Устройство автоматической сигнализации о приближении поезда к участку путевых работ Советский патент 1987 года по МПК B61L23/06 

1

Устройство относится к технике железнодорожного транспорта, в частности к системам предупреждения о приближении поезда к месту проведения путевых работ.

Подготовка устройства к работе заключается в том, что оно устанавливается вблизи зоны путевых работ, на определенном расстоянии от него (1,5-2,5 км) устаЦель изобретения - повышение надеж- 5 навливают отражаюш,ие элементы 13 и 14, ности устройства.смонтированные на обпдей панели площаНа фиг. 1 представлена блок-схема уст- дью 5. После этого одним из работников ройства автоматической сигнализации о приб- осуществляется грубая визуальная настройка на отражающие элементы, в контролируемой зоне, например, при помощи оптической системы наведения на мищень (не показана). При включении питания луч лазерного генератора 11, управляемый блоком 6 сканирования, начинает построчную развертку (сканирование), по площади 5 (фиг. 1).

лижении поезда к участку путевых работ; на фиг. 2 - блок-схема блоков устройства. Устройство для автоматической сигнализации о приближении поезда к участку путевых работ содержит установленный на участке проведения работ приемник 1, подключенный выходом к одному входу бло10

ка 2 счета отраженных сигналов, к другому Лазерный луч, пробегая по площади S, повходу которого подключен первый выход блока 3 развертки, выход - к одному входу блока 4 наведения луча на центр площади сканирования, другой вход которого соединен с вторым выходом блока 3,

следовательно отражается от триппель- призм отражающих э.лементов 13 и 14. Поскольку поверхность каждой из триппель- призм закрыта поляризатором, то отраженные лучи из-за поляризации отличаются

один выход - с входом блока 5 согласо- 20 между собой. Главные оптические оси поля- вания, подключенного выходом к одномуризаторов триппельпризм отражающих элевходу блока 6 сканирования, другой выходментов 13 и 14 взаимно перпендикулярны,

блока 4 наведения луча на центр площади сканирования подсоединен к входу блока 7

Поэтому лазерный луч, последовательно достигая триппельпризм отражающих элеконтроля числа отраженных сигналов. Пер- 25 ов 13 и 14, преобразуется в отражен- вый, второй и третий выходы блока 7 сое-ные лучи, поляризованные в соответствующих плоскостях, что позволяет регистрировать определенную очередность их приема. Отраженное от триппельпризм излучение регистрируется приемпиком 1. При этом

входом счетчика 10 циклов сканирования и зо через объектив 15 приемника и оптичес- входом блока 3, третий выход которогокий фильтр 16 отраженные лучи поступают на зеркало 17. При этом световой пучок делится на два разных пучка. Далее один из указанных световых пучков непосредственно, а второй посредством зеркала 18 пока 10, выходом связанного с входом бло- 35 Упают соответственно на поляризаторы 19 ка 12 оповещения. В зоне контроля приб-и 20, которые пропускают свет лишь в том

случае, если плоскость поляризации совпадает с главной оптической осью поляризатора. Тем самым в устройстве осуществляется селекп.ия сигналов, принимаемых от каждого из отражателей, а именно на каждый из фотоприемников 21 и 22 поступает сигнал, отраженный соответственно

второй и третий динены соответственно с входом блока 8 вычисления времени движения поезда до участка путевых работ, связанного выходом с входом блока 9 индикации скорости, с первым

связан с вторым входом блока 6 сканирования, подключенного выходом к входу лазерного генератора 11. Четвертый выход блока 3 соединен с вторым входом счетчилижения поезда установлены отражающие элементы 13 и 14.

Приемник 1 (фиг. 2) содержит объектив 15, оптический фильтр 16, зеркало 17, зеркало 18, поляризаторы 1.9 и 20, фотоприемники 21 и 22, усилители 23 и 24. Выходы усилителей 23 и 24 образуют выход приемника 1.

40

первым и вторым отражателями. Электрические сигналы с выходов фотоприемников

первым и вторым отражателями. Электрические сигналы с выходов фотоприемников

Блок 2 счета отраженных сигналов 21 и 22 усиливаются соответственно усилисодержит элементы И 25-28, выходы которых подключены к входам соответствующих счетчиков 29-32.

Блок 4 наведения луча на центр нлопла- ди сканирования содержит сумматоры 33- 36 и элементы 37 и 38 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

Рассмотрим работу устройства в режиме поиска отражающих элементов при грубой настройке устройства и при отклонении от первоначального положения в ретелями 23 и 24. В процессе сканирования сначала просходит отражение луча от триппельпризмы отражающего элемента 14. После селекции отраженного луча в приемнике на выходе усилителя 24 формируется 50 сигнал уровня «1, который поступает на одни входы элементов И 28 и 27 блока 2 счета отраженных сигналов. На другие входы указанных элементов И поступают электрические сигналы с выходов триггера блока 3 развертки (на фиг. 2 триггер не показан).

