способ счета осей подвижного состава и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ счета осей подвижного состава, включающий подачу переменного напряжения с длительностью периода Т _c от N постовых устройств на N напольных электронных блоков, независимое шунтирование N линейных цепей, кодирование информации, передаваемой от N напольных электронных блоков на N постовых устройств, отличающийся тем, что переменное напряжение с длительностью периода Т_c подают от одного постового устройства на N параллельно включенных напольных электронных блоков, а передачу кодированной информации от N напольных электронных блоков на одно постовое устройство производят поочередным, распределенным во времени и синхронизированным с частотой переменного напряжения шунтированием одной линейной цепи постового устройства, причем общая длительность шунтирования линейной цепи равна nT _c, где n - целое число, характеризующее длительность передачи информации на постовое устройство по одной линейной цепи, а декодирование принимаемой информации в постовом устройстве осуществляют в соответствии с интервалами времени шунтирования линейной цепи и распределяют по определенным выходам в соответствии с информацией, полученной от каждого из напольных электронных блоков.

2. Устройство для осуществления способа по п.1, включающее рельсовый датчик и постовое устройство, содержащее источник переменного напряжения, соединенный с линейной цепью через силовые электроды датчика тока, выход которого подключен к первому входу декодера, и N напольных электронных блоков, каждый из которых состоит из шунтирующего ключа, силовые электроды которого подключены параллельно к линейной цепи, а вход ключа соединен с выходом кодера, первым входом подключенного к цепи, состоящей из последовательного соединения первичного преобразователя информации и рельсового датчика, отличающееся тем, что в напольных электронных блоках параллельно силовым электродам шунтирующего ключа подключен дополнительно введенный первый счетчик периодов Т_c переменного напряжения, выход которого соединен со вторым входом кодера, а в постовом устройстве параллельно линейной цепи подключен второй дополнительно введенный счетчик периодов Т_c переменного напряжения, выход которого соединен со вторым входом декодера и с первым входом дополнительно введенного распределителя импульсов, второй вход которого подключен к выходу декодера, причем линейная цепь от постового устройства соединена параллельно и поочередно с напольными электронными блоками начиная от первого напольного блока до N-го напольного электронного блока.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что линейная цепь N-го напольного электронного блока соединена по дополнительно введенной линейной цепи с линейной цепью постового устройства.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к организации и управлению движением поездов, а именно к путевым устройствам, взаимодействующим с поездом путем подсчета осей подвижного состава.

Известен способ счета осей подвижного состава, в котором информация о проследовании колесных пар над рельсовым датчиком передается импульсами постоянного тока (Вахнин М.И. и др. Путевая блокировка и авторегулировка. - М.: Транспорт. - 1974. - С.152-163). Недостатком подобного способа является невысокая помехозащищенность канала передачи информации от напольного устройства на постовое.

Лучшими характеристиками обладает способ счета осей подвижного состава, заключающийся в том, что передача информации о счете осей от напольного устройства на постовое осуществляется переменным током (Бухгольц В.П., Красовский Г.А, Штанке А.Э. Путевые датчики контроля подвижного состава на рельсовом транспорте. - М.: Транспорт. - 1976. - С.49-50, 89-91). Недостатком этого способа является то, что на выходе рельсового датчика получают сигнал небольшой мощности, подверженный влиянию помех. Кроме того, в предлагаемом техническом решении необходимо использовать пять сигнальных проводов для передачи информации от напольного устройства на постовое.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ счета осей подвижного состава, в котором для передачи информации от напольного электронного блока на постовое устройство и передачи переменного напряжения электропитания от постового устройства на напольный электронный блок используют только два сигнальных провода, то есть одну линейную цепь, а выходной сигнал рельсового датчика кодируют соответствующим образом, после чего ключом осуществляют шунтирование переменного напряжения линейной цепи (Пат. РФ №2112680. Способ дистанционной отметки прохода колесных пар рельсового подвижного состава / И.Г.Тильк и др., МПК 6 В61L 1/16. Публ. 10.06.98. Бюл. №16).

Недостатком этого способа является большая стоимость и значительная материалоемкость кабельной продукции, что в наиболее значительной степени проявляется на станциях с большим количеством контролируемых участков пути и стрелочных секций, так как связь каждого напольного электронного блока с постовым устройством осуществляется по отдельной линейной цепи.

Целью изобретения является снижение стоимости и уменьшение материалоемкости устройств счета осей.

Указанная цель достигается тем, что передача информации от N напольных электронных блоков реализуется путем поочередного и разнесенного во времени подключения каждого из N напольных электронных блоков к одному постовому устройству, а в устройство для осуществления способа дополнительно вводят линейную цепь, счетчики периодов переменного напряжения и распределитель импульсов, осуществляющие временнóе распределения передачи и приема информации от N напольных электронных блоков на постовое устройство.

