Устройство контроля состояния рельсовых цепей

Устройство контроля состояния рельсовых цепей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к управлению железнодорожньми стрелками и сигналами и может быть использовано в различных системах электричесдсой централизации , выполненных на бесконтактных элементах и микропроцессорах. Цель изобретения - повьшение надежности . Передатчик 1 формирует на своем со СП 1 ьо г оо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИК

293 А1 (19) (11) (so 4 В 61 Ь 23/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4092207/27-11 (22) 14.07,86 (46) 07.12.87. Бюл. М 45 (71) Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад.

В. Н. Обр аэ цова (72) О. К. Дрейман, Д. В. Гавзов и M. В. Илюхин (53) 656.259.12(088.8) (56) Патент ФРГ У 3314792, кл. В 61 Ь 2!/06, 1984. (54) УСТРОИСТВО ЕОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ

РЕЛЬСОВЫХ ЦЕПЕЙ (57) Изобретение относится к управлению железнодорожными стрелками и сигналами и может быть использовано в различных системах электрической централизации, выполненных на бесконтактных элементах и микропроцессорах.

Цель изобретения — повышение надежности. Передатчик 1 формирует на своем

1357293 выходе переменное напряжение сигнальной частоты, Коммутаторы 2 и 4, управляемые мультиплексором 6, поочередно подключают передатчик I и приемник 5 к каждой из рельсовых цепей.

В каждом цикле "опроса" во время последнего такта с помощью блока 10 синхронизации осуществляется проверка неисправности приемника 5, При его неисправности блок 10 и ключевой элемент 11 запрещают передачу информации о состоянии рельсовых цепей

Изобретение относится к области управления железнодорожными стрелками и сигналами и может быть использовано в различных системах электрической централизации, выполненных на бесконтактных элементах и микропроцессорах.

Цель изобретения — повышение надежности.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема блока синхронизации; на фиг. 3 — принципиальная схема ключевого элемента; на фиг. 4принципиальная схема второго коммутатора; на фиг. 5 - временные диаграммы работы устройства в течение трех циклов "опроса" рельсовых цепей.

Устройство контроля состояния рельсовых цепей содержит передатчик

1, выход которого соединен с одним из входов первого коммутатора 2, информационные выходы которого соединены с одними концами рельсовых цепей 3, другие концы которых соединены с первыми входами второго коммутатора 4, выход которого соединен с приемником

5, вторые входы коммутаторов 2 и 4 соединены с первым выходом блока управления коммутаторами, выполненного на базе мультиплексора 6, состоящего из тактового генератора 7, соединенного первым выходом с распределителем 8 и вторым выходом с блоком 9 передачи извещений и сигналов синхронизации, выход которого подключен к каналу связи, к управляющему входу комв мультиплексор. 6. В четные циклы работы устройства проверяется исправность изолирующих стыков рельсовых цепей, а в нечетные циклы опроса проверяется исправность ключей коммутатора 4. В зависимости от свободности и исправности рельсовых цепей мульти« плексор 6 формирует и передает циклически через канал связи и второй мультиплексор 12 сообщение в блок 17 сигнализации о состоянии рельсовых цепей. 2 э.п. ф-лы, 5 ил. мутатора 4 подключен синхрониэчрующий выход блока 10 синхронизации, выход приемника 5 соединен с первым входом ключевого элемента 11 и блока

10 синхронизации, второй выход кото» рого соединен с вторым входом ключевого элемента ll, выход которого соединен с входом. блока управления коммутаторами, другой выход которого соединен с первым входом блока 10 синхронизации, а выход блока 6 управления коммутаторами через канал связи соединен с входом блока анализа, выполненного на базе мультиплексора 12, состоящего из блока 13 приема извещений и сигналов синхронизации, первый выход которого соединен с первым входом блока 14 контроля синфаэности, выход которого соединен с вторым вхо20 дом блока 13, второй выход которого соединен с входом распределителя 15, первый выход которого соединен с вторым входом блока 14, третий выход блока 13 соединен с первым входом бло. блока 16 регистрации, первые входы которого соединены с вторыми выходами распределителя 15, выходы блока

16 регистрации являются выходами блока анализа и соединены с входами бло30 ка 17 сигнализации.

