Устройство автоматической локомотивной сигнализации Советский патент 1979 года по МПК B61L25/06 

1

Изобретение относнтся к устройствам елезнодорожной автоматики, обеспечивающим безопасность движения поездов и повышение пропускной способности железнодорожных линий.

Известны системы автоматической локомотивной сигнализации, содержащие приемные катушки, соединенные с локомотивным приемником, выход которого подключен к дешифратору кодовых сигналов, локомотивный светофор и переключатель направления движения {.

Эта система локомотивной сигнализации имеет недостаточную помехозащищенность и малую информационную емкость, не удовлетворяющую задачам авторегулирования локомотивами при высоких скоростях движения.

Иэ(вестно также устройство автоматической локомотивной сигнализации, содержащее установленные на локомотиве приемные катущки, соединенные с частотными приемниками, подключенными к сигнальному блоку, н переключатель направления движения локомотива 2.

Устройство имеет следующие недостатки:

1.При электрическом объединении соседних путей возможно возникновение опасной ситуации, связанной с тем, что частотные сигналы, предназначенные для поезда, следующего по данному пути, воспринимаются

приемниками поезда, следующего по соседнему пути.

2.Существующая система частотной многозначной локомотив1 ой сигнализации при работе совместно с системой тиристорного

0 регулирования двигателей поездов имеет недостаточную помехозащищенность.

3.Известная система частотной многозначной локомотивной сигнализации имеет недостаточную информационную емкость, что усложняет передачу на локомотив дополнительной информации, например; по ограничению скорости в кривых участках пути и т. д.

Целью изобретения является повыш ение надежности и расширение функциональных

возможностей устройства.

Эта цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве каждая группа частотных приемников снабжена блоком контроля присутствия сигнальных частот, входь( которого соединены с выходйМ1« частотных приемников, коммутационным блоком, управляемые входы которого подключены к промежуточиыл выходам частотных пртемннков, а управляюгций вход - к выходу блока контроля присутствия сигнальных частот, блоком контроля направления движения, входы которого соединены с выходами блока контроля присутствия сигнальных, частот, коммутационного блока, а также с переключателем направления движения локомотива. н блоком фиксации манипулирующей частоты, входом соединенным с выходом коммутационного блока, причем выходы блока фиксации манипулирующей частоты и блока контроля направления движения соединены с входами сигнального блока.

На фиг. I представлена блок-схема ояисываемого устройства автоматической локомотивной сигнализации; на фиг. 2 - вариант технической реализации блока контроля направления движения.

Устройство автоматической локомотивной сигнализации содержит установленные на локомотиве приемные катушки 1, соединенные с частотными приемниками 2, 3 и 4, выходы которых подключены к сигнальному блоку 5, а промежуточные выходы 6, 7 и 8 - к управляемым входам 9, 10 и 11 коммутационного блока 12. Управляющий вход

13последнего соединен с блоком 14 контроля присутствия сигнальных частот. Входы сигнального блока 5 подключены также к выходам блока 15 фиксации маиипулнруюшей частоты и блока 16 контроля направления движения. Вход последнего соединен

с переключателем 17 направления движения локомотива.

Позициями 18, 9 и 20 (фиг. 2) обознгчены гетеродины, входы которых соединены с зажиглом 21, подключенным к выходу переключате Я 17 направления локомотива. Выходы гетеродинов 18, 19 и 20 подключены к управляемым в.ходам 22, 23, 24 переключающего блока 25, управляющий вход 26 которого соединен с выходом блока

14контроля присутствия сигнальных частот. Выход переключающего блока 25 юдк,тючен к одному из входов сл есптеля 27, второй вход 28 которого соединен с ЕЗЫХОДОМ коммутационного блонд 12. На выходе смеснтеля 27 включен усилитель 29 1ромежуточной частоты, выход 30 которого подключен

ко входу сигнального блока 5.

Устройство автоматической локомотивной сигнализации работает следующим образом.