Сущность изобретения по способу п.1 формулы заключается в том, переменное напряжение с длительностью периода T_c подают от одного постового устройства на N параллельно включенных напольных электронных блоков, а передачу кодированной информации от N напольных электронных блоков на одно постовое устройство производят поочередным, распределенным во времени и синхронизированным с частотой переменного напряжения шунтированием одной линейной цепи постового устройства, причем общая длительность шунтирования линейной цепи равна nT _c, где n - целое число, характеризующее длительность передачи информации на постовое устройство по одной линейной цепи, а декодирование принимаемой информации в постовом устройстве осуществляют в соответствии с интервалами времени шунтирования линейной цепи и распределяют по определенным выходам в соответствии с информацией, полученной от каждого из напольных электронных блоков.

По устройству п.2 и 3 формулы для осуществления способа счета осей подвижного состава сущность изобретения заключается в том, что в напольных электронных блоках параллельно силовым электродам шунтирующего ключа подключен дополнительно введенный первый счетчик периодов Т_c переменного напряжения, выход которого соединен со вторым входом кодера, а в постовом устройстве параллельно линейной цепи подключен второй дополнительно введенный счетчик периодов T_c переменного напряжения, выход которого соединен со вторым входом декодера и с первым входом дополнительно введенного распределителя импульсов, второй вход которого подключен к выходу декодера, причем линейная цепь от постового устройства соединена параллельно и поочередно с напольными электронными блоками начиная от первого напольного блока до N-го напольного электронного блока, а линейная цепь N-го напольного электронного блока соединена по дополнительно введенной линейной цепи с линейной цепью постового устройства.

На фиг.1 приведены временные диаграммы процессов формирования соответствующих электрических и информационных сигналов по способу счета осей подвижного состава. На фиг.2 показана схема устройства счета осей подвижного состава.

Устройство счета осей подвижного состава содержит напольные электронные блоки 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, ... 1.N, каждый из которых состоит из рельсового датчика 2, выход которого соединен с входом преобразователя информации 3, выходом подключенного к первому входу кодера 4. Второй вход кодера 4 соединен с выходом первого счетчика 5 периодов Т_c переменного напряжения, входом подключенного к первому проводнику линейной цепи 7 и к одному из силовых электродов ключа 6, второй силовой электрод которого соединен со вторым проводником линейной цепи 7, причем выход кодера подключен к входу ключа 6. Схемы напольных электронных блоков 1.2, 1.3, 1.4, ... 1.N одинаковы между собой и аналогичны схеме, описанной выше.

Параллельно линейной цепи 7, соединенной одними концами с напольным блоком 1.1, а другими - с постовым устройством 8, подключена линейная цепь 9.1 и далее аналогично подключаются соответствующие линейные цепи 9.2, 9.3, ... 9.(N-1). Параллельно линейной цепи 9.(N-1), соединенной одними концами с напольным электронным блоком 1.N, подключена линейная цепь 10, соединенная с линейной цепью 7, концы которой подключены к постовому устройству 8.

Постовое устройство 8 содержит источник переменного напряжения 11 с частотой f _c=1/T_c, который через силовые электроды датчика тока 12 соединен с линейной цепью 7, параллельно которой подключен второй счетчик 13 периодов Т_c переменного напряжения. Выход второго счетчика периодов 13 соединен с первыми входами декодера 14 и распределителя импульсов 15, имеющего выходы 16.1, 16.2, 16.3, 16,4, ... 16.N, используемые для управления путевыми реле станционных устройств СЦБ. Выход датчика тока 12 подключен ко второму входу декодера 14, выход которого соединен со вторым входом распределителя импульсов 15.

На временных диаграммах фиг.2, показанных условно для частного случая N=4, то есть при наличии в устройстве 4-х напольных электронных блоков, обозначения соответствуют: 16 - форма переменного напряжения источника 11; 17 - диаграмма, которая показывает интервал времени t_пep1 передачи информации от первого напольного электронного блока 1.1 на постовое устройство 8; 18, 19 и 20 - диаграммы, показывающие интервалы времени t _пер2, t_пер3 и t_пер4 передачи информации от второго, третьего и четвертого напольных электронных блоков 1.2, 1.3 и 1.4 на постовое устройство 8 соответственно; 21 - диаграмма, показывающая интервалы времени t _пp1 приема информации от первого напольного электронного блока 1.1, то есть она определяет появление импульса на выходе 16.1 распределителя импульсов 15; 22, 23 и 24 - диаграммы, показывающие интервалы времени t_пр2, t _пр3 и t_пр4 приема информации от второго, третьего и четвертого напольных электронных блоков 1.2, 1.3 и 1.4 соответственно, что определяет появление импульсов на выходах 16.2, 16.3 и 16.4 распределителя импульсов 15.

Способ счета осей подвижного состава на примере условного наличия в устройстве 4-х напольных блоков 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 функционирует следующим образом.

