Устройство для распознавания типа подвижной единицы железнодорожного состава Советский патент 1991 года по МПК B61L1/16 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к устройствам, осуществляющим автоматическое распознавание типа подвижной единицы железнодорожного состава, и может быть использовано в автоматических процессах управления железнодорожным транспортом.

Цель изобретения - повышение достоверности.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит путевой датчик 1 и генератор 2 тактовых импульсов, который вырабатывает импульсы высокой частоты для заполнения тактовых импульсов, которое происходит в первом и втором элементах И 3 и 4.

Первый и второй счетчики 5 и 6 импульсов подключены выходами к информационным входам соответственно первого и второго регистров 7 и 8, а третий регистр 9 импульсов выходом соединен с информационными входами

о сд

ГС

СЛ

1

первого и второго блоков 10 и 11 памяти. Третий блок 12 памяти первым и вторым информационными входами подключен к выходам блоков 13 и 14 сравнения, первые входы которых соедине- иы соответственно с выходами четвертого и пятого регистров 15 и 16. Третий счетчик 17 импульсов выходом подключен к входу первого триггера 18 выход которого подключен к первому входу элемента И 19, а вход установ- ки в ноль обвязан с входом установки в ноль четвертого счетчяка 20 и второго триггера 21 и подключен к выход второго блока 11 памяти. Элемент ИЛИ 22 одним входом через линии 23 и 24 задержки подключен к прямому выходу второго триггера 21, а вторым входом через линии 25, 26 и 27 задержки к инверсному выходу второго триггера 21.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, при отсутствии движущейся по рельсам недвижной единицы, сигналы ка прямых выходах первого и второго триггеров 18 и 21 соответствуют нулевому уровню, а на инверсном выходе второго 21 триггера сигнал соответствует единичному уровню.

Содержимое первого 5, второго 6, третьего 17 н четвертого 20 счетчиков равно нулю, Сигналы на выходах первого и второго блоков 13 и 14 равны нулю. В третий блок 12 занесены константы, определяемые логическим соотношением длины предыдущего и последующего межосевых расстояний, с учетом номера сравнения. При этом все разряды третьего регистра 9 находятся в единичном состоянии, а в первом блоке 10 памяти хранятся коды, характеризующие возможные состояния разрядов регистра 9 при прохождении каждого из установленных типов подвижных единиц, во втором блоке 11 памяти хранятся коды, характеризующие возможные состояния четвертого счетчика 20 и регистра 9 при прохождении каждого из установленных типов подвижных единиц.

При прохождении первой и последу- ющих колесных пар движущегося состава над путевым датчиком 1 последний вырабатывает импульсы, поступающие на входы второго триггера 21

5

0

5

0

5

0

5

0

5

и третьего счетчика 17 а также на второй вход элемента И 19.

Третий счетчик 17 подсчитывает количество импульсов, выработанных путевым датчиком 1. При прохождении третьей колесной пары над путевым датчиком 1 на выходе третьего счетчика 17 вырабатывается сигнал, который поступает на вход первого триггера 18 и перебрасывает последний положительным фронтом в единичное состояние. Сигнал с высокого уровня с выхода первого триггера 18 поступает на первый вход элемента 19, открьюая его, а также на вторые входы управления блоков 13 и 14. Таким образом, блоки 13 и 17 сравнения могут производить сравнение кодов , поступающих на их первые и вторые информационные входы только после прохождения третьей колесной пары над путевым датчиком 1, когда на выходе первого триггера 18 вырабатывается высокий уровень сигнала.

По каждому импульсу, поступающему с путевого датчика 1, второй триггер 21 перебрасывается в состояние, противоположное предыдущему, в частности по первому импульсу, он устанавливается в состояние, противоположное исходному, при этом на его прямом выходе присутствует сигнал высокого уровня, поступающий на первый вход элемента 3, на синхровход первого регистра 7, а на инверсном выходе - сигнал низкого уровня, поступающий на первый вход элемента 4.

Длительность импульсов, выработанных на прямом и инверсном выходах второго триггера 21, соответствует длинам межосевых расстояний подвижной единицы, проходящей над путевым датчиком 1, причем длительность импульсов, выработанных на прямом выходе триггера 21, соответствует длине нечетных (первого, третьего и т.д.) межосевых расстояний, а длительность импульсов, выработанных на инверсном выходе триггера 21, соответствует длине четных (второго, четвертого и т.д.) межосевых расстояний.

