УСТРОЙСТВО для КОНТРОЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ ПУТЕЙ ПОДГОРОЧНОГО ПАРКА Советский патент 1973 года по МПК B61L17/00 

1

Изобретение относится к устройствам автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте и может быть использовало для контроля заполнения путей подгорочного парка.

Известно устройство для контроля заполнения путей парка, содержащее бесстыковые дифференциальные рельсовые цепи, датчики, и приемники.

Цель изобретения - повышение надежности работы и упрощение устройства. Это достигается путем применения частотно-временного принципа разделения каналов, для чего устройство содержит на посту кольцевой тактовый распределитель, генератор переменной частоты, путевые электровные реле noporoiBOго действия по числу путей, а эти реле через усилители подключены к выходам двухпроводных линий связи, проходящих вдоль путей подгорного парка, а в линии связи через полосвые фильтры включены параллельно и дифференциально индуктивные датчики, индуктивно связанные с рельсом.

Благодаря использованию частотно-временного принципа разделения каналов на один путь требуется всего один путевой усилитель, одно путевое реле и одна пара кабеля.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема генератора переменной частоты; на фиг. 3 -

принципиальная схема путевого усилнтеля i-ro пути; «а фиг. 4 - принципиальная схема напольного оборудования г-го пути; Hia фиг. 5 - принципиальная схема матрицы путевых регистрирующих н контрольных реле и их повторителей.

Устройство содержит генератор импульсов }, переключатель 2, кольцевой тактовый распределитель 3, генератор переменной частоты

4, S путевых усилителей 5 (по числу путей), каждый из которых содержит эмиттерпый повторитель 6, переключаемый регулятор усилия 7 и ВЫХОДНОЙ усилитель 8, матрицу путевых регистрирующих и контрольных реле 9, s

электронных путевых реле 10 (по числу путей- s) с усилителями //, 10-s-- бесстыковых дифференциальных рельсовых цепей (ДРЦ) (по 10 ДРЦ на путь), каждая из которых состоит из начального 12 и конечного

/5 индуктивных датчиков, связанных с рельсом и включенных через полосные фильтры 14 параллельно и встречно в кабельную линию связи 15, s кабельных линий 15, служащих для передачи информации с парка на

пост, s полосных фильтров 16 для пропуска контрольной частоты из рельсовой линии в проводную ЛИВИЮ связи 15.

Генератор импульсов / представляет собой мультивибратор и служит для управления

тактовым распределителем 3. который состоит из четырех разрядного двоичного счетчика на транзисторных триггерах И д иодной матрицы на 11 рабочих выходов. Мультивибратор и тактовый распределитель выполняются по типовым, известным схемам. При работе распределителя во время Л-го такта (N - какой-то номер такта) на выходе диодный матрицы возникает низкий отрицательный потенци1ал, а на всех остальных выходах - высокий; во время следующего такта низкий потенциал возникает на () выходе, а на всех остальных, в том числе и та Л/-ОМ, - высокий. Путем попеременного переключателя 2 из положения II в положение III тактовые импульсы -на распределитель можно подавать вручную.

Всего в одном цикле четырехразрядного кольцевого тактового распределителя содержится 16 тактов, при этом для создания рабочих выходов матрицы используется 11 тактов, из которых 10 первых для десяти ДРЦ, 13-й такт для контрольного сигнала, а остальные такты для создания временного интервала. Длительиость цикла составляет 3,2 сек, а длительность такта - 0,2 сек.

