Приемник для рельсовой цепи

Приемник для рельсовой цепи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к железнодорожной автоматике, в частности к устройствам КОНТРОЛЯ состояний рельсовой линии. Цель изобретения - повышение надежности. Для этого приемник выполнен адаптивным с возможностью корректировки величины порога ограничения в соответствии с условиями эксплуатации. Приемник содержит полосовой Фильтр 1, детектор 2 огибающей, интегратор 3 дискретизатор 4, блок оценки амплитуды полезного сигнала, перемножитель 5, вычитатель 6, компаратор 7 сумматор 8, реле 9 Фиксации состояний рельсовой линии и элемент 10 задержки . 1 ил.

(У1)j В 61 L 23/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ а AsT0pCHOaA Ca pETKrlbCTSУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4753085/11 (22) 26.10,89 (46) 15.06.92. Бюл. Р 22 (71) Московский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) В.М.Лисенков, А.Е.Красковский, :.А.А.Жиглявский, И.В.Беляков, А.Ю.Крылов и И.И.Разинова (53) 256. 259. 12 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н 1668195, кл. В 61 L 23/16, 1990. (54) ПРИЕМНИК ДЛЯ РЕЛЪСОВОИ ЦЕПИ (57) Изобретение относится к железнодорожной автоматике, в частности

Изобретение относится к железнодорожной автоматике, в частности к устройствам контроля состояний рель совой линии.

Цель изобретения - повышение .надежности.

На чертеже представлЕна функциональная схема приемника.

Приемник содержит .каскадно соединенные полосовой фильтр 1, детек" тор 2 огибающей, интегратор 3, дискретизатор 4, шестой перемножитель

5, вычитатель б и компаратор 7, выходы которых соединены с первым и вторым входами сумматора 8.

Выход сумматора 8 подключен непо" средственно к реле 9 фиксации состояний рельсовой линии с контактом

9.1, и через элемент 10 задержки -. к своему третьему входу. Приемник так„,SU„„1740225 А 1

2 9 к устройствам контроля состояний рельсовой линии. Цель изобретения повышение надежности. Для этого приемник выполнен адаптивным с возможностью корректировки величины ворога ограничения в соответствии с условиями эксплуа та ции . Прие мни к содержит полосовой фильтр 1, детектор 2 огибающей, интегратор 3, дискретизатор 4, блок оценки амплитуды полезного сигнала, перемножитель 5, вычитатель 6, компаратор 7, сумматор 8, реле 9 фиксации состояний рельсовой линии и элемент 10 задержки.. 1 ил. же содержит соединенные последовательно по первым входам первый вычитатель 11, первый 12 и второй f3 перемножители, первый сумматор 14, первый коммутатор 15, третий перемножитель 16, второй вычитатель 1? и первый делитель 18, второй дели-. тель 19, на один из входов которого подается дисперсия помехи G на

2 другой " единичный сигнал, а яыхол подключен к второму входу первого перемножителя 12 а. первый и второй его входы являются соответственно входами сигналов дисперсии помех и

"1", третий делитель 20, четвертый

21 и пятый 22 перемножители к одному из входов подключен двоичный сигнал, а второй коммутатор .23, входы которого объединены с входами первого коммутатора 15 непосрелственно

1740225 4 ся на основе решения следующих урав" нений

10 и через контакты 9.1 реле 9, Выход первого коммутатора 15 соединен с вторым входом третьего перемножителя 16 и первым входом третьего вычитателя 24, Выход которого соединен с первым входом третьего делителя

20, а . второй вход объединен с ахпдами четвертого перемножителя 21 и подключен к выходу второго коммутатора. Соединенные последовательно по первым входам второй 25 и третий 26 сумматоры, к первому из которых подключена дисперсия „ по2 лезного сигнала, четвертый делитель

27, выходом подключенный к Второму входу второго перемножителя 13 и через первый элемент задержки 28к второму входу второго сумматора

14, первый вход которого является входом дисперсии полезного сигнала.

Вторые входы первого Вь1читателя 11 и сумматора 14 соединены с выходом последнего через второй элемент 29 задержки. К первому входу Второго делителя 19 подключен второй вход третьего сумматора 26 и первые -входы пятого перемножителя 22 и третьего делителя, второй вход первого из

KoTopb1x является Входом дВОичнОГО сигнала "2", а Второго - подключен к Выходу третьего яычитателя 24.

Устройство работает следующим образом.

Из экспериментальных исследований следует, что изменения сопротивления балласта приводят к флуктуациям амплитуды полезного сигнала, При сни жении сопротивления балласта ниже нормативного значения 1 Ом.км напряжение полезного сигнала на входе элемента фиксации состояний рельсовой линии (решающего блока) приемника становится равным или меньшим порога ограничения, В этих условиях при действии помех реле может отпускать свой якорь, ложно фиксируя занятое состояние рельсовой линии.