Генератор 2 вырабатывает импульсы высокой частоты, которые поступают на вторые входы элементов 3 и 4.

Так при прохождении первого межосевого расстояния над путевым датчиком 1 на прямом выходе триггера 21

вырабатывается сигнал высокого уровня, то импульсы с генератора 2 через открытый элемент 3 поступают на счетный вход первого счетчика 5. Показания последнего представляют собо числовой эквивалент длины первого межосевого расстояния, которые поступают на информационные входы первого регистра 7 и заносятся в последний по отрицательному фронту импульса, выработанного на прямом выходе второго триггера 21. Таким образом, после прохождения над путевым датчиком 1 второй колесной пары подвижной единицы, в первом регистре 7 будет храниться числовой эквивалент длины первого межосевого расстояния.

При прохождении второй колесной пары подвижной единицы над путевым датчиком 1, второй триггер 21 перебрасывается в противоположное состояние, при котором на его инверсном выходе вырабатывается сигнал высокого уровня, который открывает элемент- 4. Импульсы с генератора 2 через открытый элемент 4 поступают на счетный вход второго счетчика 6. Показания последнего представляют собой числовой эквивалент длины второго межосевого расстояния, которые поступают на информационные входы второго регистра 8 и заносятся в последний по отрицательному фронту импульса, выработанного путевым датчиком 1 при прохождении над ним третьей .колесной пары. Таким образом, после прохождения над путевым датчиком 1 третьей колесной пары подвижной единицы, во втором регистре 8 будет храниться т числовой эквивалент длины второго межосевого расстояния.

Содержимое первого регистра 7 поступает на информационные входы четвертого регистра 15 и блока 14 сравнения, а содержимое второго регистра 8 поступает на информационные входы пятого регистра 16. Занесение числовых эквивалентов первого и второго межосевых расстояний подвижной единицы с выходов первого и второго регистров 7 и 8 соответственно в пятый и четвертый регистры 15 и 16 происходит по задержанному линией 27 отрицательному фронту первого импульса, выработанного на инверсном выходе второго триггера 21 и соответствующего прохождению второго межосе0

5

0

5

0

5

0

5

0

вого расстояния над путевым датчиком 1„ Длительность задержки, осуществляемая линией 27 задержки, определяется временем, необходимым для занесения показаний второго счетчика 6 во второй регистр 8. Содержимое пятого и четвертого регистров 16 и 15 поступает соответственно на первые и вторые входы блока 13 сравнения. Последний осуществляет сравнение числовых эквивалентов первого и второго межосевых расстояний по задержанному линией 26 сигналу занесения значений первого и второго регистров 7 и 8 в четвертый и пятый 15 и 16 регистры соответственно, поступающему на первые входы управления блока 13.

При этом на вторых управляющих входах блока 13 присутствует разрешающий сигнал высокого уровня. Длительность задержки, осуществляемая линией 27, определяется временем, необходимым для занесения информации в регистры. Таким образом, после прохождения первого и второго межосевого расстояний над путевым датчике ком 1 происходит занесение их числовых эквивалентов в регистры, затем через время, определяемое линией 27, происходит перезапись этих числовых эквивалентов в четвертый и пятый 15 и 16 регистры, и сравнение данных значений в блоке 13 сравнения еще через некоторое время, определяемое линией 26.

В зависимости от результатов логического сравнения на выходе блока 13 вырабатывается определенный код, причем, если первое, межосевое расстояние больше второго, то будет выработан код 100, если первое межосевое расстояние меньше второго, то будет выработан код 001 и если первое и второе межосевые расстояния равны, то будет выработан код 010. Данный код совместно с исходным кодом (000) блока 14 сравнения поступает на информационные входы третьего блока 12.

После прохождения над путевым датчиком 1 третьей колесной пары подвижной единицы, содержимое счетчика 20 будет равно единице (0001) и данный код, означающий, что происходит сравнение первого и второго межосевых расстояний, (код номера сравнения) поступает также на вход блока 12.

71

При прохождении четвертой колес- ной пары йад путевым датчиком 1 длительное ь импульса, выработанного на прямом выходе триггера 21, соответствует длине третьего межосевого расстояния подвижной единицы, а содержимое первого счетчика 5 является числовым эквивалентом длины третьего межосевого расстояния, которое за- носится в первый регистр 7 по отрицательному фронту импульса, выработанного на единичном выходе второго триггера 21. Содержимое первого регистра 7 поступает на вторые ин- формационные входы второго блока 14, на первые входы которого поступает содержимое пятого регистра 16, которое является числовым эквивалентом длины второго межосевого расстояния.

