Устройство для контроля заполнения путей Советский патент 1993 года по МПК B61L17/02 B61L23/16 

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и может быть использовано при регулировании маневровых передвижений и роспуске состава на сортировочной горке.

Известно устройство заполнения путей, содержащее точечные датчики соединенные кабельной линией с местной схемой КЗПТТСС; Недостатком известного устройства является наличие напольных приборов и кабельной линии вдоль пути.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство контроля заполнения путей КЗП-ВНИИЖТ, содержащее источник питания соединенный с входом с рельсовой линией, путевые приемники, где первые входы каждого путевого приемника соединены со вторыми входами предыдущих, третьими входами последующих и с рельсовой нитью сбоих участков, приемные блоки дискретной информации, релейные повторители путевых реле, т

Недостатком известного устройства является наличие напольных приборов и кабеля, что существенно снижает надежность устройства..../ .

Целью изобретения является повышение надежности действия устройства, за счет исключения напольных приборов и кабельной линии вдоль пути,

Указанная цель достигается тем, что устройство для контроля заполнения путей, содержащее источник питания, связанный с одной из обмоток путевого трансформатора, другая обмотка которого связана с рельсами, выпрямитель и регистр, связанный с одним из входов блока памяти, выходом связанного с исполнительным элементом и источник питания постоянного тока снабжено дополнительно аналого-цифровыми преобразователями, преобразователем напряжение-частота, фильтром нижних частот, генератбрЪМ Шпульсов, дополнительным регистром конденсатором и переключатей я ми, а источник питания выполнен в виде генератора треугольных импульсов, выход которого подключен к входу первого аналогЬ-цифрового преобразователя, выходом соединенного с одним из входов первого регистра, и к входу преобразователя напряжение -частота, выходом подключенного к выпрямителю через первый резистор, и через конденсатор - к первой обмотке путевого трансформатора, выход выпрямителя соединен с входом фильтра нижних-частот, выход которого соединен с входом второго аналого-цифрово- го преобразователя, выход которого соединен с информационными входами второго регистра, входом синхронизации подключенного к выходу генератора импульсов, и с первыми входами компаратора, вторые входа которого подключены к выходам второго регистра, а выход - к входу синхронизации первого регистра, а вторые входа блока памяти через переключатели подключены к одному полюсу источника питания постоянного тока, а через вторые резисторы

- к другому полюсу источника питания.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства контроля заполнения путей; на фиг, 2 - временная диаграмма работы основных узлов устройства.

Устройство контроля заполнения путей содержит: рельсовую линию 1 с шунтом 2, путевой трансформатор (ПТ) 3, генератор импульсоё треугольной формы напряжения (ГИТ) 4, преобразователь напряжение-частота (ПНЧ) 5, конденсатор (С) 6, ограничитель тока (R1) 7, выпрямитель 8, фильтр нижних частот (сглаживающий фильтр) (ФНЧ) 9, первый и второй аналого-цифро- вые преобразователи (АЦП2 и АЦП1) 10 и 13.

первый и второй регистры памяти (RG2 и RG1) 11 и 15. компаратор (К) 12, генератор тактовой частоты (G) 14, программируемое постоянное запоминающее устройство (PROM) 16, переключатели (П1 и П2) 17 и 18,

резисторы (2,1 и 2.2) 19 и 20, плюсовой и минусовой источники питания 21 и 22,

В статическом состоянии рельсовая линия 1 свободна от подвижного состава и на выходе программируемого постоянного запоминающего устройства (ППЗУ) 16 отсутствует информация о заполнении пути. При ЭТО.М выход ГИТ А соединен с первым АПП 13 и ПНЧ 5, выход которого через резистор 7, конденсатор 6 и трансформатор 3 соединен с рельсовой линией 1. Вход выпрямителя 8 соединен через резистор 7 с ПНЧ 5, а

выход через ФНЧ 9 - вторым АПП 10, выход которого соединен с входом второго RG 11 и первым входом компаратора 12, второй

вход которого соединен с выходом второго регистра 11, вход синхронизации которого соединен с выходом генератора 14. Вход синхронизации первого регистра 15 соединен с выходом компаратора 12, второй

вход - с выходом второго АПП 13, а выход - с частью адресных входов ППЗУ 16, вторая часть входов которого через переключатели 17 и 18 и резисторы 19 и 20 соединены с полюсами 21 (плюсовой) и 22 (минусовой). Устройство работает следующим обра

зом.

