Устройство для опознавания типа транспортных единиц железнодорожного состава

Устройство для опознавания типа транспортных единиц железнодорожного состава

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: железнодорожная автоматика, частности устройства распознавания типа транспортных единиц и может быть использовано для считывания номеров вагонов, поосного счета вагонов,формирования сигнала запуска взвешивающих устройств при поосном или потележечном взвешивании железнодорожных составов на ходу. Сущность: в состав устройства введены блоки с соответствующими связями для оценки достоверности сигнала датчика, что позволяет исключить ложные сисгналы из дальнейшей обработки. Оценка достоверности сигнала основана на принципе сравнения длительности текущего сигнала с длительностью предыдущего, 1 ил. § (Л с

;,.SU„„1 4 64

СО0З СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 щ) 5 В 61 !, 25/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ьД

С 4

СР

-C6

@ в

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4779986/27 (22) 0 ° 01.90 (46) 30.06.92. Ьюл. " 24 (71) Металлургический комбинат

"Запорожсталь" (72) И.M.Ñàëüíèêîâ, А.А.Ермоленко и O.R.éîð (53) 656.259.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1463606, кл. В 61 I. 25/02, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДНЯ ОПОЗНАВАНИЯ

ТИПА ТРАНСПОРТНЫХ ЕДИНИ! ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО СОСТАВА (57) Использование: железнодорожная автоматика, частности устройства

Изобретение относится к железнодорожной автоматике, я частности к устройствам ра спозна яа ни я транспортных единиц, и может быть использовано для считывания номеров вагонов, распознавания типов подвижных единиц, поосного счета вагонов и Формирования сигналов запуска автоматических взвешивающих устройств.

Известны устройства, содержащие один и более путевых датчиков, логические схемы обработки сигналов этих датчиков и специальные блоки, предназначенные для распознавания типов подвижных единиц, поосного счета, а также считывания номеров транспортных единиц.

Решающее влияние на качество работы этих систем оказывает надежность путевых датчиков и достовер-

2 распознавания типа транспортных единиц и может быть использовано для считывания номеров вагонов, поосного счета вагонов, формирования сигнала запуска взвешивающих устройств при поосном, или потележечном взвешивании железнодорожных составов на ходу. Сущность: в состав устройства введены блоки с соответствующими связями. для оценки достоверности сигнала датчика, что позволяет исключить ложные сисгналы из дальнейшей обработки. Оценка достоверности сигнала основана на принципе сравнения длительности текущего сигнала с длительностью предыдущего, 1 ил. ность их сигналов. Наиболее отвечающими требованиям надежности являются бесконтактные датчики, но отсутствие специальных средств помеходав-, ления приводит к их ложным срабатываниям и снижению доверия к системам автоматики в целом.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для считывания номера железнодорожного транспортного сред,ства, содержащее датчики, состоя щие из оптических осветителей и фотоприемников, ключевые элементы, элементы совпадения, триггеры, элементы ИЛИ, регистры, счетчики, одновибратор, причем выход одного из триггеров подключен к одному и другому входам элементов И, а выход одного из счетчиков полключен к

1743964 одному из входов элемента сравнения, а выход другого триггера соединен с входом третьего триггера.

К недостаткам данного устройства можно отнести то, что уровень выходного сигнала датчика зависит как от степени перекрытия светового потока элементами носителя информации, так и от степени прозрачности защитных стекол или оптических систем осветителей и Фото" приемников. Таким образом, в процессе эксплуатации требуется постоянная подстройка уровней срабатывания пороговых элементов и двухуровневого амплитудного детектора из-за меняющейся степени прозрачности (состояние атмосферы, загрязнение оптики и т,п.) оптических систем датчиков. Способ обработки сигнала не позволяет использовать оптический датчик в наиболее надежном режиме - состоянии глубокого насыщения или полной отсечки сигнала для обеспечения запаса на, изменение прозрачности среды и оптических систем. Кроме того, способ требует широкой диаcраммы направленности оптического датчика .

Это ухудшает условия для точного определения размеров и расположения информационных элементов (например, колесных пар и т.п.) для распознавания типа железнодорожных единиц, а также фиксации опрелеленного положения железнодорожной единицы (например, для формирования команды на начало взвешивания в движении) .

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства опознавания типа транспортных единиц железнодорожного состава.

Указанная цель достигается тем, что устройство опознавания типа транспортных единиц железнодорожных составов, содержащее установленный на участке считывания оптический датчик наличия транспортной единицы, выходом соединенный с одним входом ключевого элемента, триггеры, выход первого из которых соединен с одним входом .второго, одновибратор, элементы И, один вход одного из ко- . торых подключен к инверсному выходу третьего триггера, прямым выходом соединенного с одним входом второго элемента И, первым входом соединенного с одним выходом первого счетчика, 40

55 ному входу первого и сбросовому входу второго регистра, входы записи которых подключены к выходу первого элемента И, а информационные входык выходам соответственно первого и третьего счетчиков, а третий и четвертый входы первого элемента И подключены соответственно к выходам первого и второго элементов сравнения, причем элемент сброса выходом соединен с входом первого триггера.