зультате воздействия вибраций или других55 Триггер переключается с частотой, выбранвнещних факторов и в режиме контроляной таким образом, чтобы за половину

наличия отраженных сигналов и оповеще-периода Т луч лазера нрошел верхнюю

ния о приближении поезда.половину плопдади S сканирования. В то

Подготовка устройства к работе заключается в том, что оно устанавливается вблизи зоны путевых работ, на определенном расстоянии от него (1,5-2,5 км) устаследовательно отражается от триппель- призм отражающих э.лементов 13 и 14. Поскольку поверхность каждой из триппель- призм закрыта поляризатором, то отраженные лучи из-за поляризации отличаются

между собой. Главные оптические оси поля- ризаторов триппельпризм отражающих элепервым и вторым отражателями. Электрические сигналы с выходов фотоприемников

21 и 22 усиливаются соответственно усили 21 и 22 усиливаются соответственно усилителями 23 и 24. В процессе сканирования сначала просходит отражение луча от триппельпризмы отражающего элемента 14. После селекции отраженного луча в приемнике на выходе усилителя 24 формируется 50 сигнал уровня «1, который поступает на одни входы элементов И 28 и 27 блока 2 счета отраженных сигналов. На другие входы указанных элементов И поступают электрические сигналы с выходов триггера блока 3 развертки (на фиг. 2 триггер не показан).

55 Триггер переключается с частотой, выбранвремя, когда луч лазера построчно пробегает сверху вниз (фиг. 1) по верхней половине площади S, электрический сигнал уровня «1 присутствует на вторых входах элементов И 25 и 26. Во время другого полупериода времени Т происходит движение луча по нижней половине площади S, и электрический сигнал уровня «1 поступает с блока 3 развертки на второй вход каждого из элементов И 27 и 28. Тем самым периодичное формирование в триггере блока 3 логической единицы позволяет идентифицировать взаимное положение площади S, по которой производится сканирование, и блока отражающих элементов, имеющих разное по высоте расположение трип- пельпризм отражающих элементов 13 и 14. Сигналы с элементов И 25-28 поступают на входы соответствующих счетчиков 29-32. Счетчик 29 регистрирует число отраженных сигналов, полученных от отражающего элемента 13, при сканировании по верхней половине площади, а счетчик 30 - по нижней половине площади 5, Аналогичным образОдМ счетчики 31 и 32 регистрируют импульсы, полученные от отражающего элемента 14, при сканировании соответственно по верхней или нижней половине площади 5. Регистрация отраженных сигналов отдельно от каждой из триппельпризм при сканировании только по верхней или только по нижней половине площади S позволяет корректировать положение центра площади относительно геометрического центра отражающих элементов. Указанную функцию выполняет блок 4. При этом информация со счетчиков 29-32 блока 2 за определенное число циклов сканирования Л поступает на входь сумматоров 33-36 блока 4. При этом в сумматорах 33 и 34 подсчитывается общее число импульсов и N2, полученных соответственно от триппельпризм отражающих элементов 13 и 14. Аналогично в сумматорах 35 и 36 подсчитывается общее число импульсов Л/в и Mi , полученных в целом от триппельпризм отражающих элементов 13 и 14 при движении луча лазера соответственно только по верхней или только по нижней половинам площади S сканирования.

Информация с выходов сумматоров 33 и 34 поступает на входы элементов 37 сравнения. Здесь происходит сравнение числа отраженных сигналов, зафиксированных от триппельпризм отражающих элементов 13 и 14. Если число отраженных сигналов от отражающего элемента 13 (N) больше, чем от отражающего элемента 14 (Л 2), то в блоке 4 вырабатывается управляющий сигнал,

пропорциональный A,, который затем поступает с элемента 37 сравнения на вход блока 5 согласования. Данный блок воздействует на блок 6 сканирования таким

образом, что центр площади S смещается вправо на величину, прямо пропорциональную AjV. Если же за N циклов сканирования в сумматоре 34 зарегистрировано

число отраженных сигналов больше, чем N(N2-jVi -0), то управляющий сигнал появляется на выходе элемента 37 сравнения, поступающего на вход блока 5. В результате блок коррекции воздействует на блок сканирования таким образом, что центр пло щади S смещается влево. Аналогичным образом осуществляется коррекция площади сканирования по вертикали. При этом в элементе 38 сравнения сравнивается общее число отраженных сигналов Л в , полученных

5 в сумматоре 35 при сканировании по верхней половине площади 5, и общее число отраженных сигналов Л „ , полученных при сканировании по нижней половине площади S. По результатам сравнения вырабатывается управляющий сигнал, который

0 с выхода блока 5 согласования воздействует на блок 6 сканирования таким образом, что геометрический центр площади сканирования S смещается вверх или вниз пропорционально разности Проверка

s

работоспособности устройства осуществляется блоком 7 контроля числа отраженных сигна.пов. С этой целью входы данного блока подключены к выходам сумматоров.