Для передачи информации на поданжной состав нспол ззуются следующие две группы частот:

а) ри движении в нечегиом направ-пенни:, , ,

первая группа fj , fe и С, вторая группа Ь, I; и li ;

б) при двяжеи-чи п четном направлении: перпзя группа f| , и Ц, вторая группа ft, и IДля передачи каждого сигнального показания может быть использовано либо одна частота (одночастотное кодирование), либо комбинация из двух частот (двухчастотное кодирование). В пос педнем эти две частоты должны быть взяты из ра личных групп, например, для нечетного направления - комбинация i -f fe. Для расширения значностн каждая из частот может передаваться в виде гладкого сигнала, либо манипулироваться низкой частотой F (например Р 8Гц).

На фиг. 1 показана блок-схема локомотивных устройств, обеспечивающих прием первой группы частот: fi, fe и - при движении в нечетном направлении или f|, | и ) - при движении в четном направлении. Структурная схема устройств обеспечивающих прием второй группы частот, аналогична. Передача информации осуществляется путевыми устройствами, запитывающими рельсовые цепи. При этом каждая пара частот, соответствующая определенному сигнальному показанию fi и f., fe и , f/ и Сз находится в одном частотном диапазоне между двумя соседними гармониками тягового тока, например: f/ 121 Гц, f - 129 Гц, g 171 Гц, Г 179 Гц, У 221 Гц, 229 Гц. Разность частот, соответствующая одному и тому же сигнальному показанию в четном и нечетном направлениях, постоянна:

Рf fС г сi

А Т| - fi fe - I с, - f; const. Частотный приемник 2 обеспечивает прием сигналов из рельсовой линии на частотах fi и f| приемник 3 - на частотах и S), а приемник 4 - на частотах Ь

fit

и Ь .

Переключатель 17 направления движения поезда в нечетном направлени.ч подготавливает блок 16 контроля направления движения для приема частот f/, 2, I/, а при движении в четном направлении - для приема частот f|, , Jj. Перестройка блока 16 контроля направления производится вручную машинистом прп изменении направления движения.

При приеме из рельсовой цепи какойлибо информации на выходе соответствующего частотного приемника появляется сигнал, воздействующий па вход блока 14 контроля присутствия сигнальных частот.

Блок i4 контроля присутствия сигнальных частот воздействует на управляющий вход 13 коммутационного блока 12, обеспечивая подключение промежуточного выхода соответствующего приемника (на выходе которого имеется сигнал) к входам блока-16 контроля направления движения н блока 15 фнксашш маниггулкрующей частоты, а также обеспечивает настройку блока 6 контроля направлений движения на контроль часюты именно того частотно о диапазона, который определяется возбужденным приемником.

Блок 15 фиксации манипулирующей частоты определяет манипулирован ли частотный сигнал на входе приемника или нет. В зависимости от того, какой приемник возбужден и манипулирован ли сигнал, поступающий на вход этого приемника, сигнальным блоком 5 формируется то или иное сигнальное показание. Разрешение на выдачу той или иной сигнальной информации дается лишь при условии приема информации, соответствующей установленному направлению движения.

При движении поезда в нечетном направлении гетеродины 18, 19 и 20 настраиваются на генерацию частот f, , соответственно, а при движении в четном направлении - на генерацию частот f/, , (/. Настройка генераторов осуществляется с помощью нереключателя 17, воздействующего на входы управления гетеродинов (через зажим 21). Схема локомотивных устройств выполнена тацим образом, что нормальноедешифрирование кодовых сигналов, принимаемых из рельсовой цепи, возможно только в том случае, если частотные сигналы в рельсовой цепи отличаются от частот гетеродинов, расположенных на подвижном составе, на величину А f. На частоту Л f настроен усилитель 29 промежуточной частоты, представляющий собой, например, резонансный усилитель. Сигнал на его выходе появляется только в том случае, если частота на входе равна Af.