Блок 10 синхронизации состоит из последовательно соединенных счетного триггера 18, инвертора 19, делителя на резисторах 20 и 21, а также по35 следовательно соединенных D-триггера

22, инвертора 23 и преобразователя напряжения в виде выпрямителя с уд!

3572 воением напряжения на диодах 24 и 25 и конденсаторах 26 и 27, выход которого является вторым выходом блока, а первым выходом является средняя точка резисторов 20 и 21. Входы с, й, е триггеров 18 и 22 являются входами блока.

Ключевой элемент 11 состоит из высокоомного резистора 28, включенного

10 последовательно с переходом затвор— исток полевого транзистора 29,в цепь стока которого включен резистор 30.

Второй коммутатор 4 состоит из счетного триггера 31, к прямому и ин15 версному выходам которого подключены ключи 36, состоящие из оптрона 32, двух элементов И 33 и 34, элемента

ИЛИ 35, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И 34, первые входы первого и второго элементов И 33 и 34 соединены соответственно с инверсным и прямым выходами счетного триггера 31, выход6 элемен- 25 тов 33 и 34 соединены друг с другом и и со светодиодом оптрона 32, фототиристор которого является входом второго коммутатора 4, катоды фототиристоров оптронов 32 соединены друг с

30 другом и являются выходом второго коммутатора 4, входы f, g, h соответственно счетного триггера 31, элементов ИЛИ 35 и вторые входы вторых элементов И 33 соединены с выходами блока управления коммутаторами 6.

Устройство работает следующим образом.

Передатчик 1 формирует на своем выходе переменное напряжение сигналь- 40 ной частоты. Коммутатор 2, управляемый распределителем 8 блока 6, подключает передатчик 1 поочередно к каждой из рельсовых цепей 3 на время, равное двум тактам работы мультиплексоров.,Одновременно коммутатор

4 подключает к рельсовым цепям 3 приемника 5. Причем в нечетные циклы работы устройства приемник 5 подключается к каждой из рельсовых цепей 50 например, к трем, на время одного такта работы мультиплексоров фиг. 5, такты I, III, V первого и третьего циклов, а в четные циклы работы приемник 5 подключается к каждой из рельсовых цепей 3 на время двух тактов работы мультиплексоров 6 и 12 (фиг. 5, такты II u III IV u V VI и VII второго цикла). На последнем

93 а такте работы (фиг. 5, такт VIII) коммутатор 4 подключает к приемнику

5 блок 10 синхронизации, которбй в одни (например, нечетные) циклы работы устройства формирует на своем синхронизирующем выходе напряжение, превышающее порог срабатывания приемника 5, а в другие (четные) циклы формирует на своем синхронизирующем выходе напряжение несколько ниже порога срабатывания приемника 5. Таким образом, на последнем такте работы устройства приемник на своем-выходе формирует сигнал логической "1" в нечетные циклы, а в четные циклы работы устройства — сигнал логического "0", Чередование в последнем временном канале сигналов "0" и "1" сигнализирует об исправности приемника

5 (т.е. о неизменности его порога срабатывания). Контролируется это с помощью элементов блока 10. К его входу д подключен выход приемника 5, а на вход е поступает сигнал с последней позиции распределителя 8 блока 6 ° Таким образом, в триггер 22 записывается состояние выхода приемника 5 на последнем такте цикла работы мультиплексора 6. При исправности блока 10 и приемника 5 триггер 22 изменяет свое состояние в каждом цикле и импульсные сигналы положительной полярности с его выхода через инвертор 23 поступают на вход преобразователя напряжения, выполненного в виде выпрямителя с удвоением напряжения на элементах. При этом на выходе а блока