0

В блоке 7 сравнивается общее число импульсов, зарегистр1;рог1;1Н11ых за определенное время от нервс- го i Biopoi o отражателя, с заданным минимальным 4MC,TON; отраженных сигналов /;;. Если сумма N -{-jV

5 m, то с блока 3 развертки поступает команда на вход блока 6 скаинрования. Но этой команде площадь сканирования увеличивается в 4 раза, а линейные раз.меры в 2 раза. При необходимост } коррекл ция центра площади S производится описанным выше образом. Одновременно включается счетчик 10 циклов сканировании, на второй вход KOTOpoi o поступает ннфор- .мация с блока 7. В том случае, если за . V циклов сканировапня ш сло импульсов, по5 ступивщих на второй вхо;-, блока 7. окажется меньпю ло| стпм. 11М, па его .холе формируется KOMai :i:; мключения Олок; 12 оповеп1ения.

При появлении po.ibcoBoi подвижной g единицы в зоне расположения отражающих элементов последовательно перекрываются отраженные сш налы ннача.че от первого, а затем от второ1 о отражающего элемента. В результате в суммато|1е ЗЯ будет зафиксировано меньшее число .1ьсов, чем в 5 сумматоре 3-1. (jii iia, промпрциоиалыюй разности / V---V;: iiocTXTfiCT через б. юк 7 в блок 8 вычисления ivu Meini приб. ;ижепия поезда. Поскольку иос. 1;г- 1екп|)1ты отраженные сигналы от обоих отражателей, то в следующей серии циклов сканирования также выполняется условие .m и блок проверки исправности посредством блока 3 развертки переключает блок 7 на сказанный с блоком сигнализации, лазерный генератор и установленные в зоне контроля приближения поезда отражающие элементы, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено блоком развертнирование по площади 4S. После того как ки, блоком наведения луча н а цен7р 7;о

отраженные сигналы не будут получены ищади сканирования, блоком сканирования

при сканировании по большой площади 4S,--F блок 7 через счетчик 10 включает блок 12

оповещения, сигнализирующий о появлении

счетчиком циклов сканирования, блоком вычисления времени движения поезда до

fj-. .iv /iDjicnnnучастка путевых работ, блоком контроля

поезда. Одновременно из блока 8 вычис- 10 числа отраженных сигналов блоков счета nvrLV движения поезда до участкаотраженных сигналов, один вход которого

путевь1х работ информация о разностиподключен к выходу приемника, другой

.к яТипп зафиксированных привход - к первому выходу блока развертсканировании по малой площади, поступаетки, выход - к одному входу блока нана блок 9 индикации скорости а движенияведения луча на центр площади сканироподвижнои единицы и об ожидаемом време- 5 вания, другой вход которого соединен с ни появления поезда.вторым выходом блока развертки, один и

1аким образом, применение предлагав-другой выходы - с входами блока скамого устройства позволяет своевременнонирования и блока контроля числа отраоповещать работающих на путях о прибли-женных сигналов, первый, второй и третий

женин рельсовой подвижной единицы и полу- 20 выходы которого связаны соответственно ......Р приближенную оценкус входом блока вычисления времени движения поезда до участка проведения путевых работ, одним входом счетчика циклов сканирования и входом блока развертки, третий и четвертый выходы которого подключены к 25 другим входам соответственно блока сканирования и счетчика циклов сканирования, выход последнего связан с входом блока сигнализации, выход блока сканирования подсоединен к входу лазерного генератора.

скорости движения рельсовой подвижной единицы.

Формула изобретения

Устройство автоматической сигнализации о приближении поезда к участку путевых работ, содержащее установленный на участке проведения работ приемник, связанный с блоком сигнализации, лазерный генератор и установленные в зоне контроля приближения поезда отражающие элементы, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено блоком развертки, блоком наведения луча н а цен7р 7;о

Изобретение относится к технике железнодорожного транспорта, в частности к системам предупреждения о приближении поезда к месту проведения путевых работ. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Устройство для автоматической сигнализации о приближении поезда к участку путевых работ содержит установленный на участке проведения работ приемник 1, подключенный выходом к одному входу блока 2 счета отраженных сигналов, к другому входу которого подключен первый выход блока 3 развертки, выход - к одному входу блока 4 наведения луча на центр площади сканирования, другой вход которого соединен с вторым выходом блока 3, один выход - с входом блока 5 согласования, подключенного выходом к одному входу блока 6 сканирования, другой выход блока 4 наведения луча на центр площади сканирования подсоединен к входу блока 7 контроля числа отраженных сигналов. Первый, второй и третий выходы блока 7 соединены соответственно с входом блока 8 вычисления времени движения поезда до участка путевых работ, связанного выходом с входом блока 9 индикации скорости, с первым входом счетчика 10 циклов сканирования и входом блока 3, третий выход которого связан с вторым входом блока 6 сканирования, подключенного выходом к входу лазерного генератора 11. Четвертый выход блока 3 соединен с вторым входом счетчика 10, выходом связанного с входом блока 12 оповещения. В зоне контроля приближения поезда установлены отражающие элементы 13 и 14. 2 ил. сл Ег- -7ГГо-с ;г to 00