Устройство для определения параметров движения рельсовых транспортных средств Советский патент 1993 года по МПК B61L23/16 B60L15/20 

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и может быть использовано преимущественно в автома- тичес| ой переездной сигнализации, а также в системах автоблокировки и контроля за- полне ния путей.

Известно устройство, содержащее генератор переменного тока, соединенный с рельсЬвой линией через ограничивающее сопротивление, формирователи сигналов, компйратор и регистрирующую схему.

Наиболее близким по технической сущности1 к заявляемому устройству является устройство, содержащее формирователи сигналов, блок сравнения, регистратор и управляемый генератор частоты, в выходную цепь которого последовательно включены первый и второй импедансы.

Недостатком известного устройства является низкая точность определения пара- метроб движения, поскольку регулирование частоты генератора осуществляется пропорционально разности модулей первого и

второго импедансов и полной компенсации этой разности за счет изменения частоты не происходит.

Цель изобретения - повышение точности.

Поставленная цель достигается устройством, содержащим формирователи сигналов, блок сравнения, резистор, интегратор, сумматор, источник опорного напряжения, регистратор и управляемый генератор частоты. Один выходной вывод генератора через резистор соединен с одним входным выводом одного формирователя и с одним из входных выводов блока согласования и другого формирователя. Это же вывод генератора соединен с другим входным выводом одного формирователя непосредственно. Другой выходной вывод генератора соединен с другим входным выводом блока согласования и другого формирователя. Третий выходной вывод генератора соединен с регистратором. Выход блока согласования подключен к рельсовой линии. Выходы форW

Ј

VI

ю ю

СП

ел

ирователей соединены со входами блока равнения. Вход интегратора подключен к ыходу блока сравнения, а выход - к первоу входу сумматора. Второй вход сумматоа соединен с выходом источника опорного апряжения, а выход сумматора подключен управляющему входу генератора.

На чертеже приведена функциональная хема устройства. . . .

Устройство содержит управляемый генератор 1 частоты, блок согласования 2, реистор 3, формирователи 4 и 5 сигналов, лок сравнения б, интегратор 7, сумматор 8, источник 9 опорного напряжения и регистратор 10. Устройство подключено к рельсовой линии 11с поездным шунтом 12 и эквивалентным входным сопротивлением 13. . .

Устройство работает следующим образом..

В исходном состоянии, когда рельсовая линия 11 свободна от подвижного состава, генератор V вырабатывает ток некоторой исходной частоты , на который модуль вход-, нбго сопротивления блока согласования 2 равен модулю сопротивления резистора 3. При этом модули напряжений на йходах формирователей 4 и 5 одинаковы и на выходе блока сравнения 6 напряжение отсутствует. Также отсутствует напряжение на выходе интегратора 7, в связи с чем сигнал на управляющем входе генератора 1 определяется только напряжением опорного источника 9. Это напряжение выбрано таким, чтобы поддерживать генерирование тока указанной исходной частоты. Регистратор 10 фиксирует при этом свободное состояние рельсовой линии.

Если на рельсовой линии появляется поездной шунт 12, входное сопротивление блока согласования 2 изменяется, что вызы- вает появление на выходе блока сравнения 6 напряжения рассогласования, которое подается на интегратор 7, В сумматоре 8 выходное напряжение интегратора складывается, с напряжением опорного источника 9 и выходной сигнал сумматора 8 изменяет частоту тока генератора 11 таким образом, что напрях ение рассогласования уменьшается. При этом, благодаря наличию интегратора, уровень сигнала на управляющем входе генератора 1 не снижается. Таким образом, изменение частоты тока генератора 1 происходит до тех пор, пока модуль входного сопротивления блока согласования 2 не сравняется с модулем сопротивления резистора 3. При этом статическая ошибка регулирования отсутствует. На регистратор 10 поступает новое

значение частоты, соответствующее координате поездного шунта 12.

При перемещении поездного шунта 12 вдоль рельсовой линии 11 частота тока генератора 1 автоматически изменяется в соответствии с изменением координаты поездного шунта 12, что фиксируется регистратором 10. Например, если подвижная единица приближается к точкам подключе0 ния блока согласования 2 к рельсам, частота увеличивается, поскольку входное сопротивление рельсовой линии 11 (а соответственно, и входное сопротивление. подключенного к ней блока согласования 2)5 имеет индуктивный характер. При удалении подвижной единицы от указанных точек, частота тока генератора 1 уменьшается,

Если в рельсовой линии происходит обрыв, это вызывает резкое увеличение ее

0 входного сопротивления. При этом частота тока генератора 1 уменьшается до значения, меньшего, чем при свободном состоянии пути. Регистратор 10 фиксирует неисправное состояние рельсовой линии.

5 В качестве регис тратора 10 используется частотный детектор, к выходу которого подключается устройство обработки измерительного сигнала, вычисляющее координату, скорость, ускорение движения,

0 определяющее его направление, а.также

идентифицирующее исправное и неисправное-состояние рельсовой линии.:

Анализ работы устройства показывает,

что не обязательно определять параметры

5 движения по частоте тока генератора 1, поскольку ту же информацию содержит сигнал на выходе интегратора 7, Таким образом, регистратор 10 можно подключать не к генератору 1, а к выходу интегратора 7, тогда

0 отпадает необходимость использовать в регистраторе частотный детектор.

При анализе работы устройства предполагалось , что в качестве генератора 1 используется генератор тока (как и в

5 прототипе), то есть такой источник, величина тока которого не зависит от сопротивления нагрузки. В связи с этим полагалось, что модуль напряжения на частотонезависимом резисторе 3 остается неизменным. Однако

0 практически более часто используются генераторы Э.Д.С., сохраняющие неизменную величину напряжения при изменениях нагрузки. При использовании в качестве генератора 1 такого источника необходимо

5 изменить включение формирователя 4 - оба его входных вывода должны быть подключены непосредственно к первому и второму выходным выводам генератора 1. При этом в остальном устройство работает так же, как описано выше.

Ф о рмула изобретения Устройство для определения параметров движения рельсовых транспортных средств, содержащее формирователи сигнала, блок сравнения и управляемый генератор частоты, один выходной вывод которого через резистор соединен с одним входным выводом од- ногб из формирователей сигнала, другой входной вывод которого подключен к первому выходному выводу упомянутого генератора непосредственно, с одним из входных выводов блока согласования и другого, формирователя сигнала, другой входной вывод которого и другой входной вывод блока согласования, подклю0

5

ченного выходами к рельсам рельсовой линии, соединены с другим выходным выводом управляемого, генератора частоты, к третьему выходному выводу которого подключен регистратор, а выходы формирователей сигналов подключены к входам блока сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено сумматором, источником опорного напря- жения и интегратором, входом подключенным к выходу блока сравнения, а выходом - к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход подключен к управляющему входу управляемого генератора частоты,

Использование: в области железнодорожной автоматики в системах автоматической переездной сигнализации, а также в системах автоблокировки и контроля заполнения путей. Сущность изобретения: устройство содержит блок согласования, два формирователя сигнала, блок сравнения, интегратор, сумматор, управляющий генератор частоты, регистратор, источник опорного напряжения, резистор. 1 ил.