При обработке си гналов да тчи ко в железнодорожных единиц можно использовать тот факт, что скорость движения состава не может существенно измениться за время прохождения в зоне датчика одного межосевого промежутка (при подсчете осей) или одной транспортной единицы (при опредругой выход которого соединен с одним входом первого регистра, выход ! которого соединен с одним входом пер ваго элемента сра внения, элемент ИЛИ

5 делитель частоты, элемент сброса, до полнительно снабжено вторым делителем частоты, входом соединенного с выходом первого делителя частоты,,О генератором импульсов, соединенным с другим входом ключевого элемента, выход .которого подключен к входу первого делителя частоты и первого счетчика, дифференцирующим элементом, входом соединенным с выходом оптического датчика наличия транспортной единицы, соединенного с другим входом второго триггера и входом одновибратора, дополнительными о счетчиками, одни выходы которых соединены с выходом дифференцирующего элемента, подключенным к другим входам третьего триггера и первого счетчика, а другие входы - соответственно с выходом одного и другого делителей частоты, .вторым элементом сравнения, один вход которого соединен с выходом второго счетчика и другим входом первогo элемента сравнения, а второй Rxoq - с выходом другого регистра, вторым элементом ИЛИ, один вход которого соединен с выходом одного, а другой вход - другого элемента И, причем выход одновибратора соединен с вто35 рыми входами первого и второго элементов И, причем первый вход элемента

ИЛИ подключен к выходу второго триггера, второй вход - к выходу второго элемента И, а выход - к установоч17439 делении типа или номера транспортной единицы). Следовательно, длительность каждого последующего сигна ла не может существенно отличаться от длительности предыдущего.

Описанная выше структура устройства опознавания типа транспортных единиц железнодорожного состава позволяет повысить помехоустойчивость устройства за счет блокирования сигналов датчика транспортной единицы, вызванных случайными предметами (свисающей проволокой, ветошью и т.п.) длительность которых отличается от, 15 длительности полезных сигналов в меньшую или большую сторону более чем в два раза. Двойной запас по длительности дается для того, чтобы исключить влияние конструктивных- от- 20 клонений элементов транспортной единицы, формирующих сигнал, а также возможного изменения скорости движения железнодорожного состава.

Помехоподавление осуществляется автоматически на любой скорости из;. заданного диапазона допустимых ско-, ростей движения транспортных единиц.

Нижняя граница диапазона допустимых, скоростей определяется скоростью, при которой происходит переполнение первого счетчика. Очевидно, что для расширения диапазона в сторону меньших скоростей достаточно увеличить емкость счетчика. Верхняя граница диапазона скоростей, как правило, определяется техническими требованиями к скорости движения железнодорожных составов по данным участка.

На чертеже представлена блок-хема устройства.

Устройство .опознавания типа транспортных единиц железнодорожного состава содержит элемент 1 сброса, через первый 2 и второй 3 триггеры соединенный с первым входом элемен. та ИЛИ 4, второй вход. которого соединен с выходом второго элемента И 5, а выход - с установочным входом первого регистра 6 и сбросовым входом ° второго регистра 7. Вход сброса второго триггера 3 соединен с оптическим датчиком 8 транспортной единицы.

Кроме того, выход оптического датчика 8 наличия транспортной единицы . соединен с .управляющим входом ключево5 ro элемента 9, входами дифференцирующего элемента 10 и одновибратора

11. Генератор 12 импульсов через клю64 6 чевой элемент 9 последовательно соединен с первым 13 и вторым 14 делителями частоты. Информационные входы первого 15, второго 16и трет

его 17 счетчиков соединены соответ. ственно с выходами ключевого элемента 9, первого 13 и второго 14 делителей частоты, а информационные выходы первого счетчика 15 через первый регистр 6 - с первым входом первого элемента 18 сравнения, второго счетчика 16 - с вторыми входами первого 18 и второго 19 элементов сравнения, третьего счетч, ка 17 - через второй регистр 7 - с. первым входом второго элемента 19 сравнения. Выход переполнения nepeor счетчика 15 соединен с третьим триггером 20, прямой выход которого соединен с первым входом второго эле мента И 5, а инверсный " с первым входом первого элемента И 21. Вхо-. ды сброса третьего триггера 20 и счетчиков 15-17 соединены с выходом дифференцирующего элемента 10. Выходы элементов 18 и 19 сравнения соединены соответственно с третьим и четвертым входами первого элемента

