способ передачи показаний путевого светофора на локомотивный светофор и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ передачи показаний путевого светофора на локомотивный светофор, включающий кодирование показаний путевого светофора видеосигналами, преобразование видеосигналов в радиосигналы посредством модуляции, передачу радиосигналов в рельсовую цепь, прием радиосигналов, преобразование их в видеосигналы, декодирование видеосигналов в показания локомотивного светофора, отличающийся тем, что путем циклической перестановки импульсов базового тринадцатиэлементного видеосигнала Баркера кодируют каждое показание путевого светофора в последовательность видеосигналов Баркера, характерных для данного показания путевого светофора, затем с помощью двойной фазоразностной модуляции преобразуют видеосигналы Баркера в радиосигналы Баркера, которые усиливают и передают в рельсовую цепь, полученные из рельсовой цепи радиосигналы Баркера преобразуют в видеосигналы Баркера, осуществляют их согласованную фильтрацию, преобразуют сигнал с выхода согласованного фильтра в постоянное напряжение, которое подают на лампу локомотивного светофора, повторяющую показания путевого светофора.

2. Устройство для осуществления способа по п.1, включающее путевой светофор, приемник показаний путевого светофора впередилежащего блок-участка, модулятор, усилитель мощности электрического сигнала, рельсовую цепь, приемные катушки, полосовой фильтр, усилитель-ограничитель, демодулятор и локомотивный светофор, отличающееся тем, что между приемником показаний путевого светофора впередилежащего блок-участка и модулятором введен формирователь видеосигнала Баркера, входы которого подключены к выходам приемника показаний путевого светофора впередилежащего блок-участка, выход формирователя видеосигнала Баркера подключен к входу модулятора, соединенного с усилителем мощности электрического сигнала, выход последнего подключен к рельсам, над каждым из которых перед первой колесной парой локомотива закреплены приемные катушки, в которых возникает переменное напряжение, а катушки подключены к входу полосового фильтра, соединенного с усилителем-ограничителем, который подключен к входу демодулятора, выход последнего соединен с входами согласованных фильтров, подключенных к преобразователям в постоянное напряжение, причем выход каждого преобразователя соединен с соответствующей лампой локомотивного светофора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к путевым устройствам для управления подвижным составом или поездом в целом путем приведения в действие предупредительных сигналов с помощью кодированных импульсов.

Известен способ передачи по рельсовой цепи кодового сигнала, соответствующего определенному показанию путевого светофора, в виде комбинации двух или трех импульсов постоянного или переменного тока, следующих друг за другом (Казаков А.А. Автоблокировка, локомотивная сигнализация и автостопы. - М.: Транспорт, 1975. - С.256-262). Недостатком данного способа передачи по рельсовой цепи показаний путевого светофора на локомотивный светофор является то, что выбранный кодовый сигнал не обеспечивает достаточную для нормального функционирования системы автоматической локомотивной сигнализации помехоустойчивость, что приводит к сбоям работы системы.

Известен способ передачи по рельсовой цепи кодового сигнала в виде комбинации двух (из шести) синусоидальных сигналов, передаваемых одновременно (Брылеев A.M., Поупе О., Дмитриев B.C., Кравцов Ю.А., Степенский Б.М. Автоматическая локомотивная сигнализация и авторегулировка. М.: Транспорт, 1981. - С.106-120). Недостатком данного способа является недостаточная помехоустойчивость, особенно на грузонапряженных железнодорожных участках с высокоскоростным движением.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ, где по рельсовой цепи передают кодовый сигнал в виде сигнала двухкратной фазоразностной модуляции на частоте 175 Гц, модулированного восьмиразрядными кодовыми комбинациями самосинхронизирующегося модифицированного кода Бауэра (Системы железнодорожной автоматики и телемеханики. Учебник для вузов. / Под ред. Ю.А. Кравцова. - М.: Транспорт, 1996. С.168-180). Недостатком этого способа является недостаточная помехоустойчивость при передаче сигналов.

Цель изобретения - увеличение помехоустойчивости передачи информации о показаниях путевого светофора на локомотивный светофор.

Указанная цель достигается тем, что в способе передачи по рельсовой цепи кодового сигнала используют видео- и радиосигналы Баркера.

Сущность изобретения по п.1 формулы заключается в том, что путем циклической перестановки импульсов базового тринадцатиэлементного видеосигнала Баркера кодируют каждое показание путевого светофора в последовательность видеосигналов Баркера, характерных для данного показания путевого светофора, затем с помощью двойной фазоразностной модуляции преобразуют видеосигналы Баркера в радиосигналы Баркера, которые усиливают и передают в рельсовую цепь, полученные из рельсовой цепи радиосигналы Баркера преобразуют в видеосигналы Баркера, осуществляют их согласованную фильтрацию, преобразуют сигнал с выхода согласованного фильтра в постоянное напряжение, которое подают на лампу локомотивного светофора, повторяющую показания путевого светофора, а

сущность изобретения по п.2 формулы заключается в том, что между приемником показаний путевого светофора впередилежащего блок-участка и модулятором введен формирователь видеосигнала Баркера, входы которого подключены к выходам приемника показаний путевого светофора впередилежащего блок-участка, выход формирователя видеосигнала Баркера подключен к входу модулятора, соединенного с усилителем мощности электрического сигнала, выход последнего подключен к рельсам, над каждым из которых перед первой колесной парой локомотива закреплены приемные катушки, в которых возникает переменное напряжение, а катушки подключены к входу полосового фильтра, соединенного с усилителем-ограничителем, который подключен к входу демодулятора, выход последнего соединен с входами согласованных фильтров, подключенных к преобразователям в постоянное напряжение, причем выход каждого преобразователя соединен с соответствующей лампой локомотивного светофора.

