал, равный нулю, т.е. чтобы не возникло переполнение по вычитанию. При рассмотрении случая, когда вслед за минимально возможным межосевым расстоянием состава IMHH следует мак симально возможное - IMOKC ЭД датчи ками 1 и 2 и при условии, что скорость прохождения минимального и мак симального межосевых расстояний постоянна, то получаем следующее значение частоты:

ков 11 и 12, сбрасывая их, а также 40 на первый вход генератора 13, осуществляя его запуск. Импульсы частотой f,, поступают с выхода генератора 13 на третий (счетный) вход счетчика 12 и на третий вход арифметичес-45

кого блока 10 для синхронизации его работы при вьтолнении операции деления . Делитель 16 частоты уменьшает частоту fэ с выхода генератора 13 в число раз, равное абсолютному знача- 50 нию расстояния между датчиками 1 и 2. Импульсы частоты fj с выхода дели теля поступают на третий (счетный) вход счетчика 11, содержимое которого поступает на пятый вход арифмети- 55

ческого блока 10. При прохождении первой колесной пары над датчиком 2 вырабатывается импульс, поступающий

0

через усилитель А на вход формирователя 6 импульсов, на выходе которого формируется прямоугольный импульс, поступающий на тестой вход арифметического блока 10, в который по заднему фронту импульса с формирователя заносится содержимое сче тчика 1 1, являющееся делителем.

При дальнейшем следовании вагона в направлении движения первая колесная пара вагона выходит из зоны дей- 1ствия датчика 2, а вторая колесная пара проходит над датчиком 1. При этом, схема работает аналогично описанному и содержимое одного счетчика 12 заносится в арифметический блок 10 деления и в блок 9 фиксации конца, состава, в котором занесение происходит в счетчик 21. Счетчик 21 начинаgy вычитать из значения содержимого

счетчика 12 импульсы, поступающие на его первый вход с генератора 20 импульсов, следующих с частотой f, . Частота следования импульсов выбирается из такого расчета, чтобы при прохождении всех межосевых ра стоя- Ш1Й составы над датчиками 1 и 2, счетчик 21 ие вырабатывал на выходе сигнал, равный нулю, т.е. чтобы не возникло переполнение по вычитанию. При рассмотрении случая, когда вслед за минимально возможным межосевым расстоянием состава IMHH следует максимально возможное - IMOKC ЭД датчиками 1 и 2 и при условии, что скорость прохождения минимального и максимального межосевых расстояний постоянна, то получаем следующее значение частоты:

f.

MQKC

Возможно уменьшение скорости движения состава при прохождении максимально возможного межосевого расстояния над датчиками и 2, а также погрешности работы путевых датчиков 1 и 2 можно учесть с помощью поправочного коэффициента К, , тогда значение частоты следования импульсов генератора 20 импульсов должно быть равно.

К,

--littJ

МП КС

fl

С выхода элемента 7 задержки импульс поступает на .второй вход арифметического блока 10 деления и инициирует работу последнего, который производит арифметическое деление содержимого счетчика 12, пропорциональное периому межосевому расстоянию, на содержимое счетчика 11, пропорциональное расстоянию между датчиками. Считая, что скорость движения вагона за время прохождения межрсево- го расстояния постоянна и при выбранном соотношении частот f, f j на входах счётчиков П и 12, частное от деления будет равно абсолютному значению зафиксированного межосевого расстояния независимо от величины

скорости состава. Аналогичным образо в арифметическом блоке 10 вычисляются абсолютные значения последукяцих межосевых расстояний, проходящих над датчиками 1 и 2, в том числе и автосцепочные межосевые расстояния.

20 да генератора 20, из значения содержимого счетчика 12, которое пропорционально последнему межосевому расстоянию. В момент, когда на выходе счетчика 2 - , т.е. происходит

25 переполнение счетчика по вычитанию. Задним фронтом сигнала переполнения счетчика 21, перебрасывается триггер 22 в исходное состояние, при котором на его выходе единичный сигнал. ПосКаждое вычисленное абсолютное значение межосевых расстояний состава поступает на первый вход блока 15 суммирования, поступая при этом на первый вход регистра 18. По тактовому импульсу от генератора 13 на второй вход блока 15 (вход разрешения записи регистров 17,и 18), разрешающему запись в регистры, в регистр 18 зано- зо леднее означает, что произошла фикса- сится абсолютное значение первого ция конца состава. Единичный сигнал межосевого расстояния состава, С вы- с выхода триггера 22 открывает зле- хода регистра 18 эта величина посту- мент И 23 для приема сигналов о сле- пает на второй вход сумматора 19, на дующем составе, а так же блокирует первый вход которого поступает содер-35 генератор 13, обнуляеу счетчики 11 и жимое регистра 17. Сумматор J9 произ- 12 и высвечивает на элементе 14 длину водит сложение содержимого регистров 17 и 18, Поскольку содержимое регистра 17 было нулевым, то в сумматоре 19 первое вычисленное значение рас- до стояния склгьдагвается с нулем и с высостава.

Таким образом, предлагаемое устройство фиксирует на элементе 14 длину состава и возвращается в исходное состояние готов ности.

0280 - 6

хода сумматора 19 по тактовому импульсу от генератора 13 записьтается в регистр 17, Таким образом, в регистре 17 содержится сумма абсолютных 5 межосевых расстояний вагона (состава) , а в регистре 18 содержится очередное слагаемое, прибавляемое к сумме, по ступающей из регистра 17 на первый вход сумматора, как второе сла- 10 гаемое, и результат заносится с регистр 17. С выхода регистра 17 значение дпины вагона (состава) поступает на второй вход элемента 14 индикации, на котором высвечивается значение

5 длины,

После прохождения последней колесной пары вагона (состава) над датчиками 1 и 2, счетчик 21 начинает вычитать импульсы, поступающие с выхо20 да генератора 20, из значения содержимого счетчика 12, которое пропорционально последнему межосевому расстоянию. В момент, когда на выходе счетчика 2 - , т.е. происходит

25 переполнение счетчика по вычитанию. Задним фронтом сигнала переполнения счетчика 21, перебрасывается триггер 22 в исходное состояние, при котором на его выходе единичный сигнал. Посзо леднее означает, что произошла фикса ция конца состава. Единичный сигнал с выхода триггера 22 открывает зле- мент И 23 для приема сигналов о сле- дующем составе, а так же блокирует 35 генератор 13, обнуляеу счетчики 11 и 12 и высвечивает на элементе 14 длин до

еднее означает, что произошла фикса- ция конца состава. Единичный сигнал с выхода триггера 22 открывает зле- мент И 23 для приема сигналов о сле- дующем составе, а так же блокирует генератор 13, обнуляеу счетчики 11 и 12 и высвечивает на элементе 14 длину

состава.

Таким образом, предлагаемое устройство фиксирует на элементе 14 длину состава и возвращается в исходное состояние готов ности.

Фи.Г

2Г

22

L-.

ор Ю.Середа 5180/16

фиг. 2

Составитель Ю.Сокрярв Техред Л.Сердюкова

Тираж 473

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Коррек Подписн

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная 4

1&:

Корректор А Тяско Подписное