Предположим, в момент времени t ₀ (см. временные диаграммы 16 и 17 фиг.1) кодер 4 от первого счетчика 5 периодов Т_c переменного напряжения 4 получает сигнал на начало разрешения передачи информации от напольного электронного блока 1.1 на постовое устройство 8. Это означает появление импульсной работы ключа 6, чем кодируется информация, получаемая от рельсового датчика 2 и первичного преобразователя 3. Длительность импульсной работы ключа 6, равная t _пep1=nT_с, определяется временными параметрами счетчика 5 и кодера 4, задаваемыми при разработке устройства, где n={1, 2, 3, ...} является целым числом. Таким образом, на интервале времени t_пep1 происходит передача информации от напольного устройства 1.1 на постовое устройство 8 о числе проследовавших над рельсовым датчиком 2 числе осей подвижного состава или его отсутствии. Передача информации осуществляется путем включения ключа 6, чем шунтируется линейная цепь 7, по которой от постового устройства 8 передается электропитание для всех напольных электронных блоков 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, ... 1.N от источника переменного напряжения 11. При этом включенное или выключенное состояние ключа 6 определяет наличие единичного или нулевого признака кодированной информации соответственно, передаваемой по линейной цепи 7 на постовое устройство 8.

На постовом устройстве 8 на протяжении того же интервала времени t_пep1 счетчик периодов 13 своим выходным сигналом (временная диаграмма 21) разрешает считывание информации от датчика тока 12. Таким образом, синхронизация процессов работы технического решения по способу и устройству осуществляется от единого переменного напряжения, показанного на временной диаграмме 16 фиг.1. В соответствии с этим первым 5, вторым 13 счетчиками периодов переменного напряжения напольного электронного блока 1.1 и постового устройства 8 соответственно осуществляется формирование длительности посылки t_пep1 и синхронизированного с ним интервала времени приема t_пp1, a это реализует равенство интервалов времени t_пp1 =t_пep1, кратное периоду T _с=1/f_c частоты переменного напряжения источника 11.

Как видно из диаграмм 17 и 21 фиг.1, длительность передачи и приема информации дискретна и равна t _пep1=t_пp1=nT_с .

Одновременно с этим первыми счетчиками периодов 5, расположенными в напольных электронных блоках 1.2, 1.3, 1.4, ... 1.N, осуществляется аналогичный счет периодов T_с частоты f _с переменного напряжения. Поэтому по окончании интервала времени t_пep1 формируется интервал времени паузы t_п (диаграмма 17), начало которого запрещает передачу информации от напольного электронного блока 1.1 на постовое устройство 8, а конец - разрешает передачу информации от напольного электронного блока 1.2, что показано на диаграммах 17 и 18 фиг.1 интервалами времени t_пep1 и t_пep2 соответственно.

На постовом устройстве 8 происходят функционально аналогичные процессы, которые выражаются в следующем. По окончании интервала времени t _пp1 и с началом длительности времени t_п (диаграмма 21) второй счетчик 13 отключает выход декодера 14 от входа распределителя импульсов 15 и блокирует появление выходных сигналов на выходе распределителя 15 на протяжении интервала времени t_п.

По окончании интервала времени t_п первый счетчик периодов 5 напольного второго электронного модуля 1.2 разрешает подключение декодера 4 к входу ключа 6 и аналогично, как и вышерассмотренном случае, начинается передача информации о счете осей по линейным цепям 9.1 и 7 на постовое устройство 8 (диаграмма 18).

Так как второй счетчик периодов 13 постового устройства 8 осуществляет синхронный счет периодов переменного напряжения источника 11, то дальнейшие процессы по приему информации от напольного электронного блока 1.2 происходят аналогично (диаграмма 22), что приводит к появлению импульсного сигнала на выходе 16.2 распределителя импульсов 15.

Далее процессы передачи информации от других напольных электронных блоков происходят аналогично. Путем поочередного подключения блоков 1.3, 1.4, ... 1.N к соответствующим линейным цепям (9.2+7), ... (9.N+7) и далее к входу постового устройства 8 происходит распределенный и синхронизированный во времени прием информации о счете осей, который определяет наличие информации на выходах 16.3, ... 16.N распределителя импульсов 15.

В общем случае интервал времени t_п может быть равен нулю.

Линейная цепь 10 служит для повышения живучести технического решения, так как при обрыве любой из линейных цепей 9.1, 9.2, 9.3, ... 9.N устройство будет сохранять работоспособность за счет кольцевого способа передачи и приема информации N от напольных электронных блоков 1.1, 1.2, ... 1.N на постовое устройство 8.

Следовательно, предлагаемое техническое решение позволяет снизить стоимость и материалоемкость в части кабельной продукции устройств счета осей за счет того, что информация от напольных электронных блоков на постовое устройство передается по одной физической паре сигнальных проводников. Кроме того, введение дополнительной линии связи повышает живучесть устройств счета осей при обрыве одной из линейных цепей.