Устройство для контроля кодовой рельсовой цепи Советский патент 1987 года по МПК B61L23/16 

Изобретение относится к технике железнодорожного транспорта и может быть использовано в системах автоблокировки и телеметрического контроля.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет увеличения контролируемых параметров и повышение надежности за счет исключения влияния ycfpoflcTBa на контролируемые цепи.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство для контроля кодовой рельсовой цепи содержит трансформатор 1 тока, путевое реле 2, рельсовую линию 3, четырехполюсник 4 релейного конца, преобразователь 5 тока в напряжение, трансформатор 6 тока, источник 7 питания рельсовой цепи, рельсовую линию 8, изолирующие стыки 9, преобразователь 10 тока в напряжение, компараторы 11 -13, источники 14-16 опорного напряжения, триггеры 17 и 18, счетчик 19 элемент И 20, триггер 21, счетчик 22, блок 23 сброса, триггеры 24 и 25, формирователь 26 импульсов, счетчик 27, триггер 28, тыловой контакт 29 сигнального реле желтого огня, регистр 30, формирователи 31.1-31.4 импульсов, элемент ИЛИ 32 и регистр 33.

Рельсовые линии 3 и 8, путевое реле 2, четырехполюсник 4 релейного конца, источник 7 питания рельсовой цепи, изолирующие стыки 9 и тыловой контакт 29 сигнального реле желтого огня конструктивно в состав устройства не входят, но связаны с ним функционально.

Трансформатор тока 1 подключен первичной обмоткой в цепь путевого реле 2, которое, в свою очередь, подключено к рельсовой линии 3 через четырехполюсник 4 релейного конца, а вторичной - к первому преобразователю 5 тока в напряжение. Трансформатор 6 тока включен первичной обмоткой между источником 7 питания рельсовой цепи и смежной рельсовой линией 8, изолированной от рельсовой линии 3 с помощью изолирующих стыков 9, а вторичной подключен к второму преобразователю 10 тока в напряжение. Вторые входы компараторов 11 и 12 подключены к выходу первого преобразователя 5, а первый вход компаратора 13 подключен к выходу преобразователя 10 тока Б напряжение, первые входы компараторов 11 и 12 и второй компаратора 13 соединены с выходами соответствующих источников 14-16 опорного напряжения.

Выход компаратора 11 соединен с первыми входами триггеров 17 и 28 и установочным входом счетчика 19, второй выход счетчика 19 подключен к первому входу элемента И 20, первый выход соединен с вторым входом триггера 17, третий выход - с вторым входом элемента И 20 и входом управления регистра 30, четвертый выход -

с вторым входом триггера 28, вход синхронизации которого через тыловой контакт 29 сигнального реле желтого огня подключен к общему проводу.

5 Выход компаратора 12 соединен с первым входом триггера 18, второй вход последнего подключен к второму входу триггера 21, выходу триггера 17, счетному входу счетчика 22 и второму входу блока 23 сброса, а выход триггера 18 соединен с первым вхо дом триггера 21.

Выход компаратора 13 подключен к первому входу триггера 24 и установочному входу счетчика 27, первый выход последнего соединен с вторым входом тригге ра 24, а его второй выход - с первым входом триггера 25, второй вход которого подключен к выходу триггера 24 и второму входу блока 23 сброса.

Вход формирователя 26 импульсов подключен к шине сети питания, а его вы0 ход - к счетным входам счетчиков 19 и 27. Выход элемента И 20 подключен к установочному входу счетчика 22, выходы которого соединены с соответствующими входами регистра 30, выходы последнего через

5 формирователи 31.1-31.4 подключены к входам элемента ИЛИ 32, выход которого соединен с входом управления регистра 33, установочный вход последнего подключен к выходу блока 23 сброса, а информационный вход подключен к шкне источника напряQ жения логической «1.

Устройство работает следующим образом. В обмотке путевого реле 2 протекают импульсы переменного тока (радиоимпульсы) с кодовым циклом, например, 1,6 с, кото(. рые поступают из рельсовой линии 3 через четырехполюсник 4 релейного конца, содержащий фильтр и устройства защиты. В смежную рельсовую линию 8 из источника 7 питания рельсовой цепи поступают также импульсы переменного тока, но с другим кодо0 вым циклом, в данном случае 1,9 с.

