Устройство передачи информации с пути на локомотив Советский патент 1981 года по МПК B61L3/20 B61L23/18 

I

Изобретение относится к транспорту и может быть использовано при автоматическом управлении поездов на железнодорожном транспорте для обеспечения безопасности движения поездов и повьшения пропускной способности железнодорожных линий.

Известно устройство передачи информации с пути на локомотив,содержащее установленный на пути генератор, подключенный к одной из рельсовых ничей, а на локомотиве - приемник с двумя антеннами, выход которого подключен к блоку обработки принимаемой информации, соединенному с датчиком отсчета пути 1 .

Недостатком известного устроства является низкая помехозащищенность и точность передачи информации.

Цель изобретения - повышение точности передачи информации и помехозащищенности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что приемник выполнен на дифферендиальном усилителе, ко входам которого через амплитудные детекторы подключены антенны, расположенные друг за другом по ходу движения, компараторе, блоке задания порога срабатывания и триггере, выход которого соединен с блоком обработки информации, а .вход - с выходом компаратора и блоком задания порога срабатывания, подключенным к одному входу компара10тора, другой вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя.

На фиг. показана схема расположения приемных антенн на локомотиве

15 относительно рельсовой нити проводников, соединяющих рельсовую нить с генератором вид сверху; на фиг.2блок-схема устройства и диаграмма взаимодействия антенн с электромагXнитным полем, излучаемым подводящим проводником.