При скорости отцепа 1,5 м/сек он проходит одну ДРЦ длиной 25 м за 16 сек. Следовательно, за время прохода отцепом одной ДРЦ распределитель выдает пять циклов. Генератор переменной частоты 4 (фиг. 2) выдает сигнал синусоидальной формы с дискретно изменяющейся частотой. Его частота изменяется под действием управляющих отрицательных импульсов, поступающих с выходов тактового распределителя 3. Генератор содержит резонансный контур из конденсатора 17 и секционированной катущки индуктивности 18. Поочередное переключение секций катущки осуществляется с помощью транзисторных ключей, управляемых распределителем. При подаче, например, первого отрицательного импульса по входу I открывается крайний правый транзисторный ключ и образуется резовансный контур из первой секции катущки и конденсатора 17, генератор выдает сигнал частотой 5 кгц; остальные траизисторные ключи 19 закрыты напряжением +20, подаваемым через резисторы 1 ком на их базы. В следующем такте открывается второй справа ключ, а предыдущий закрывается. В резонансный контур включаются две секции катущки 18, генератор выдает частоту 3,85 кгц, и так далее, при этом каждая следующая частота в 1,3 раза ниже предыдущей. Последняя, 11-я частота, 0,36 кгц от 13-го такта является контрольной. Таким образом, генератор 4 выдает импульсы переменного синусоидального тока определениой частоты.

Транзисторы 20 и 21 составляют задающий каскад, :выход которого связан с резонансными контурами по цепи положительной обратнюй связи через конденсатор 22, а вход - через обмотку связи 23. Частотные импульсы с выхода генератора 4 поступают параллельно на входы S путевых усилителей 5 (фиг. 3). На

входе путевого усилителя включен эмиттерный повторитель 6, к выходу которого подключены 11 резисторов 24, по одному на каждую ДРЦ и 11-й для контрольного сигнала. Регуляторы включаются в схему через транзисторные ключи. 25, управляемые распределителем 3, аналогично ключам в генераторе 4. При подаче с распределителя 3, например, первого отрицательного импульса по

входу 1 открывается правый крайний ключ и образуется Г-образный удлинитель из постоянного резистора 26 и переменного 24. Остальные резисторы 24 выключены. При подаче второго импульса открывается второй

ключ, а цервый закрывается и т. д. К выходу регулятора усиления подключен предконечный каскад 27, а к его выходу - выходной двухтактный каскад 28. Регулятор усиления 29 служит для общей регулировки усиления

путевого усилителя. Частотные импульсы от путевого усилителя поступают в рельсовую линию (фиг. 4) через согласовывающий трансформатор 30, конденсатор 31 и ограничивающий резистор 32. Рельсовая линия оборудована десятью известными бесстыковыми дифференциальными рельсовыми цепями (ДРЦ), каждая -из которых состоит из начального 12 и конечного 13 индуктивных датчиков, индуктивно связанных с рельсом и через полосные фильтры 14 включенных параллельно и дифференциально в линию связи 15. Для контроля исправности тракта передачи сигнала в для обнаружения занятости пути в случае повреждения ДРЦ в предлагаемом

устройстве в рельсовую линию в каждом цикле в 13-м такте посылается одиннадцатый, контрольный частотный импульс с частотой тока 0,36 кгц. Для пропуска контрольного импульса по тракту цередачи сигналов в конце

рельсовой линии установлен согласовывающий релейный трансформатор 33 и полосный фильтр 16.

При свободности пути контрольный импульс поступает на путевое реле JO. Таким

образом, на время передачи контрольного импульса образуется нормально замкнутая рельсовая цепь. Полоспые фильтры 14 и 16 служат для пропуска сигнала соответствующей частоты из рельсовой линии в кабельпую 15. Каждая ДРЦ содержит два фильтра 14, пропускающих сигнальную частоту только даннюй ДРЦ. Каждый фильтр 14 HI 16 представляет собой звено полосно протекающего фильтра типа К, у которого в качестве индуктивности одного последовательного плеча используется индуктивность либо датчика 12 (13) (фильтры 14), либо согласовывающего трансформатора 33 (фильтры 16) (фиг. 4). Каждый фильтр 14 и 16 имеет следующие параметры (фиг. 5): ,омипальиое характеристическое сопротивлеиие 1000 ом, средняя частота полосы пропускания fo равна соответствующей частоте генератора 4, отношение верхней частоты среза fc, к нижней fc, равно