При свободной рельсовой линии 3 через путевое реле 2 протекают импульсы переменного тока, которые через трансформатор 1 тока поступают на вход преобразователя 5 тока в напряжение, выполненно го, например, на операционном усилителе. Таким образом, на выходе первого преобразователя 5 образуются кодовые импульсы переменного тока, амплитуда напряжения которых зависит от напряжения на путевом

. реле 2. Аналогичным образом на выхЬде преобразователя 10 тока в напряжение создаются кодовые импульсы переменного тока, амплитуда напряжения; которых пропорциональна значению тока, посылаемого в смежную рельсовую линию 8. Сигнал с выхода

5 первого преобразователя 5 поступает на второй вход компаратора 11, на первый вход которого подается напряжение с источника 14 опорного напряжения. Если напряжение

на путевом реле 2 превышает нижнюю допустимую норму, то на выходе компаратора 11 под действием каждого кодового импульса возникает серия нулевых импульсов, под действием которых взводится триггер 17 и непрерывно сбрасываются счетчик 19 и триггер 28. После окончания кодового импульса начинается интервал, и счетчик 19 начинает заполняться импульсами, поступающими из формирователя 26 имКонтроль поступления кодового тока в смежную рельсовую линию 8 осуществляется следующим образом. Если кодовый ток превышает норму минимального значения, задаваемую источником 16 опорного напряжения, то триггер 24 взводится в начале кодового импульса. После окончания кодового импульса начинается заполнение счетчика 27 и через 0,08 с на первом его- выходе возникает перепад напряжения, под

пульсов с периодом следования 0,02 с. При 0 действием которого триггер 24 сбрасывается, поступлении четвертого импульса на втором информационном выходе счетчика 19 возникает перепад напряжения, под действием которого триггер 17 сбрасывается. Таким

при этом триггер 25 находится в нулевом состоянии. Емкость счетчика 27 выбрана такой, чтобы он не успевал заполняться и в длинном кодовом интервале, например счетобразом, триггер 17 взводится в начале ко- 5 чик имеет шесть разрядов. В случае у.меньдового импульса и сбрасывается через 0,08 с после его окончания, причем счетчик 19 полностью заполниться не успевает. Если напряжение на путевом реле 2 ниже нормы, то компаратор 11 не срабатывает и на его

шения или полного прекращения кодового тока из-за неисправности, компаратор 13 перестает срабатывать и через некоторое время (1,28 с) счетчик переполняется, на его втором выходе возникает перепад напряжевыходе постоянно присутствует логическая 20 ния, под действием которого взводитс я триг- «1, поэтому счетчик 19 имеет возможность заполниться. При заполнении счетчика 19 на его четвертом информационном выходе с весом «256 возникает перепад напряжения (т.е. через 5,12 с), под действием которого 25 триггер 28 взводится. Это означает, что на путевом реле 2 напряжение ниже нормы. Восстановление нормального напряжения на путевом реле 2 приводит к сбросу триггера 28. В случае занятия рельсовой линии 3

гер 25, срабатывание этого триггера означает, что уровень кодового тока на питающем конце рельсовой цепи ниже нормы.

Контроль короткого замыкания изолирующих стыков осуществляется следующим образом. Счетчик 22 считает количество кодовых импульсов в цикле. В начале длинного интервала (например, через 0,32 с после окончания последнего кодового импульса) на

поступление кодовых импульсов в путевое 30 третьем выходе счетчика 19 возникает перереле 2 прекращается, и счетчик 19 начинает заполняться. Однако до его заполнения (т.е. через 2-3 с) выключается сигнальное реле желтого огня и замыкается тыловой контакт 29 сигнального реле желтопад напряжения, который действует на вход управления регистра 30, при этом содержимое счетчика 22 переписывается в регистр 30. Еще через некоторое время (0,02 с) на первом выходе счетчика 19 появляется логиго огня, т.е. на вход синхронизации триг- 35 ческая «1 и на выходе элемента И 20 вознигера 28 подан нулевой потенциал, ввиду чего триггер 28 не реагирует на перепад напряжения, действующий на другом его входе.

В случае превышения нормы напряжения на путевом реле 2 начинает срабатывать компаратор 12. При этом в начале кодового импульса наряду с триггером 17 срабатывает триггер 18, который воздействует на второй вход триггера 21 и взардит его. Срабатывание триггера 21 означает, что напряжение на путевом реле 2 выще нормы. После окончания кодового импульса триггер 17 сбрасывается, при этом на втором входе триггера 18 и первом триггера 21 возникает перепад напряжения. Под действием

кает сигнал, сбрасывающий счетчик 22. Если короткое замыкание изолирующих стыков 9 отсутствует, то число, записанное в регистр 30 памяти, не меняется. Однако если произойдет короткое замыкание изолирующих сты- ков 9, то реле 2 начинает срабатывать и от импульсов смежной рельсовой линии 8, при этом в виду наложения кодовых циклов разной длительности начинают меняться число кодовых импульсов в цикле и длитель- f. ность самого цикла. Поэтому как только в каком-то цикле изменяется число кодовых импульсов, регистр 30 воспринимает это новое число и на одном из его выходов возникает перепад напряжения, под действием которого соответствующий формирователь 31

