Устройство для регулирования скорости движения поезда

Устройство для регулирования скорости движения поезда

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в области железнодорожной автоматики и может быть использовано в устройствах автоматического регулирования скорости поезда. Сущность изобретения: содержит генератор, коммутатор , сигнальное реле, резистор, путевой трансформатор, рельсовую линию, блок регистратора контроллера, блок регистра длины , блок регистра скорости, блок регистра номера кривой скорости, датчик пути, счетчик длины, измеритель скорости, блок памяти , компаратор, индикатор скорости. 9 ил.

COIQ3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИК (я)5 В 60 1 15/20

ГОСУДИРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 (21) 4766950/11 (22) 07.12.89 (46) 15.01.93. Бюл. 1ч 2 (71) Ташкентский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Ю.И.Полевой, М,М.Àëèåâ, Н.М.Веленький и Н.А.Кравцова (56) Авторское свидетельство СССР

Nã 1691191, кл, В 61 L 25/02, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДА

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и может быть использовано в устройствах автоматического регулирования скорости поезда.

Известно устройство для регулирования скорости движения поезда, содержащее установленные на поезде приемник сигналов, регистры, счетчики пути, датчик пути, элемент ИЛИ, индикатор. блок определения скорости.

Цель изобретения — повышение точности.

Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее установленные на поезде приемник сигналов, регистры, счетчик пути, датчик пути, элемент ИЛИ, индикатор, блок определения скорости снабжено блоком памяти, блоком проверки кода, входом соединенным с выходом при, емника, информационными входами — с уп-," равляющим входом счетчика длины пути, информационные выходы которого соединены с выходом второго регистра, третьи входы — с выходами третьего регистра, а Ж 1787823 А1 (57) Использование; в области железнодорожной автоматики и может быть использовано в устройствах автоматического регулирования скорости поезда. Сущность изобретения: содержит генератор, коммутатор, сигнальное реле, резистор, путевой трансформатор, рельсовую линию, блок регистратора контроллера, блок регистра длины, блок регистра скорости, блок регистра номера кривой скорости, датчик пути, счетчик длины, измеритель скорости, блок памяти, компаратор, индикатор скорости. 9 ил. выходы с индикатором и с одними входами компаратора, вторые входы которого соедичены с выходом блока определения скорости, вход которого подключен к выходам датчика пути и счетчика длины пути, причем установочный выход блока управления подкл ю ен к установочному входу счетчика длины пути, установочный выход которого подключен к одному входу элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом компаратора, а выход с электропневматическим клапаном.

На фиг.1 изображены кривые скорости

/а/, профиль пути /б/, ограничения скорости /в/; на фиг.2 — линейно-кусочные аппроксимирующие линии при начальных скоростях V1 /а/, Vg/б/, Чз/в/; на фиг,3— напольные элементы устройства; на фиг,4-9 блочная схема локомотивных устройств.

Генератор сигнальной частоты 1 через коммутатор 2, контакт-сигнального реле зеленого огня 3 и резистор 4 подключен к путевому трансформатору 5, рельсовая линия 6. Приемник 6 через блок управления 7, 1787823 блок регистра контроллера 8, блок регистра длины 9, блок регистра скорости 10, блок регистра номера кривой скорости 11, датчик пути 12, счетчик длины 13, измеритель скорости 14 подключены к блоку памяти 15, 5 компаратор 16 связан с индикатором скорости, При движении по участку пути из-за наличия кривых, ограничений скорости или ослабления верхнего строения пути и по другим причинам вводятся ограничения 10 скоррсти на фиг.1, à hQMBHBA линия

Я В B "D С D D E I. Максимальная скорость, которую может развивать поезд с учетом инерционности масс и тормозов, определяется пунктирной линией А В С GD / на уча- 15 ! Н И И стке ВС пунктир сливается со сплошной линией/. Кривая А В, в предложенном, апI П проксимируется кусочно-линейной функцией /ступеньки А В /, Аналогично

20 аппроксимируется и линия D. Фактическая скорость поезда может достигать скорости, которая на фиг,1, а изображен штрих-пунктирной линией MN. На подвижной состав передаются две цифры, одна из которых определяет скорость у точечного датчика, а вторая определяет характер изменения скорости. Применительно к фиг.2,а из точки

А /С,G/ начинаются три линии: А В, C G, GD, которые соответствуют линиям на фиг.1, а с теми же обозначениями, На фиг.2, б и в показана еще два участка кривой /прямой скорости/, Ниже представленная схема устройств автоведения позволяет передать 16 градаций скорости /например, 0,5,10,15 км/ч и т,д./ и 8 номеров кривых скорости. Каждому номеру соответствует своя) кривая.