Блок 14 осуществляет сравнение числовых эквивалентов второго и третьего межосевых расстояний по задержанному линией 24 отрицательному фронту импульса, поступающего на первые управляющие входы блока 14. При этом на вторых управляющих входах блока 14 присутствует разрешающий сигнал высокого уровня. В зависимости от результатов сравнения на выходе блока 14 вырабатывается один из кодов 100, 001, 010.

Код 100 вырабатывается в случае, если второе межосевое расстояние больше третьего, код 001 вырабатывается в случае, если второе межосевое расстояние меньше третьего, а ко 010 в случае, если они равны. С выходов блока 14 код сравнения второго и третьего межосевых расстояний подвижной единицы поступает на входы блока 12. При этом содержимое счетчика 20 будет равно - двум и данный код с его - зы- -выхода, означающий, что произошло вто- рое сравнение межосевых расстояний (число эквивалентов второго и третьего межосевых расстояний), поступает на вход блока 12, в котором каждому значению кода номера и результата сравнения (коду адреса ячейки памяти соответствует перечень типов подвиж ных единиц, имеющих данный код, при этом в выбранной ячейки памяти в тех ее разрядах, которые идентифицируют

код номера и результата сравнения, соответствующий коду адреса данной ячейки памяти, хранятся единицы, а в остальных разрядах записываются ну

8

Q

5 0

„ ,- °

5

5

ли. Таким образом, в каждой ячейке хранится двоичное слово, однозначно определяющее те типы вагонов и локомотивов, которым принадлежит код номера и результата сравнения, соответствующий данной ячейке памяти.

При поступлении с выходов блоков 13 и 14 и четвертого счетчика 20 на вход третьего блока 12 кода номера и результата сравнения, на его выходе появляется код, в котором единица может присутствовать в одном или нескольких его разрядах. Б первом случаем распознавание типа подвижной единицы произойдет по первому коду номера и результата сравнения. Во втором случае распознавание типа подвижной единицы произойдет и оно будет продолжаться по следующим кодам номера и результата сравнения, пока выходной код не будет содержать единицы только в одном из своих разрядов.

Выходной код блока 12 поступает на информационные входы регистра 9.

Занесение выходного кода блока 12 в регистр происходит по инициирующему сигналу, поступающему на вход занесения последнего с выхода элемента 22. На первый вход последнего поступает инициирующий сигнал с выхода линии 25, который задержан относительно сигнала сравнения первого и вторых межосевых расстояний на время, необходимое для выработки кода сравнения первого и второго меж- осевых расстояний и идентификации его третьим блоком 12. На второй вход элемента 22 поступает инициирующий сигнал с выхода линии 23, который задержан относительно сигнала сравнения второго и третьего межосевых расстояний на время, необходимое для выработки кода сравнения второго и третьего межосевых расстояний и идентификации его третьим блоком 12.

В третьем регистре 9 меняется состояние его разрядов в зависимости от значения выходного кода. При этом состояние разрядов этого регистра, на .которые поступают единицы входного кода, не меняется, в то время как остальные разряды обнуляются, т.е. происходит маскирование входного кода.

С выхода третьего регистра 9 значения его разрядов поступают на входы первого блока 10 и на первые вхо- |ды второго блока 11, на второй информационный вход которого поступают с выхода четвертого счетчика 20 значего его разрядов. В первом блоке 10 хранятся коды различных типов подвижной единицы, т.е. коды, имеющи единицу только в одном из своих разрядов. Таким образом, в первом блоке 10 осуществляется идентификация типа подвижной единицы путем сравнения поступающего входного кода с хранящими ся в блоке.

Если во входном коде первого блока 10 присутствует несколько единиц, то на его выходе сигнал равен нулю,, т.е. распознавание типа подвижной единицы не произошло. В случае, если во входном коде присутствует только одна единица, то на выходе присутствует единица, что означает распознавание типа подвижной единицы.