10 появляется постоянное отрицательное напряжение, которое является питающим для ключевого элемента 11 на полевом транзисторе. При наличии питающего напряжения на выходе а блока

10 сигналы с выхода приемника 5 поступают на выход ключевого элемента

11 и далее на первый вход мультиплексора 6. При неисправности приемника 5 (например, изменении его порога срабатывания) на выходе ключевого элемента на последнем такте работы мультиплексора 6 постоянно появляется либо сигнал "1" либо "0", т.е. триггер 22 блока 10 находится все время в одном состоянии и на выходе а отсутствует напряжение питания ключевого элемента 11, при этом входное сопротивление полевого транзистора резко снижается и напряжение, поступа-. ющее на вход ключевого элемента, га1357293 сится на высокоомном резисторе 28, т.е. на выходе i напряжение отсутствует и в мультиплексор 6 не поступает информация о состоянии рельсовых цепей, Устройство переходит в защитное состояние.

При исправности всех элементов первый мультиплексор 6 передает через канал связи на вход блока 13 второго мультиплексора 12 в нечетные циклы работы во время нечетных тактов (I

III, V ...) сигналы, сигнализирующие о свободности рельсовых цепей, если какая-либо из них занята, то на соответствующем ей нечетном такте импульс отсутствует, Заканчивается нечетный цикл передачи на последнем такте (фиг, 5, такт VIII) сигналом исправности приемника 5. При неисправности одного из ключей 36 коммутатора 4 в нечетных циклах работы во время тактов работы, соответствующих этому ключу и рельсовой цепи, появятся подряд два импульса (на- 25 пример, в тактах III и IV), при периодическом поступлении этой информации в нечетные циклы работы через мультиплексор 12 в блок 17 анализа состояния рельсовой цепи последний фиксирует повреждение одного из ключей коммутатора 4.

В четные циклы работы первый мультиплексор 6 при исправности всех элементов устройства передает через канал связи на вход блока 13 второго мультиплексора 12 во время четных тактов (II, IV, VI ...) сигналы, сигнализирующие о свободности рельсовых цепей, если какая-либо из них заня- 40 .та, то на соответствующем ей четном такте импульс отсутствует. На последнем такте (фиг. 5, такт VIII) в четные циклы работы импульс отсутствует, чтО сигнализирует Об испрЯВнОсти при 4> емника 5.

При пробое изолирующих стыков между соседними рельсовыми цепями возможна подпитка одной рельсовой цепи от другой, например первой от второй.

При этом, так как ключ коммутатора 4 в четные циклы работы для опроса состояния первой рельсовой цепи открыт в течение тактов II и III,òî в обоих этих тактах периодически в четные циклы рАботы будут появляться импуль сы. В этом случае блок 17 зафиксирует повреждение изолирующих стыков.

Таким образом, устройство в каждом цикле контролирует занятостьрельсовых цепей и исправность приемника, в нечетные циклы работы контролируется исправность коммутатора 4, а в четные — исправность изолирующих стыков. В конце каждого цикла работы мультиплексоров 6 и 12 передается через линию связи сигнал отрицательной полярности и сигнал цикловой синхронизации, необходимый для обеспечения и контроля синхронной и синфазной работы распределителей 8 и

14. Причем тактовый генератор 7 и распределитель 8 мультиплексора 6 ра. ботают непрерывно, а распределитель

14 и входящий в его состав тактовый генератор затормаживаются и устанавливаются в исходное состояние под действием сигнала цикловой синхронизации. Управление ключами 36 коммутатора 4 осуществляется с помощью счетного триггера 31 вход которого

k подключен к первой позиции распределителя 8 мультиплексора 6 ° Таким образом, триггер 31 изменяет свое состояние один раз в цикл (например, в нечетные циклы работы на его прямом выходе сигнал "1", на инверсном