Так, для выбора одной из 3-х кривых

АВ, CG, CD /фиг.2а/, необходимо сообщить номер кривой /1, 2 или 3/, Итак, каждый точечный датчик .передает на подвижной состав информацию о допустимой скорости в данной точке пути, номере кривой скорости, расстоянии до следующего точечного датчика, Определение допустимой скорости на протяжении всего участка осуществляется с помощью датчика пути.

Для оптимизации режима движения на локомотив передается информация /теми же устройствами/ о позиции локомотивного контроллера и ступени торможения. Если по каким-либо причинам фактическая скорость начинает превышать программную, то происходит экстренное тормо>кение, Для обеспечения безопасности движения поездов цепи с электронными приборами должны дублироваться /троироваться/, Устройство работает следующим обра25.

Напольный генератор 1 при свободности двух впередилежащих блок-участков /в других случаях устройство отключается и машинист сам определяет режим движения поезда/, что определяется контактом реле зеленого огня 3, подключается через коммутатор 2 к путевому трансформатору 5, выход которого соединен с рельсовой линией 6, Коммутационное устройство формирует шесть импульсов в цикле /фиг,8 верхняя строчка/ разделенных пятью короткими интервалами. Цикл заканчивается длинным интервалом. Длительность периода T» /определяет позицию локомотивного контроллера/ определяется количеством позиций контроллера локомотива /в примере рассмотрен упрощенный вариант, в котором предусмотрено всего 14 значений/, Т.к, все короткие интервалы имеют продолжительность t=1/fH20, где 1н=31 кГц /самая короткая пауза или импульс должны по длительности соответствовать 20 периодам несущей частоты/. Поэтому Т»=21-16t. Длительность периодов Ть Т и Тр определяют

14 различных расстояний между точечными датчиками, 14 разновидностей допустимых скоростей в месте установки точечного датчика, 6 вариантов кривых скоростей /вся информация о кривых скорости прошита в

ППЗУ/. Интервал Т» дополняет сумму

Tk+Tl+Tv+Tn до постоянной величины времени /Tyy1-63t/, ПРиведенные длительности интервалов и пауз выбраны по условиям минимального количества микросхем /могут быть существенно изменены/, Коммутатор 2 является бесконтактным кодовым трансмиттером к выходу которого подключено бесконтактное трансмиттерное реле которые заменяются логическими элементами/, и который вырабатывает 6 импульсов за время Тц=0,05 с. В качестве точечного датчика, схема которого приведена на фиг.3, устанавливается коммутатор с индивидуальной настройкой, которая зависит от плана и профиля пути. Датчик включается только при коде зеленого огня, когда сигнальное реле зеленого огня 3 возбуждено. Коды, транслируемые в рельсовую цепь

/фиг.8, верхняя строка/ предназначены для массового поезда /для поезда конкретного веса/. Если необходимо осуществлять регулирование скорости поездов с различными весами и различными кодовыми характеристиками в одном месте устанавливается несколько точечных датчиков с различными генераторами /например fr=31 кГц и fr=26 кГц/ и коммутаторами, а в локомотивных приемниках предусматриваются перестраиваемые фильтры. Уровень сигнала в рельсах должен быть таким, чтобы при

1787823 максимально возможной скорости имелась воэможность приема информации на расстоянии 10 м, что соответствует времени приема трех кодовых циклов Тц.

При взаимодействии точечных и локомотивных устройств на выходе приемника 6 появляется сигнал, который зависит от работы коммутатора 2. Этот сигнал воздействует на блок управления 7 /фиг,4 и 5/, которое проверяет наличие импульсов в кодовом цикле, разделенных пятью короткими паузами, длительность которых соответствует и не должна превышать в случае искажения Зс. Кроме того, устройство 7 проверяет соответствие суммы интервалов

Tk+Tl+Ts+Tv+Tx заранее заданному значению Т =63t. Длительность длинной паузы должна быть больше 9.

Счетчики 7.1 /СТ1/ и 7.7 /СТ4/ в отличии от счетчиков 7,13 /СТ5/, 7,14 /СТ2/ и

7.3 /СТЗ/ в исходном состоянии имеют повышенные потенциалы только в на выходах

Qo. По мере поступления импульсов на счетные входы Т этих счетчиков происходит поочередное повышение потенциалов на выходах О и Ог и т.д, Счетчики 7.13, 7.14 и

7.3 работают в качестве делителей частоты с коэффициентом деления 1:64 и, нормально на выходах Р имеют повышенный потенциал /логическая единица/, До начала приема кодовой комбинации на рельсовой цепи /сигнал поступает только на участке 10-30 м/ и на выходе Qo счетчика 7.1 /СТ1/ потенциал повышен, что удерживает счетчики 7.14 и 7,3 в исходном положении, Последние включены каскадно, что позволяет получить общий коэффициент деления 64х64. Выход Л счетчика 7.14