этого перепада триггер 18 сбрасывается и п i opOTKHx импульсов вырабатывает короткий

снимает задерживающий сигнал на втором входе триггера 21, однако к этому моменту перепад напряжения на другом входе триггера 21 заканчивается, поэтому триг гер 21 остается в единичном состоянии. В случае устранения превышения напряжения на путевом реле 2 триггер 18 перестает срабатывать, что приводит к сбросу триггера 21.

импульс, поступающий через элемент ИЛИ 32 на вход управления регистра 33. Под действием этого импульса в первый элемент трехэлементного сдвигающего регистра 33 записывается «1. При изменении содержимо- 55 го регистра 30 в каких-либо следующих циклах «1 записывается во второй элемент сдвигающего регистра 33, а затем в третий. Таким образом, на выходе регистра 33

Контроль поступления кодового тока в смежную рельсовую линию 8 осуществляется следующим образом. Если кодовый ток превышает норму минимального значения, задаваемую источником 16 опорного напряжения, то триггер 24 взводится в начале кодового импульса. После окончания кодового импульса начинается заполнение счетчика 27 и через 0,08 с на первом его- выходе возникает перепад напряжения, под

действием которого триггер 24 сбрасывается,

действием которого триггер 24 сбрасывается,

при этом триггер 25 находится в нулевом состоянии. Емкость счетчика 27 выбрана такой, чтобы он не успевал заполняться и в длинном кодовом интервале, например счетчик имеет шесть разрядов. В случае у.меньшения или полного прекращения кодового тока из-за неисправности, компаратор 13 перестает срабатывать и через некоторое время (1,28 с) счетчик переполняется, на его втором выходе возникает перепад напряжения, под действием которого взводитс я триг-

ния, под действием которого взводитс я триг-

гер 25, срабатывание этого триггера означает, что уровень кодового тока на питающем конце рельсовой цепи ниже нормы.

Контроль короткого замыкания изолирующих стыков осуществляется следующим образом. Счетчик 22 считает количество кодовых импульсов в цикле. В начале длинного интервала (например, через 0,32 с после окончания последнего кодового импульса) на

пад напряжения, который действует на вход управления регистра 30, при этом содержимое счетчика 22 переписывается в регистр 30. Еще через некоторое время (0,02 с) на первом выходе счетчика 19 появляется логи5 ческая «1 и на выходе элемента И 20 возникает сигнал, сбрасывающий счетчик 22. Если короткое замыкание изолирующих стыков 9 отсутствует, то число, записанное в регистр 30 памяти, не меняется. Однако если произойдет короткое замыкание изолирующих сты- ков 9, то реле 2 начинает срабатывать и от импульсов смежной рельсовой линии 8, при этом в виду наложения кодовых циклов разной длительности начинают меняться число кодовых импульсов в цикле и длитель- f. ность самого цикла. Поэтому как только в каком-то цикле изменяется число кодовых импульсов, регистр 30 воспринимает это новое число и на одном из его выходов возникает перепад напряжения, под действием которого соответствующий формирователь 31

п i opOTKHx импульсов вырабатывает короткий

импульс, поступающий через элемент ИЛИ 32 на вход управления регистра 33. Под действием этого импульса в первый элемент трехэлементного сдвигающего регистра 33 записывается «1. При изменении содержимо- 55 го регистра 30 в каких-либо следующих циклах «1 записывается во второй элемент сдвигающего регистра 33, а затем в третий. Таким образом, на выходе регистра 33

появляется сигнал наличия короткого замыкания изолирующих стыков. В этом случае сброс регистра 33 не происходит, так как при коротком замыкании изолирующих стыков триггер 17 взводится и от импульсов смежной рельсовой цепи, при этом из-за переходных процессов, вызванных наличием реактивных элементов в четырехполюснике 4 релейного конца, после прекращения подачи кодового импульса в сйежную рельсовую линию 8 в обмотке путевого реле 2 некоторое время протекает свободный ток. Вследствие этого счетчик 19 в наступившем интервале начинает заполняться позже, чем счетчик 27, и, следовательно, триггер 17 сбрасывается позже триггера 24. Таким образом, когда триггер 24, сбрасываясь, воздействует на первый вход блока 23 сброса, с триггера 17 на второй вход блока 23 поступает сигнал запрета, из-за чего блок 23 не вырабатывает импульс сброса.