На чертеже представлена схема устройства для осуществления способа передачи информации показаний путевого светофора на локомотивный светофор, включающего путевой светофор 1, входы 18-20 которого соединены с выходами приемника 2 показаний путевого светофора впередилежащего блок-участка 33 железнодорожного пути 8 и соединены с входами 21-23 формирователя видеосигнала Баркера 3. Выходы формирователя видеосигнала Баркера 3 подключены к первым трем входам модулятора 4, четвертый вход которого соединен с выходом генератора несущей частоты 5. Выход модулятора соединен с входом усилителя мощности электрического сигнала 6. Выход усилителя мощности электрического сигнала 6 подключен к рельсовой цепи 8, длина которой ограничена изолированными стыками 7. На рельсовой цепи 8 показано расположение первой колесной пары локомотива 10 и расположенными перед ней приемными катушками 9. Приемные катушки 9 подключены к полосовому фильтру 11, выход которого соединен с входом усилителя-ограничителя 12. Выход усилителя-ограничителя 12 подключен к первому входу демодулятора 13, к другому входу демодулятора 13 подключен генератор несущей частоты 14. Выход демодулятора 13 соединен с входами 24-26 согласованных фильтров 15, выходы которых подключены, соответственно, к входам 27-29 преобразователей в постоянное напряжение 16. Выходы преобразователей в постоянное напряжение 16 соединены, соответственно, с лампами 30-32 локомотивного светофора 17.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Если впередилежащий блок-участок 33 занят, то на приемник 2 не поступает сигнал и на путевом светофоре 1 зажигается красная лампа 20; одновременно этот же сигнал подается на соответствующий вход 23 формирователя видеосигнала Баркера 3. На выходе последнего появляется периодическая последовательность видеосигнала Баркера, каждый из которых в модуляторе 4 преобразуется в фазоманипулированный радиосигнал Баркера на несущей частоте f_H. На выходе модулятора 4 появляется периодическая последовательность радиосигнала Баркера, которая усилителем мощности электрического сигнала 6 доводится до необходимого уровня мощности и затем подается в рельсовую цепь 8. Колесная пара 10 локомотива, движущегося к путевому светофору 1, замыкает рельсы вблизи приемных катушек 9. По закороченному участку протекает ток последовательности радиосигнала Баркера, который создает электромагнитное поле, наводящее в приемных катушках 9 ЭДС широкого спектра частот. Полосовой фильтр 11 выделяет из этого спектра составляющие последовательности радиосигнала Баркера и передает их на вход усилителя-ограничителя 12, в котором каждый радиосигнал Баркера усиливается и нормализуется по амплитуде, а затем передается на вход демодулятора 13, где превращается в видеосигнал Баркера. Каждый полученный таким образом видеосигнал Баркера воспринимается соответствующим согласованным фильтром 15. В данном случае, если на вход 26 согласованного фильтра 15 поступает периодическая последовательность видеосигнала Баркера, то на выходе согласованного фильтра 15 появляется периодическая последовательность коротких импульсов от пиков взаимокорреляционой функции, которая поступает на вход 29 преобразователя в постоянное напряжение 16, преобразуется в сигнал постоянного напряжения, поступающего на лампу 32 локомотивного светофора 17, которая будет гореть до тех пор, пока с выхода приемника 2 показаний путевого светофора 1 впередилежащего блок-участка 33 будет поступать сигнал постоянного напряжения.

В зависимости от числа свободных впередилежащих блок-участков с приемника 2 будут поступать сигналы на путевой светофор 1, зажигающие зеленую 18 или желтую 19 лампы. После поступления указанных сигналов на входы 21 или 22 формирователя видеосигнала Баркера 3 устройство будет работать аналогично до поступления сигналов на согласованный фильтр 15. В данном случае на входы 24 или 25 согласованного фильтра 15 поступает периодическая последовательность видеосигнала Баркера, на выходе согласованного фильтра 15 появляется периодическая последовательность коротких импульсов от пиков взаимокорреляционой функции, которая поступает на входы 27 или 28 преобразователя в постоянное напряжение 16, преобразуется в сигнал постоянного напряжения, поступающего на лампу 30 или 31 локомотивного светофора 17, которая будет гореть до тех пор, пока с выхода приемника 2 показаний путевого светофора 1 впередилежащего блок-участка 33 будет поступать сигнал постоянного напряжения.

Таким образом, применение широкополосных сигналов с оптимальной автокорреляционной функцией и согласованного приема этих сигналов позволяет надежно принимать сигнал даже при неблагоприятном уровне помех, когда на входе приемника отношение сигнал/помеха соизмеримо с единицей, что позволяет обеспечить увеличение помехоустойчивости и повышение надежности работы системы автоматической локомотивной сигнализации.