"0", а в четные циклы наоборот). На входы f, g, h блока 4 поступают сигналы с трех подряд выходов распределителя 8, Например, на входы первого ключа f, g Ь. поступают сигналы соответственно с первой, второй и третьей позиций, на входы второго ключа третьей, четвертой и пятой и т.д. позиций распределителя 8. Таким образом, если триггер 31 находится в состоянии "1", то при поступлении на соответствующий вход f сигнала "1" от распределителя 8 открывается выходной транзистор элемента И 33 и через светодиод оптрона 32 протекает ток в течение одного такта работы устройства. Если триггер 31 находится в состоянии "0", то на инверсном выходе сигнал "1", и при поступлении на соответствующие входы g, h сигналов

"1" от распределителя 8 открывается выходной транзистор элемента И .34 и через светодиод оптрона 32 фототиристор последнего открывается и подключает к входу 0 приемника 5 соответствующую рельсовую цепь 3. Если в рельсовой цепи есть напряжение, превышающее порог приемника 5, то он срабатывает и формирует на своем вы1357293

35 б е

Фиг.2 ходе сигнал "1". Блок 17, воспринимая от соответствующих разрядов блока 16 регистраций второго мультиплексора 12 информацию о состоянии рельсовых це5 пей, переданную приемником 5, определяют свободна или занята соответствующая рельсовая цепь 3 и исправны ли эдементы устройства.

Таким образом, при введении в уст- р ройство второго мультиплексора, ключевого элемента и блока синхронизации, выполнении первого и второго мультиплексоров в виде циклической системы телемеханики, выполнении второго ком- 15 мутатора в виде счетного триггера, к прямому и инверсному выходам которого подключены управляемые ключи, повьппается надежность устройства.

20 формула изобретения

1 ° Устройство контроля состояния рельсовых цепей, содержащее передатчик, выход которого соединен с одним 25 из входов первого управляемого коммутатора, информационные выходы которого соединены с одними концами рельсовых линий, другие концы которых соединены с информационными входами вто- 3р рого коммутатора, один из выходов которого соединен с входом приемника, и блок управления коммутаторами, выполненными на базе мультиплексора, соединенный одними выходами с управляющими входами первого и второго коммутаторов, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено блоком синхронизации, соединенным первым выхо- 4р дом с синхронизирующим входом второго коммутатора, первым входом — с . другим выходом блока управления коммутаторами, вторым входом — с первым выходом приемника, ключевым элементом, первый вход которого соединен с вторым выходом блока синхронизации, второй вход — с вторым выходом приемника, а выход — с входом блока управления коммутаторами, подключенного входом к другому выходу последнего, блоком анализа сигналов, представляющим собой мультиплексор, выход которого соединен с входом блока сигнализации.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок синхронизации имеет последовательно соединенные счетный триггер, первый инвертор, резисторный делитель и последовательно соединенные D-триггер, второй инвертор, преобразователь на-,.; пряжения, причем входами счетного и

D-триггеров образованы первый и второй входы блока, выходом преобразователя напряжения - второй выход, а средней точкой резисторного делителя — синхронизирующий выход..

3.. Устройство по и. I, о т л ич а ю щ е е с я тем, что второй коммутатор имеет счетный триггер, подключенные к прямому и инверсному выходу триггера элементы И, элемент

ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, оптрон, со светодиодом которого соединены выходы обоих элементов И и фототиристором которого образован выход коммутатора, вторым входом перво- го элемента И, входом счетного триггера и входами элемента ИЛИ - управляющий вход коммутатора, а входом светодиода - синхронизирующий вход коммутатора.

1357293

Составитель В. Скориков

P едактор С. Пекарь Техред Л.Сердюкова Корректор Г. Решетник

Заказ 5934/16

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

32

32, uznun

Bnuwu связи

Тираж 456 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5