При устранении короткого замыкания изолирующих стыков 9 триггер 17 работает независимо от кодовых импульсов, посылаемых в смежную рельсовую линию 8, а поскольку длительность кодовых циклов в рельсовой линии 3 и в смежной рельсовой линии 8 различна, то появляются моменты, когда триггер 17 сбрасывается раньше триггера 24, что приводит к сбросу регистра 33. При смене кода в рельсовой линии 3, а также при ее .занятии с последующим освобождением происходит один или два раза изменение информации в регистре 30, однако в виду того, что регистр 33 сдвига имеет три элемента, ложный сигнал короткого замыкания изолирующих стыков не появляется.

Индикация состояния триггеров 21, 25 и 28 и регистра 33 может осущ,ествляться любым известным способом.

Формула изобретения

Устройство для контроля кодовой рельсовой цепи, содержащее три формирователя коротких импульсов, элемент ИЛИ, два счетчика, два источника опорного напряжения, три триггера и первый и второй компараторы, первые входы которых соединены с соответствующими источниками опорного напряжения, выходы подключены к первым входам соответственно первого и второго триггеров, счетные входы первого и второго счетчиков через первый формирователь импульсов соединены с сетевой щиной питающего напряжения, а первый выход первого счетчика подключен к второму в.ходу первого триггера, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет увеличения контролируемых

Сосгавитель В. Полешенко

Редактор О. ЮрковецкаяТехред И. ВересКорректор Г. Решетник

Заказ 5319/18Тираж 456Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

параметров и повышения надежности за счет исключения влияния устройства на контролируемые цепи, в него введены первый и второй трансформаторы тока, первый и второй

преобразователи тока в напряжение, третий компаратор, третий источник опорного напряжения, четвертый, пятый и шестой триггеры, элемент И, блок сброса, третий счетчик, два регистра и два формирователя, при этом первые обмотки трансформаторов

0 тока подключены соответственно в разрывы цепи соответственно питания путевого реле и источника питания рельсовой цепи, вторые обмотки трансформаторов тока соединены соответственно с входами первого и вторбго преобразователей тока в напряжение, выходы которых подключены соответственно к вторым входам первого и второго компараторов и к первому входу третьего компаратора, второй вход последнего соединен с выходом третьего источника опорного на0 пряжения, а выход подключен к первому входу четвертого триггера и установочному входу второго счетчика, первый выход этого счетчика соединен с вторым входом четвертого триггера, а второй выход - с первым вхо5 дом пятого триггера, второй вход последнего подключен к выходу четвертого триггера и к первому входу блока сброса, второй вход этого блока соединен со счетным входом третьего счетчика, выходом первого триггера, вторым входом второго триггера и пер0 вым входом третьего триггера, второй вход последнего соединен с выходом второго триггера, а второй выход первого счетчика подключен к первому входу элемента И, второй вход этого элемента соединен с третьим выходом первого счетчика и входом

5 управления первого регистра, а выход подключен к установочному входу третьего счетчика, при этом выход первого компаратора соединен с установочным входом первого счетчика и первым входом шестого триггера, второй вход последнего подключен к четвертому выходу первого счетчика, а вход синхронизации шестого триггера соединен с тыловым контактом сигнального реле желтого огня, а выходы третьего счетчика подключены к соответствующим входам первог го регистра, выходы последнего через соответствующие второй, третий, четвертый н пятый формирователи соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход последнего подключен к входу управления второго регистра, вход установки упомяну0 того регистра соединен с выходом блока сброса, а информационный вход подключен к источнику напряжения с уровнем логической единицы.

0

Изобретение относится к технике железнодорожного транспорта и может быть использовано в системах автоблокировки и телеметрического контроля в технике железнодорожного транспорта. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Устройство содержит путевое реле 2, рельсовые линии 3 и 8, четырехполюсник 4 релейного конца, преобразователи 5 и 10 тока в напряжение, источник 7 питания рельсовой цепи, изолирующие стыки 9, компараторы 11 и 12, источники 14 и 15 опорного напряжения, триггеры 17, 18, 21, счетчики 19 и 22, формирователь 26 импульсов, тыловой контакт 29 сигнального реле желтого огня и элемент ИЛИ 32. Введение компаратора 13, источника 16 опорного напряжения, элемента И 20, блока 23 сброса, триггеров 24, 25 и 28, счетчика 27, регистра 30, формирователей 31.1 - 31.4 импульсов и регистра 33 увеличивает число контролируемых параметров и исключает влияние устройства на контролируемые цепи. 1 ил. с (Л с