В блоке 11 по инициирующему сигналу, поступающему с выхода блока 10 происходит сравнение входного кода блока 11. Причем в каждом коде содержится код подвижной единицы по физической осности и соответствующий концу подвижной единицы код номера сравнения. Например, в первой ячейке блока 11 постоянной памяти записан код 0100 010. Первые четыре разряда (код 0100) соответствует 4-х-осной подвижной единице, а последние три разряда (010) означают, что для 4-х осной подвижной единицы должно произойти два сравнения межосевых расстояний, после чего будет зафиксирован конец подвижной единицы

При совпадении поступившего входного кода на второй блок 11 постоянной памяти с кодом, записанным в

последнем заранее, на выходе вырабатывается единичный сигнал, означающий, что зафиксировано прохождение последней оси подвижной единицы над датчиком 1. Сигналы с выходов ре- гистра 9, второго и третьего блоков 10 и И поступают на шины данных и управления микро-ЭВМ, где подсчитывается количество прошедших над датчиком 1 подвижных единиц (вагонов и локомотивов) и их осность.

С выхода блока 11 единичный сигнал поступает также на входы установки в нулевое состояние триггеров 21 и 18, первого, второго, третьего и четвертого счетчиков, 5, 6, 17 и 20, возвращая их в Исходное нулевое состояние, а также на вход установки в единичное состояние регистра 9

-

г .

5 Q 5

0

5

O

устанавливая все разряды последнего в единичное состояние.

Таким образом, устройство вернулось в исходное состояние и готово к распознаванию следующей подвижной единицы.

Формула изобретения Устройство для распознавания типа подвижной единицы железнодорожного состава, содержащее генератор тактовых импульсов, соединенный с одними входами первого и второго элементов И, счетчики импульсов, выходы первого и второго из которых подключены соответственно к информационным вхог; дам первого и второго регистров, а третьего - к входу установки в единицу первого триггера, выход которого подключен к одному входу третьего элемента И, линии задержки, блоки памяти, одни информационные входы первого и второго из которых подключены к выходу третьего регистра, информационный вход которого соединен с выходом третьего блока памяти, путе вой датчик, подключенный к счетным входам второго триггера и третьего счетчика импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности, оно снабжено блоками сравнения, выходами подключенными к одному и другому информационным входам третьего блока памяти, одними информационными входами г- к выходам четвертого и пятого регистров, другими информационными входами-к выходам пятого и первого регистров , последний из которых выходом соединен с информационным дом четвертого регистра, элементом ИЛИ, выходом соединенным с синхро- входом третьего регистра, причем выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к счетным входам первого и второго счетчиков импульсов, а вторые входы - к прямому и инверсному выходам второго триггера, прямой выход которого подключен к синхровходам первого регист-. ра и через первую линию задержки к одному управляющему входу второго блока сравнения, а инверсный выход - к синхровходу второго регистра, через вторую линию задержки - к синхровходу четвертого и пятого регистров и через третью линию задержки - к одному управляющему входу первого блоjvU cj ciBH-. u . /t, причем другие управляющие : оды первого и второго блоков сравнения соединены с выходом первого триггера, второй вход третьего элемента И соединен с путевым датчиком, а выход - с счетным входом четвергого счетчика импульсов, выход которого соединен с вторыми ин- формационными входами второго и третьего блоков памяти, при этом уп- раиляющий вход второго блока памяти подключен к выходу первого блока па- мягн, а выход соединен с входами установки в единицу третьего регистра,

с входом установки в ноль первого, второго, третьего и четвертого счет чиков импульсов, первого триггера, второго триггера, прямой выход кото- рого через последовательно включенные первую и четвертую линии задержки - подключен к одному входу элемента ИЛИ, другой вход которого соединен через последовательно включенные пятую, третью и вторую линии задержки с инверсным выходом второго триггера, а информационные входы пятого регистра подключены к выходам второго регистра.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может -быть использовано в автоматизированных процессах управления железнодорожным транспортом. Цель изобретения - повышение достоверности. При проходе подвижной единицы над путевым датчиком 1 фиксируется прохождение каждой колесной пары и на выходе появляются импульсы, поступающие на входы второго триггера 21 и третьего счетчика 17, а также на второй вход элемента И 19. Третий счетчик 17 подсчитывает количество импульсов, выработанных датчиком 1. Блоки 13 и 14 сравнения производят сравнение кодов, поступающих на их первые и вторые информационные входы. При прохождении первого и второго межосевого расстояния над датчиком 1 происходит занесение их числовых эквивалентов в регистры и затем перезапись их в четвертый и пятый регистры 15 и 16 и сравнение данных значений в блоке 13. В зависимости от результатов логического сравнения вырабатывается код, который записывается в блок 12 памяти и используется для обработки информации. 1 ил. с S ся