И 21, а выход одновибратора 11 - с его вторым входом и вторым входом второго элемента И 5. Выход первого элемента И 21 соединен с входами записи регистров 6 и 7 и первым входом второго элемента ИЛИ 22, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И 5, а выход является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда нет железнодорожного состава, сигналы на выходах элемента 1 сброса и оптического датчика 8 наличия транспортной единицы отсутствуют, Триггеры 2 и 3 находятся в исходном сос" тоянии. Ключевой элемент 9 закрыт. В счетчиках 15-17 и в регистрах 6 и 7 могут быть записаны произвольные числа. Сигнал на выходе устройства отсутствует, так как он формируется одновибратором 11 только по окончании выходного сигнала оптического датчика 8 наличия транспортной единицы.

С приближением железнодорожного состава по первой транспортной единице срабатывает элемент 1 сброса, выходной сигнал которого, сформиро"

7 174 ванный триггером 2, вэвопит триггер

3. Выходной сигнал элемента 1 сброса, сформированный триггером 2, присутствует все. время до окончания железнодорожного состава. Выходным сигналом триггера 3 через вторую схему ИЛИ 4 в первый регистр 8 по входу установки записывается максимальное число, а во второй регистр

7 по сбросовому входу - нуль. При этом помехоподавление .до выдачи уст" .

-!. ройством первого сигнала не осуществляется.

По переднему фронту сигнала оптического датчика 8 наличия транспортной единицы, длительность которого определяется скоростью движения железнодорожного состава, сбрасывается второй триггер 3 и через дифференцирующий элемент 10 устанавливаются в исходное состояние счетчики 15-J 7 и третий триггер

20. На время действия сигнала оптического датчика 8 наличия транспортной единицы по управляющему входу открывается ключевой элемент 9, импульсы генератора 12 поступают на вход счетчика 15 и - через делители

13 и 14 - на входы счетчиков 16 и

17. По окончании сигнала оптического датчика,8 наличия транспортной единицы в счетчиках фиксируются числа, пропорциональные длительности этого сигнала, Причем число, зафиксированное в счетчике 15, в два раза больше, а в счетчике l7 - в два раза меньше, чем число, зафиксированное в счетчике 16. Кроме того, по спаду сигнала оптического датчика 8 наличия транспортной единицы, запускается одновибратор 11, выходной сигнал..которого подается на второй вход первого элемента И 21. Разрешаю.щие сигналы с уровнем логической единицы на третий и четвертый входы элемента И 21 поступают с выходов элементов 18 и 19 сравнения при условии, что число, зафиксированное в счетчике 16, меньше числа, записанного в регистре 6, и больше числа, .записанного в регистре 7, а на первый вход - с инверсного выхода третьего триггера 20. Поскольку при прохождении первого сигнала оптиче.ского датчика наличия транспортной единицы помехоподавление не осуществляется, т.е. в регистре 6 записано максимальное число, а в регистре 73S

3964 нули, то при любом значении числа в счетчике 16 разрешающие сигналы на входах элемента И 21 присутствуют и выходной импульс одновибратора 11 через элемент И 21 и второй элемент

ИЛИ 22 поступает на выход устройства, По спаду этого импульса с выхода элемента И 21 числа, зафиксированные

10 в счетчиках 15 и 17, записываются соответственно в регистры 6 и 7. При этом все последующие сигналы оптического датчика наличия транспортной единицы будут обрабатываться с поме1 хоподавлением.

С поступлением очередного сигнала от датчика 8 наличия транспортной еди ницы 8 в счетчиках 15-17 зафиксируется новое значение чисел, пропорци20 ональных длительности сигнала.. Элементы сравнения выдадут разрешающие сигналы на входы элемента И 21 при условии (1) для элемента 18 и условии (2) для элемента 19:

2(N; -1);» N;; . (1)

О,s(N; -1) N; (2) где 2(Н, -1) - число, записанное в регистре 6

0,5(Х . -1) — число, записанное в регистре 7, при обработке предыдущего сигнала оптического датчика наличия транспортной единицы, N; - число, зафиксированное в счетчике 16 при обработке текущего сигнала оптического дат40 чика наличия транспортной единицы.

Таким образом, на выходе устройства сигнал появится в случае, если длительность сигнала оптического дат45 чика наличия транспортной единицы не будет меньше половины или удвоенной длительности предыдущего сигнала. В противном случае сигнал оптического датчика йаличия транспортной единицы

$0 считается помехой разрешающего сигнала на соответствующем .входе элемента И 21 не будет, и сигнал на выход устройства не поступает.

Длительность каждого последующе1 5 ro сигнала сравнивается с длительностью предшествующего ему. Двойной запас по длительности для сравнения дается для того, чтобы исключить вли43964

9 ;17 яние конструктивных отклонений элементов транспортной единицы, формирующих сигнал, а также, возможного изменения скорости движения железнодорожного состава.