Для устранения указанного недостатка необходимо, чтобы приемник отслеживал уровень полезного сигнала, то есть приемник сигналов рельсояои .линии должен бить адаптивным.Это позволит корректировать величину порога ограничения в соответствии с условиями эксплуатации.

8 предлагаемом устройстве величина полезного сигнала оцениваети

2 Уп — 9 P-q

g2 и

Л Z 2 и

G ï (О ь — i + A A)

2 )И 2 а ) и 62, У„ i+08 где yh = 6 g + " — отсчеты входной реализации., представляющей аддитияную сумму полезного сигнала 9 и помех п в диСкретный момент времени, Q 2, G — дисперсия сигналов по9 мех и полезного оценки амплитуды и дисперсии полезного сигнала íà и-ом шаге, Дисперсия помех и полезного сигнала как правило известны.

Таким образом, смесь полезного

25 сигнала контроля состояний рельсовой линии и помех поступает на вход полосового фильтра 1, который ослабляет действие помех со спектром вне. полосы его пропускания, Выделенный сигнал детектируется линейным детектором 2 огибающей и сглаживается интегратором 3, Проинтегрированный сигнал подается на дискретиэатор

4, где квантуется по амплитуде через равные промежутки времени. От35 счеты сигнала yh с выхода дискретизатора 4 подаются на один из Входов перемножителя 5. Значение входного сигнала yh подается на один иэ щ входов первого вычитателя 11. На другой вход. Вычитателя 11 подается рассчитанная на предыдущем 11-1 шаге оценка амплитуды полезного сигнала

Вычисленная разница (yb -g> ) с выхода вычитателя 11 подается на один из входов первого перемножителя 12. На другой вход перемножителя

12 подается сигнал пропорциональный величине (1/() + ), которая формируется an втором делителе. 19, На один иэ входов делителя 19 подается значение дисперсии помехи 5

o 2 на другом входе постоянно прйсутствует сигнал единичного уровня. На

55 один из входов второго сумма тора 25 подается сигнал, пропорциональный дисперсии полезного сигнала G <

2 на другой его вход подается значение дисперсии 5 1, вычисленное на . 2.

1740225

1редьдущем шаге. Сумма этих величин выхода сумматора 25 подается на эдин из входов третьего сумматора 26, -де складывается с величиной диспер=ии помехи „. Таким образом, на выходе сумма т ор а дейст вует с и г нал, 1ропорциональный сумме дисперсий (бя + 6, +(> ) . Этот сигнал, подает2.

=я на один из входов четвертого де" пителя 27, на другой вход которого

1одается сигнал равный сумме дисперсий (j> +(,, полученный на выхоце сумматора 25. На выходе делителя

27 присутствует сигнал, пропорциональный оценке дисперсии 5 . С выхоца делителя величина оценки диспер- лL сции g через первый элемент 28 задержкй на один отсчет, подается на второй вход сумматора 25. Кроме этого оценка дисперсии подается на второй вход перемножителя. На первый вход перемножителя 13 поступает сигнал, пропорциональный величине

yh — 9 h», /Q <, Формируемый первым перемножителем 12. Произведение вепичин (yh -9 )/6, и Q 1, с выхода . второго перемножителя 14 подается на первый вход сумматора 14, где складывается со значением оц нки амплитуды полезного сигнала gg вычисленного на шаге k-1. Таким образом на выходе сумматора 14 присутствует сигнал, пропорциональный оценке амплитуды полезного сигнала контроля состояний рельсовой линии

91, . Сигнал 8 ь с выхода сумматора

14 через второй элемент 29 задерж" ки подается на второй вход вычитателя И и на свой второй вход. Кроме того, оценка полезного сигнала 1 подается на входы первого 15 и второго 23 коммутаторов. На другие входы коммутаторов 15 и 23 через контакт 9.1 реле 9 подаются сигналы логического нуля, открывающие один из -коммутаторов. В рассматриваемом случае первый коммутатор 15 находится в открытом состоянии а 23 - заперт. На выходе коммутатора 15 в

<аждый дискретный момейт времени k появляется пасчетное значение оценки параметров ф . На выходе коммутатора

23 действует сигнал, равный оценке параметра,1<., полученный когда рельсовая линия быпа занята подвижным составом 1 контакт элемента 9 был в тыловом состоянии.