Устройство содержит рельсовую нить 1, генератор 2, выходы которого пояключены к участку рельсовой нити I проводниками 3 и 4, подводимыми к точкам их подключения перпендикулярно рельсу. Число таких участков может быть любым в зависимости от количества передаваемой информации. На локомотиве .5 установлены две антенны 6 и 7j подключенные, как показано на фиг.2, через детекторы 8 . к дифференциальному усилителю 9, имеющемуся в приемнике 10. При этом первая по ходу направления движения указанного стрелкой I1, антенна 7 подключена к неинвертирующему входу дифференциального усилителя 9, а вто рая к инвертирующему. Выход дифференциального усилителя 9 соединен с инвертирующим входом компаратора 12, выход которого подключен к счетному входу триггера 13, а через блок 14 задания порога срабатывания - с неинвертирующим входом компаратора 12, Выход триггера 13 соединен с одним из входов блока 15 обработки принимаемой информации, другой вход которого подключен к выходу датчик 16 отсчета пути. Устройство передачи информации работает следующим образом. Частотный сигнал генератора 2 на водит на участке проводника 3, перпендикулярном рельсовой нити 1, электромагнитное поле 17, форма оги бающей которого показана на фиг.2. При движении локомотива в направ лении, указанном стрелкой 11, в момент, когда приемные антенны 6 и 7 еще невошли в зону электромагнитно поля 17, на их выходах, а следовательно и на выходе дифференциальног усштителя 9, сигнал отсутствует. Компаратор 12 находится в состоя нии, при котором на его выходе имее ся напряжение определенной величины положительной полярности.Это напряжение поступает на один из входов блока 14 задания порога, на другой вход 18 которого подается опорное напряжение такой же величины и той же полярности, что и на первый вход В блоке 14 задания порога эти два напряжения складываются, и уровень суммарного напряжения, поступающего на неинвертирующий вход ком паратора. 12, является первым порого его срабатьшания. Триггер 13 находится в состоянии при котором сигнал на его выходе. 24 поступающий в блок 5 обработки информации, запрещает счет импульсов, поступающих с выхода датчика 16 отсчёта пути (запись информации). При входе антенн в зону электромагнитного поля 17 проводника 3 (фиг.2 на их выходах появляются переменные напряжения с частотой генератора 2. Антенны по ходу движения локомотива разнесены друг от друга на некоторое расстояние (как показано на фиг.), и антенна 7 входит в зону электромагнитного поля антенны 6, поэтому величина наводимого в ней напряжения превыщает величину напряжения, наводимого в антенне 6. Напряжения, поступающие с выходов антенн 6 и 7, детектируются детекторами 8 и поступают на инвертирующий и неинвертирующий входы дифференциального усилителя 8 соответственно. В усилителе происходит вычитание напряжения, наведенного в антенне 6, из напряжения, наведенного в антенне 7. Полученное в результате вычитания разностное (дифференциальное) напряжение увеличивается при дальнейшем перемещении антенн и достигает порога срабатывания компаратора 12, в результате чего последний срабатывает и на его выходе устанавливается напряжение отрицательной полярности, которое в блоке 14 задания порога складывается с положительным опорным напряжением, поступающим на вход 18, в результате ик сумма, являющаяся новым порогом срабатывания компаратора, становится равной нулю. Дальнейщее перемещение антенн в зоне электромагниного поля проводника 3 приводит к тому, что 1 сигнал, принимаемый антенной 7, достигнув своего максимального значения, начинает уменьшаться, а сигнал, принимаемый антенной 6, продолжает увеличиватьря. Разностный сигнал на выходе дифференциального ycилIiтeля 9, достигнув своего максимума, также начинает уменьшаться. В момент времени, когда антенны 6 р 7 занимают симметричное относительно проводника 3 положение, как показано на фиг.1 и 2, сигналы, наводимые в антеннах, становятся равными. Разностное напряжение на выходе дифференциальногв усилителя 9 становится равным нулю, вследствие чего компаратор 12, имеющий нулевой n рог срабатывания, срабатывает во второй раз и на его выходе устанавливается первоначальный уровень положительного напряжения. Порог сраб тывания компаратора автоматически поднимается до своего первоначального уровня. Задний фронт сформированного ком паратором импульса устанавливают триггер 13 в состояние, при котором сигнал на его выходе разрешает . поступление импульсов с выхода датч ка 16 отсчета пути в блок 15 обрабо ки информации. Начинается счет импульсов датчика, т.е. запись рассто яния между точками подключения к рельсовой нити проводников 3 и 4. Дальнейшее перемещение антенны приводит к тому, что сигнал, принимаемый антенной 6, становится больш сигнала, принимаемого антенной 7, в результате разностное напряжение на выходе дифференциального усилителя 9 меняет свою полярность на отрицательную. При выходе антенн из зоны электромагнитного поля 17 проводника 3 разностное напряжение становится равным нулю. При входе антенн в зону электромагнитного поля, излучаемого проводником 4 (фиг.2), работа схемы приемника происходит аналогично описанной в результате чего на выходе компаратора 12 формируется второй импульс, который возвращает триггер 13 в исходное состояние, и прекращает счет импульсов, поступающих с выхода датчика 16 отсчета пути в блок 15 обработки информации. Количество записан ных в блоке 15 обработки информации импульсов, характеризующее передаваемую информацию, определяется длительностью сигнала, сформированного на выходе триггера 13, и точно соот26ветствует расстоянию 21 между точками подключения проводников 3 и 4 к рельсовой нити 1. Точность передачи информации в предлагаемом устройстве не зависит от поперечных горизонтальных и вертикальных колебаний локомотива при движении и от колебаний тока в передающей антенне (отрезок рельса, запитанный высокой частотой) и определяется только величиной коэффициента пода и1ения синфазного сигнала дифференциального усилителя и точностью задания пороговых напряжений, подаваемых на компаратор. Формула изобретения Устройство передачи информации с пути на локомотив, содержащее установленный на пути генератор, подключенный к одной из рельсовых нитей, а на локомотиве - приемник с двумя антеннами, выход которого подключен к блоку обработки принимаемой информации, соединенному с датчиком отсчета пути,о тличающее с я тем, что, с целью повышения точности передачу информации и помехозащищенности устройства, приемник выполнен на дифференциальном усилителе, ко входам которого через амплитудные детекторы подключены антенны, расположенные друг за другом по ходу движения, компараторе, блоке задания порога срабатывания и триггере, выход которого: соединен с блоком обработки информации, а вход - с выходом компаратора и блоком задания порога срабатывания, подключенным к одному входу компаратора, другой вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 328023, кл, В 61 L 23/18, 1970.

ля.

Ф