В частности, если поезд следует в нечетном направлении и принимает частоту f| , то на выходе частотного приемника 2 появляется сигнал, воздействующий на блок 14 контроля присутствия сигнальных частот. Блок 14, в свою очередь, воздействует на управляющий вход 26 переключающего блока 25, подключающего к одному из входов смесителя 27 ге,теродин 18, настроенный при движении в нечетном направлении на частоту.f/ Второй вход 28 смесителя 27 подключен через коммутационный бюк 12 к промежуточному выходу частотного приемника 2. Таким образом, к двум входам смесителя 27 подключены частотные сигналы, различающиеся по частоте на величину Л f. При этом на выходе смесителя 27 появляется сигнал, дающий разрешение сигнальному блоку на дешифрацию принятой команды. Аналогично работает устройство и при приеме из рельрвой цепи частотных сигналов или (з с той лищь разницей, что к выходам смесителя 27 подключаются соответственно промежуточный выход 7 приемника 3 и гетеродина 19 или промежуточный выход приемника 4 и гетеродина 20.

При движении поезда в четном направлении логика работы схемы не меняется. Однако при этом информация из рельсовой цепи 1ередается ня част{)тах f.. Г и 1, , ;i гетеродины 18, 19 и 20 ритстросны соответственно на генерацию частот I, fj, f/. П случае разворота локомотива в депо, папрн.мер, на поворотно.м круге необходима дополнительная перестройка (переключение) частоты гетеродинов.

При электрическом объединении рельсовых нитей соседних путей опасной ситуации, связанной с приемом команды, предназначенной для поезда, следующего по соседнему пути, не возникает, так как в этом случае на оба в.хода смесителя 27 поступают сигналы одной и той же частоты, что исключает появление на его выходе сигнала с частотой Л f. В том случае, если при изменении направления движения машинист не переключит переключатель 17 и тем самым не осуществит перестройку гетеродинов на частоты, соответствующие направлению движения, то информация из рельсовой цепи сигнальным блоком не будет воспринята, так как на входы смесителя 27 поступают сигналы одной частоты. Наличие смесителя 27, осуществляющего выделение сигнала частотой Л f и имеющего достаточно узкую полосу пропускания (практически 1,5-2 Гц) повышает помехозащищенность устройства автоматической локомотивной сигнализации (полоса пропускания частотных приемников прототипа 14-16 Гц). В случае применения для регулирования двигателей электровоза тиристорных преобразователей их работа синхронизируется частотой ггеременного тока в тяговой сети. Эта же сеть Используется для синхронизации частоты гетеродинов 18, 19, 20. Тем самым обеспечивается надежная защита устройств от помех тягового тока, имеющих место при тиристорном регулировании тяговых двигателей.

При отсутствии необходимости в расширении значности блок фиксации частоты манипуляции 15 может быть изъят из устройства с сохранением всех прочих логических зависимостей. При отсутствии необходимости в исключении опасной ситуации, связанной с электрическим объединением интей соседних путей, может быть изъят блок контроля направления движения 16 и переключатель направления 17.

Использование данного предложения позволит повысить безопасность движения поездов, а также при ограниченном количестве частотных приемников обеспечит такую значность системы интервального регулирования, которая удовлетворит потребности, как низкоскоростного, так и высокоскоростного движения и поэтому позволит устранить расходы на разработку и изготовление дополнительи)1х частотных приемников. Формула изобретения

Устройство ав томатической локомотивной сигнализации, содержащее устаиовлениые на локомотиве приемные катушки, соединенные с частотными приемниками, подключенными к сигнальному блоку, и переключатель направления движения локомотива, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, каждая группа частотных приемников снабжена блоком контроля присутствия сигнальных частот, входы которого соединены с выходами частотных приемников, коммутационным блоком управляемые входы которого подключены к промежуточным выходам частотных приемников, а управляющий вход - к выходу блока контроля присутствия сигнальных частот, блоком контроля направления движения, входы которого соединены с выходами блока контроля присутствия сигнальных частот, коммутационного блока, а также с переключателем направления движения локомотива, и блоком фиксации манипулирующей частоты, входом соединенным с выходом коммутационного блока, причем выход блока фиксации манипулирующей частоты и блока контроля направления движения соединены с входами сигнального блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:I

1.Вахнин М. И. и др. «Путевая блокировка и авторегулировка, 1974, «Транспорт, с. 268-348.

2.Труды ЦНИИ МПС, вып. 414, 1969, изд. «Транспорт.

гй