9 -0

Sk * $ + g — yk г»

% . S = О

2Р О

На выходе перемножителя. 5- Формируется сигнал, пропорциональный про" в-в изведению ------- у

Cr2 h+f . а на выхо.де вычитателя 6 будет действовать

® сигнал, пропорциональный величине

9а-В б -О

"У

O Х hid 2 Q é

Этот сигнал поступает на один из входов сумматора 9, на другой вход. которого через элемент задержки 10 подается значение суммы S, полученное .на предыдущем шаге. На третий вход сумматора 8 подается сигнал с выхода компаратора 7. Если вычисленная сумма $ь C О, компаратор 7 выдает управляющий импульс, сбрасывающий сумматор 8 в ноль, так что происходит принудительное обнуление сумОценки параметров 9 и е с выходов коммутаторов 15 и 23 подаются на входы третьего вычитателя 24, Сигнао, пропорциональный разности (Д - 9 < ), с выхола вычитателя 24 подается на один из входов трвтьего делителя 20. На другом его входе присутствует сигнал, пропорциональ10 ный дисперсии помех Q 2h . Таким образом, на выходе делителя 21 обра-. зуется„ сигнал пропорциональный (Q - 8, ) ((„, который подается на одйн из входов перемножителя 5. Кроме этого оценки параметров сигнала и 9 подаются на входы четверто-. го 21 и третьего 16 перемножителей.

На выходах этих перемножителей приcyTcTsyeT сигналы, пропорциональ" ные квадратам этих величин. Эти сигналы подаются на входы второго вычитателя„ 17. Вычисленное значение

2 лУ. разности 9 < - Q подается на орин из входов первого делителя 18. На

25 другой вход делителя 18 подается сигнал, пропорциональный произведению 2 „, поступающий с выхода пя2 того перемножителя 22.

Сигнал с выхода делителя 18 по30 ступает на один из входов вычитате ля 6. Приемник сигналов контроля оценивает состояние рельсовой линии на основе сравнения с порогом решающей статистики

1 7402

25

35 мы S.h . R с л,у ча е, когда сумма Sg на выходе сумматора 8 больше нуля, компаратор 7 выдает импульс разрешения суммирования. Накопленная сумма на выходе сумматора 8 с ра внивается с порогом ограничения в реле

9. При превышении порога ограничения суммой Sg фиксируется свободное состояние рельсовой линии, в противном случае считается, что рельсовая линия занята подвижным составом.,Формула изобретения

Приемник для рельсовой цепи, содержащий последовательно соединенный полосовой фильтр, детектор огибающей, интегратор, дискретизатор, первый вычитатель, первый и второй умножители и первый сумматор, выход которого через первый элемент задержки подключен к собственному второму входу и второму входу первого вычитателя, второй сумматор, один из входов которого подключен к выходу блока задания дисперсии полезного сигнала, а выход подключен к одному из входов третьего сумматора, выход которого подключен к одному из входов первого делителя, выход котороФ го через второй элемент задержки подключен к другому входу второго сумматора и непосредственно к другому входу второго перемножителя, второй вход первого перемножителя

/ подключен к выходу второго делителя, к одному из входов которого подключен выход блока задания единичного сигнала, блок задания дисперсии помех, выход которого подключен к однбму из входов третьего перемножителя .и вторым входам второго делителя и второго сумматора, компаратор, исполнительное реле и источник питания, отличающийся тем, что, с целью повышения надеж2 8 ности, он снабжен подключенным к другому входу третьего перемножителя блоком задания двоичногп сигнала, дополнительным элементом задержки, I дополнительными вычитателями,, перемножителями, делителями и коммутаторами, к одному входу одного и другого из которых подключен выход первого сумматора, к другому входуупомянутый источник питания через включенные параллельно соответственно фронтовой и тыловой контакты исполнительного реле, выход первого коммутатора подключен к одному из входов второго вычитателя и входам четвертого перемножителя, выход второго коммутатора подключен к другому входу второго вычитателя и входам пятого перемножителя, выход которого подключен к одному из входов третьего вычитателя, второй вход которого подключен к выходу четвертого . перемножителя, а выход - к одному из входов третьего делителя, к другому входу кокторого подключен выход третьего перемножителя, при этом выход втброго вычитателя подключен к одному из входов четвертого делителя, к другому входу которогA подключен выход блока задания дисперсии помех, а . выход подключен к одному из входов шестого перемножителя, другой вход . которого подключен к выходу упомянутого дискретизатора, а выход - к одному из входов четвертого вычитателя, к другому входу которого подключен выход третьего делителя, а выход - к одному из входов четвертого сумматора, выход которого подклю.чен к исполнительному реле, собственному другому входу через третий элемент задержки и одному из входов упомянутого компаратора, другой вход которого подключен к источнику питания,. а выход - к третьему входу четвертого сумматора.

1740225

Составитель В.Скориков

Техред М,Дндык Корректор С.Шекмар Редактор Н.Сильнягина

Заказ 2041 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ gCCP

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Укгород, уа. Гагарина, 10 .