1,2, относительная полоса пропускания ,183. Отношение средних частот fo двух любых соседних фильтров равно 1,3; затухание фильтра на сигнальных частотах соседних ДРЦ составляет 31 дб (3,6 неп.); характеристическое сопротивление фильтра полосе запирания на частотах соседних ДРЦ по модулю равно 2730 ом. Разностный ток от двух датчиков 12 и 13Ю г-й ДРЦ поступает через усилитель 11 на известное электронное реле W порогового действия, построениое на триггере Шмитта. С коллектора выходного транзистора реле 10 при его срабатывании подается отрицатель-15 ный импульс в матрицу путевых регистрирующих и контрольных реле. Эта матрица содержит S электронных ключей 34 горизонтальных шии 35 (по числу путей) и И электронных ключей 36 вертикальных щин 37 (по20 числу рабочих тактов). Ключи 34 управляются электронными реле 10, а ключи 36 - тактовыми распределителем. На пересечении горизонтальных и вертикальных щин включены путевые регистрирую-25 щие (ПР,-Я) 38 и контрольные (ПКг) 39 реле. Реле ПРгЛ/ срабатывает в том случае, если в момент yV-ro такта откроется i-й ключ 34. Путем срабатывания реле ПРгМ регистрируется занятость jV-й ДРЦ i-ro пути. Путем сраба-30 тывания реле ПКг в 13-ом такте контролируется свободность г-го пути и исправность тракта передачи сигнала. Для устранения обходных путей тока помимо места пересечения «открытых шии1 последовательно с каждым35 реле 38 и 39 включены диоды 40. Для защиты транзисторов электронных ключей 34 и 36 от перенапряжений при1 выключении тока в обмотках реле 58 и 39 параллельно каждому из этих реле включены навстречу току40 диоды 41 (на фиг. 5 показан только возле реле ПР5/). Каждое реле 58 и 55 имеет замедленив на отпадание 4 сек. т. е. больще длительности цикла - 3,2 сек. Таким образом, при периодическом подпитывании реле 38 или45 39 в каждом цикле в течение одного такта оно держит якорь постоянно притянутым. В эксплуатации возможен случай, когда на нескольких путях первыми окажутся заняты ДРЦ одного номера. При этом через соответ-50 ствующий ключ 36 пройдет ток нескольких реле. В связи с этим в качестве ключей 56 используются мощные триоды типа П2р1. Через контакты реле 58 и 59 информация поступает в устройства автоматической регулиров-55 ки скорости скатывания отцепов (АРС) ва индикацию и в устройства контроля. При нормальной работе устройства КЗП контрольные реле 42 К1-KS .находятся под током. Для развязки цепей сигнализации И160 подачи информации в АРС служат диоды 43. Устройство работает следующим образом. При первом такте распределителя 5 подается управляющий отрицательный импульс на генератор 4, путевые усилители 5 всех65 путей и матрицу 9. Генератор выдает сигнал частотой 5 кгц, который поступает на. входы путевых усилителей 5, а затем поступает в рельсовые линии. Величина усиления путевого усилителя на частоте 5 кгц регулируется с помощью соответствующего переменного резистора 24 в период регулировки рельсовых цепей. Если ДРЦ1 первого пути свободна, то путевое электронное реле не срабатывает и не срабатывает соответствующее регистрирующее реле ПРИ. Во втором такте распределителя в рельсовые линии посылается сигнал частотой 3,85 кгц. Если ДРЦП первого пути занята, то путевое реле срабатывает и подает отрицательный импульс на конденсатор 31 1-го пути матрицы 9. Одновременно во втором также открывается ключ 36 второй вертикальной щршы, в результате чего срабатывает регистрирующее реле ПР111 и через его контакт в устройства АРС и индикации подается соответствующий сигнал. Одновременно подготавливается цепь сигнализации работы КЗП. При срабатывании ПР111 обрываются цепи подачи сигнала в АРС от последующих ДРЦ. В 13-ом такте в рельсовые линии подается консольный имиульс частотой 0,36 кгц. Поскольку 1-й путь занят отцепом на ДРЦИ, то контрольный импульс по тракту не проходит и путевое контрольное реле 39 ПК остается без тока. При