/СТ2/ подсоединен и к входу счетчика 7.7

/СТ4/, который осуществляет контроль длительности коротких пауз "не более 3 /и отсчет тактов во время длинной паузы/ выходы Оз, Q4 Qg и О /. На выходе Р счетчика СТ3 понижается потенциал на 64 такте, К этому времени должен закончиться контролируемый интервал /TM — малый цикл/, который составляет Т<+Т +Т +Тн+Тх=63. С окончанием малого цикла /Тм/, что фиксируется по фронту шестого импульса, повышается потенциал на выходе Оьсчетчика 7,1

/СТ1/ благодаря чему формирователь логической единицы 7.4 на своем выходе формирует повышенный потенциал на время 3t, Если в этот момент заканчивается цикл работы счетчиков 7,14 и 7.3 /CT2/ и /СТЗ/, отсчитавших 64, то на входах элемента 7,5 создаются условия, при которых на его выходе повышается потенциал.

Итак, с приходом первого импульса кодового цикла счетчик 7,1 /СТ1/ переносит

55 повышенный потенциал с выхода Qc на выход 1, что растормаживает счетчики 7,14 и

7.3 /входы R/ и переводит их в счетный режим посредством элемента 7,2 и повышенного потенциала на одном иэ входов Q> и Оь. Как-было упомянуто выше, если длина малого цикла Т> соответствует заданной

/63

7.7, При этом на выходе элемента 7.7 формируется логический ноль на время 8 — 9

/длинная пауза чуточку должна превышать

8-9 t/. Импульсы со счетчика 7.14 /СТ2/ в течение длинной паузы несколько раэ переключает счетчик 7,7,1 /СТ4/. При этом поочередно повышаются потенциалы на выходах счетчика /выход Qo не в задействован и показан только для уяснения работы устройства/. При следовании короткой паузы счетчик 7.7.1 может переключиться один, максимум дьа раза, что приведет к повышению потенциала на выходе О /на схеме выход не показан/, Это не повлияет на работу схемы, При длинном интервале произойдет поочередное повышение потенциалов на всех выхода счетчика 7,7.1.

Благодаря элементу 7.8, на выходе которого формируется логическая единица только после шестого такта работа счетчика 7. /CT4/ на время, несколько превышающее весь кодовый i(MKH /Тц/ фиг.2/, HB выходе в блока

7 повышение происходит только начиная со второго кодового цикла. 14а выходе элеменrа 7.10 нормально потенциал повышен. После окончания приема информации приходит в исходное положение формирователь 7.8 /на выходе понижается потенциал/, что позволил элементу 7.10 на своем выходе сформировать логическую единицу.

Выходы 6,7,8 и 9 блока 7 предусмотрены для трансляции информации по регистрам блоков 8,9,10 и 11 и записи этой информации в счетчик длины 13. Счетчик 7.13 /СТ5/ работает почти синхронно со счетчиком 7.14

/СТ2/ с той лишь разницей, что он обнуляется по каждому фронту кодового импульса за счет формирователя 7,11. К тактовому входу /Т/ счетчика 7.13, как и к аналогичному входу счетчика 7.14 /СТ2/, подсоединен генератор 7.12 / /, который и обеспечивает работу делителей частоты 7,13, 7.14 и 7.3

/СТ5, СТ2 и СТЗ/. Включение счетчика 7,13 с формирователем 7.11 позволяет избежать накопления ошибки при определении длительностей интервалов Те, Тт и Т. Выход Р счетчика 7.13 /СТ5/ предусмотрен для трансляции тактовых импульсов через выход 10 блока 7 в блоки 8, 9, 10 и 11. Посредством выходов 2, 3, 4 и 5 блока 7

1787823

25

35

55 осуществляется выбор одного из блоков 8, 9, 10 и 11 для записи информации только в один из них, В блок 8 поступают тактовые импульсы с выхода Р счетчика 7.13 /фиг,5/ через выход блока 10 7 и вход 9 блока 8. Кроме того, выходы 6, 7, 8 и 10 блока 7 соединены соответственно с входами 7, 6, 5 и 9 блока 8.

Аналогично включены входы блоков 9, 10 и

11, При приеме информации о номере позиции контроллера /Тк/ информация накапливается и хранится в блоке 8, Выбор блока 8

/размещение за счет счетчику 8,1/ /фиг.6/ осуществляется повышенным потенциалом на входе 8 блока 8 /на входе Ч счетчика

8.1/. При этом импульсы со Счетчика 7,13 поступают на тактовый вход Т счетчика 8.1 по вышеупомянутой цепи, Счетчик 8,1 начинает отсчет импульсов. После снятия повышенного потенциала с входа Ч счетчика 8.1 он переводится в режим хранения информации. В конце первого кодового цикла вдлинной паузе, когда на выходе (4 счетчика 7.71 повышается и затем понижается потенциал, осуществляется перенос записанной в счетчик 8. i информации в регистр 8.2 за счет подключения выхода Q< счетчика 7.7.1 к входу С1 регистра 8.2.