При уменьшении скорости состава ниже значения, когда длительность сигнала оптического датчика 8 наличия транспортной единицы становится такой, что переполняется счетчик 15, помехоподавление не осуществляется .

Сигналом с выхода переполнения счетчика 15 взвоодится: третий триггер 20, который выдает разрешающий сигнал на вход второго элемента И 5 а со своего инверсного выхода - запрещающий сигнал на первый вход первого элемента Ц 21. С приходом на второй вход элемента И 5 импульса одновибратора t1 через первый элемент

ИЛИ 4 в регистр 6 записывается максимальное число, а .в регистр 7 - нули. Кроме того, сигнал одновибрато" ра 11 через второй элемент ИЛИ 22 проходит на выход устройства. Описанный процесс будет повторяться до тех пор, пока. скорость состава будет ниже определенного значения.

При увеличении скорости состава до значения, когда переполнение счетчика 15 не происходит,автоматически включается помехоподавление.

Причем первый сигнал оптического дачтика 8 наличия. транспортной единицы в этом случае обрабатывается . также, как описанный выше первый сигнал- в начале состава, так как

-в регистре 6 записано максимальное число, а в регистре 7 - нули.

По окончании состава исчезает вы.ходной сигнал элемента 1 сброса и триггер 2. возвращается в исходное состояние. Устройство готово к следующему рабочему циклу, который начинается по сигналу элемента сброса. . Описание устройства показывает, что его работа не зависит от колебаний уровня сигнала оптического: дат" чика наличия транспортной единицы,. имеется возможность использовать:оптический датчик с узкой диаграммой направленности.

Внедрение устройства опознавания типа транспортных единиц железнодо" рожного состава повышенной надежно" сти, используемого для управления автоматическим взвешиванием составов на ходу, позволит исклю ить ошибочные запуски весоизмерительных приборов, нарушающих алгоритм взвешивания и приводящих к потере информации о массе груза в вагоне. При этом по" вышается надежность учета азвешивае- мого груза для взаиморасчетов между поставщиком и потребителем.

Базовым объектом, выбранным для сравнения с предлагаемым устройством, являются фотодатчики ФРСУ-О, которые устайавливаются на грузоприемных платформах и определяют моменты включения весоизмерительных приборов для взвешивания железнодорожных транспортных единиц, каждой из которых соответствует определенная комбинация сигналов.

Рассматриваемое устройство отличается от базового образца наличием блоков с соответствующими связями, которые позволяют блокировать сигналы запуска весоизмерительной аппаратуры, вызванные мешающими воздействиями от случайных предметов (свисающей проволоки, ветоши и т.п .) ..

Таким образом, существенно повышается надежность работы устройства.

Формула изобретения

Устройство для опознавания типа т ра нс портных едини ц железнодорожного состава, содержащее установленный на участке считывания оптический

35 датчик наличия транспортной единицы, выходом соединенный с о 1ним входом одного из ключевых элементов, триггеры, выход первого из которых соединен с одним входом второго, одно40 вибратор, элементы И, вход одного из которых подключен к инверсному выходу третьего триггера, прямым выходом соединенного с .одним входом одного из элементов И, первым входом соединен45 ного с одним выходом oAHoro из счетчиков, другой выход которого соединен

1 с одним входом одного из. регистров, выход которого соединен с одним входом одного из элементов сравнения, элемент ИЛИ, делитель частоты, элемент сброса, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности, оно снабжено дополнительным делителем частоты, генератором имЯ пульсов, соединенным с другим входом ключевого элемента, выход которого подключен к входу первого делителя частоты и первого счетчика, дифферен1743964

10 цирующим элементом, входом соединен" ным с входом оптического датчика наличия транспортной единицы, соединенного с другим входом второго триггера и входом одновибратора дополнительными счетчиками, одни входы которых соединены с выходом дифференцируащего элемента, подключенным к другому входу третьего триггера, а другие входы соответственнос выходом одного и другого делителей частоты, дополнительным элементом сравнения, один вход которого соединен с выходом второго счетчика, а другой вход - с выходом другого ре гистра, дополнительным элементом

ИЛИ, один вход которого соединен с выходом одного, а другой вход - другого элементов И, причем выход vpновибратора соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, причем первый вход элемента ИЛИ под. ключен к выходу второго триггера, второй вход - к выходу второго элемента И, а выход - к установочному входу первого и сбросовому,. входу вто1ð- рого регистров, входы записи которых подключены к выходу первого элемента

И, а информационные входы - к выходам соответственно первого и третьего счетчика, а третий и четвертый входы первого элемента И подключены соетветственно к выходам первого ф- второго элементов сравнения, причем элемент сброса выходом соединен с входом первого триггера. щ