этом образуется цепь через тыловой контакт ПРИ, фронтовой ПР1П, диод 43, тыловой Я/С/, контрольное реле 42 . Реле 42 К.1 срабатывает и сигнализирует о нормальной работе КЗП. Если, например, в одном из индуктивных датчиков ДРЦП появилось короткое замыка,ние или обрыв при овободиости ДРЦП, то из-за ложного разбаланса ДРЦП путевое реле W сработает во втором такте. Если путь полностью свободен, то в 13-ом такте реле Ю сработает опять, а за ним сработает KOHIтрольное реле 39 ПК1. В этом случае цепь реле 42 К.1 разрывается и образуется цепь для подачи сигнала о повреждении ДРЦ. Если при ложном разбалансе ДР1Хп путь занят на следующих участках, то /С/ остается под током, а в АРС пойдет ложная информация о занятости ДРЦП. В этом слу-, чае при роспуске состава образуется «а данном пути «окно. Вели свободны и исправны все ДРЦ (все реле 58 данного пути без тока) и контрольный импульс прошел по тракту, то создается цепь для срабатывания реле 42 К.1 - «путь свободен КЗП работает нормально. Если все регистрирующие реле ПРП-ПР1Х, контрольное реле ПК1 пути I находятся без тока (при занятом или свободнюм пути), то разрывается цепь контрольного реле 42 К1 И1 образуется цепь для подачи сигнала о повреждении тракта. Если по какой-либо причине путевой усилитель включили в рельсовую линию в середине цикла, а начальный и конечный участки пути заняты, то ложная информация о свободности большей чаюти пути в не поступит, так как токи сигнальных и контрольной частот окажутся закороченными колесными парами отцепа, стоящего на первом участке. Если путевое реле 10 не сработало от занятой ДРЦ, то 040 не сработает и от всех последующих ДРЦ и от контрольного каеала. так как токи сигнальных и контрольной ча- Ю стоты окажутся закороченными впереди стоящим отцепом. Если произошло искажение формы кривой тока сигнала, то появившиеся гармоники не могут привести к ложному показан.ию, так как впереди лежащие участки, 15 фильтры которых могли бы пропустить эти гармоники, уже были проверены в п.редыдуЩИх тактах. Устройство АРС воспринимают информацию от КЗП только при возбужденном контрольном реле 42, контакт которого 20 входит в цепи АРС (-на схемах не показан). Таким образом, при любых поврел ден;иях и нарушениях работы устройства КЗП «сключа отся случаи получения ложной информации о свободности в действительности занятых 25 участков пути. Предмет изобретения Устройство для контроля заполнения путей подгорочлого парка, содержащее рельсовые 5 пути, дифференциально включенные индуктивные путевые датчики, питающие траисформаторы, линии связи, электронные путевые реле, путевые регистрирующие и контрольные реле, а в конце путей - изолирующие стыки, генератор импульсов, соединенный с переключателем, отличающееся тем, что, с целью по-выщения Н1адежности работы и упрощения устройства, оно снабжено кольцевым тактовым распределителем, генератором переменной частоты, путевыми усилителями с регуляторами усиления и входным усилителем на каждый путь парка, матрицами путевых регистрирующих и контрольных реле, нолосовыми фильтрами, причем выход переключателя соединен со входом кольцевого тактового распределителя, выходы которого подключены параллельно ко входам матрицы путевых регистрирующих и контрольных реле, регулятора усиления путевого усилителя каждого пути и генератора переменной частоты, выход которого подключен параллельно ко,входам входных усилителей каждого пути парка, а входы и выходы полосо1вых фильтров соединены соответственно с выходами нутевых датчиков и с линией связи.

11

Pi../

-12 6 to к

W

Dm /пактоВого расггределите я

Фиг. 2

От тактового распределителя ,

15

тактобого распределителя

ffw w ffflfs jirh/y/yz

4 37

jPU-r// сЬ ПР2Л ED ПК2

f1.

Jff

4/7

37

ПР31

-72В

.26

33

OS

D//T/

38

35 J4

it

L

Y38 L J7 tZJ/y/rj

0.

0тракта

По6реж ДРЦ

КЗ «/

-O

ПоВрежд. тракта

Фиг. 5