Вслед за переносом информации в регистр 8,2 с появлением повышенного потенциала на выходе 5 счетчика 7.7. I происходит обнуление счетчика 8.1, т.к. вход R последнего соединен через инвертор 7.15 с выходом Qg счетчика 7.7.1. Во втором кодовом цикле информация о позиции контроллера

/Тк/ вновь поступает в счетчик 8.1, Однако блок регистров работает несколько иначе.

Это вызвано тем, что на выходе формирователя 7.8 с середины длинного интервала первого полного кодового цикла и до конца приема приказан присутствует повышенный потенциал за счет повышения потенциала на входе формирователя в каждом цикле

/концом приема приказа следует считать уход антенны из зоны действия точечного датчика/. Итак, в длинной паузе второго кодового цикла происходит поочередные повышения и последующие понижения потенциалов на выходах 8, 7, 6 блока 7. При этом наблюдается поочередные изменения потенциалов на входах 5, 6 и 7 блока 8. По фронту импульса на входе 5 блока 8 при совпадении состояний выходных шин счетчика 8,1 и регистра 8.2 когда на выходе компаратора 8,3 повышен потенциал, через логический элемент 8.4 происходит понижение потенциала на входе M С1 регистра 8.5.

Это позволяет занести в упомянутый регистр информацию из регистра 8.2. Про срезу импульса на входе блока 6 регистров 8 происходит запись информации со счетчика

8,1 в регистр 8,2, однако эта запись не имеет существенного значения, т.к. в регистр 8.5 уже занесена новая информация. Чуть позже, при понижении потенциала на входе 7 блока 8, происходит обнуление счетчика 8.1, Блоки 9 и 10, и 11 аналогично блоку 7

/фиг,4/ записывают и хранят информацию до очередного воздействия следующего точечного датчика.

Из блока 9 информация поступает в счетчик длины 13. Эта запись осуществляется после ухода антенны из эоны действия датчика, При этом понижается потенциал на выходе формирователя логической единицы

7.8, что позволяет формирователю логического нуля 7.10 на своем выходе понизить потенциал. Выход элемента 7,10 соединен с входом С счетчика 13,1, что кратковременно переводит счетчик в режим параллельной записи. Остальное время счетчики 13.1 работает в режиме вычитания, Поэтому выходы счетчика 13,1 отражают расстояние оставшееся до следующего точечного датчика с учетом пройденного пути от предыдущего датчика, Отсчет пройденного пути осуществляет датчик пути 12 /фиг.4/, выход которого соединен с входом 1 счетчика 13 1, а также с входом измерителя скорости. Восемь выходных линий измерителя скорости 14 и восемь выходных линий блока 15 соединены со входом компаратора 16, Гсли происходит превышение фактической скорости над программной, то через элемент 18 отключается электропневматический клапан /ЭПК/, Отключение ЭПК происходит и при заеме / О/ в счетчике 13.1 когда не происходит очередного воздействия точечного датчика, а датчик пути уже отсчитал положенное расстояние, Информация с датчика пути 12 и с выхода счетчи ка t 3.1 должна быть одного масштаба /например, каждая двоичная единица с выхода счетчика и каждый импульс с датчика 12 соответствует 32 м/, В блок 15 з" ïèñàíà информация о скорости в зависимости от допустимой скорости в начале блок-участка, номера кривой

/блок 11/, в которой учитывается план и профиль пути, координаты места нахождения головы состава на блок-участке /блок

13/, Индикатор скорости 17 указывает программную скорость, Формула изобретения

Устройство для регулирования скорости движения поеэда, содержащее установленные на поезде приемник сигналов, резисторы, счетчик пути, датчик пути, элемент ИЛИ, 1787823

10 индикатор, блок определения скорости, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено блоком памяти, блоком проверки кода, входом соединенным с выходом приемника, информационными входами — с входами регистров, а управляющим выходом — с управляющим входом счетчика длины пути, информационные выходы которого подключены к первым входам блока памяти, вторые входы которого соединены с выходом второго регистра, третьи входы — с выходами третьего регистра, а выходы — с индикатором и с одними входами компаратора. другие входы которого соединены с выходом блока определения скорости, вход которого подключен к выхо5 дам датчика пути и счетчика длины пути, причем у тановочный выход блока управления подключен к установочному входу счетчика длины пути, установочный выход которого подключен к одному входу злемен10 та ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом компаратора, а выход — с злектропневматическим клапаном.

1787823

1787823

1787823

1787823

1787823

1787823

ref

7?

7У

4Ь У

Составитель Э. Кондратенко

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор П. Гереши

Редактор С, Кулакова

Заказ 4д Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101