Генератор ГИТ подает на входы преобразователя ПНЧ 5 и первого АПП 13 изменяющееся по величине напряжение (треугольной формы см. фиг. 2), На выходе

ПНЧ (фиг.2) появляется напряжение, частота которого, зависит от величины напряже- ния на входе. Это переменное по частоте напряжение подается на вхбд последовательного колебательного контура содержа- щего конденсатор б и подключенную через путевой трансформатор рельсовую линию 1. Рельсовая линия зашунтированная на некотором расстоянии от путевого трансформатора колесными парами подвижного состава имеет явно выраженное комплексное сопротивление с преобладанием индуктивной составляющей (при ги 1 и 500 м). Таким образом, последовательное соединение конденсатора 6 с первичной обмоткой путевого трансформатора 3 (служит для согласования входного сопротивления зашун- тированной линии с величиной емкости конденсатора) нагруженного на индуктивно-активное входное сопротивление рель- совой линии, создает резонансный контур с резонансом напряжения. Изменение частоты на выходе ПНЧ 5 приводит к тому, что величина тока в цепи конденсатора меняется, а следовательно и падение напряжения на ограничителе тока 7. В связи с выше сказанным меняется напряжение на входе выпрямителя 8, ФНЧ. 9 и вторым АЦП 10. Информация с второго АЦП 10 в двоичном коде поступает на вход второго регистра 11 и вход А (4 шины) компаратора 12. На вход В компаратора 12 так же поступает инфор- мация за счет второго АЦП. Однако, обновление этой информации во втором регистре происходит с интервалом, который опреде- ляет тактовый генератор 14. Таким образом, на входы А и В компаратора 12 поступает информация со сдвигом во времени от 0 до Т, где Т - период колебания генератора 14. В момент, когда наступает перелом в изме- нении амплитуды напряжения на входе выпрямителя 8 (см. на фиг,2 UBX.B) на выходе компаратора происходит повышение потен- циала (повышение потенциала происходит с задержкой от 0 до Т). По фронту упомяну- того импульса осуществляется запись информации с выхода второго АЦП 13, который в этот момент выдает в двоичном коде информацию о значении напряжения на выходе ГИТ 4, в регистр 15.

Итак, в регистр 15 записывается значение напряжения ГИТ в момент, когда напряжение на входе выпрямителя, а следовательно и входе рельсовой цепи (между нижней обкладкой конденсатора и правым выводом обмотки трансформатора), оказывается минимальным, т.е. в момент резонанса, который зависит от места наложения шунта (при постоянном значении сопротивления изоляции. Другими Словами,

каждому месту наложения шунта соответствует определенное значение напряжения на выходе ГИТ 4, которое и записывается в регистр 15. Выход регистра соединен с входом ППЗУ 16, в котором упомянутые напряжения поставлены в соответствии с величинами напряжений. В ППЗУ учитывается и значение сопротивления изоляции, которое задается переключателями 17 и 18.

Для повышения достоверности информации на выходе ППЗУ 16 предложенное устройство должно дублироваться, а состояние выходных шин сравниваться;

В предложенном могут быть использованы следующие ИМС: ГИТ 4, ПНЧ 5 - КР1108ПП1, АПП-561ЛА7, К12-564ИП2. RG- К155ИР13, С-К155АГЗ. PROM-KP556PT11.

Аналитические исследования заявляемого устройства контроля заполнения пути показали, по сравнению с устройством аналогичного назначения (прототипом)заявляемое устройство обеспечивает более надежную работу, что позволяет повысить перерабатывающую способность станции и снизить как капитальные, так и эксплуатационные затраты.

Формула изобретения Устройство для контроля заполнения путей, содержащее источник питания, связанный с одной из обмоток путевого трансформатора, другая обмотка которого связана с рельсами, выпрямитель, регистр, связанный с одними из входов блока памяти, выходом связанного с исполнительным элементом, и источник питания постоянного тока, отличающееся тем. что, с целью повышения надежности, оно снабжено аналого-цифровыми преобразователями, преобразователями напряжение-частота, фильтром низких частот, генераторо.м импульсов, дополнительным регистром, резисторами, конденсатором и переключа-, телями, а источник питания выполнен в виде генератора треугольных импульсов, выход которого подключен к входу первого анало- го-цифрового преобразователя, выходом соединенного с одним из входов первого регистра, и к входу преобразователя напряжение-частота, выходом подключенного к выпрямителю через первый резистор и через конденсатор - к первой обмотке путевого трансформатора, выход выпрямителя соединен с входом фильтра низких частот, выход которого соединен с входом второго аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с информационными входами второго регистра, входом синхронизации подключенного к выходу генератора импульсов, и с первыми входам.и

компаратор, вторые входи которого подключены к выходам второго регистра, а выход - к входу синхронизации первого регистра, а вторые входы блока памяти через переключатели подключены к одному полюсу источника питаний постоянного то кё, а черз вторые резисторы - к другому полюсу источника питания.

Использование: для контроля заполнения путей на сортировочной горке. Устройство содержит шунт 2, путевой трансформатор 3, генератор импульсов треугольной формы 4, преобразователь напряжения - частота 5, конденсатор 6, ограничитель тока 7, выпрямитель 8. фильтр нижних частот 9, аналого-цифровые преобразователи 10 и 13, регистры 11 и 15, компаратор 12, генератор тактовой частоты 14, блок памяти 16, переключатели 17 и 18 и резисторы 19 и 20. 2 ил.

/гд

т

УлМ

&

WVHA7

V