Приемник для рельсовой цепи

Приемник для рельсовой цепи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: изобретение относится к области железнодорожной автоматики и може|т быть использовано для контроля состояний рельсовой линии. Сущность изобретения: устраняет непрерывное накопление кумулятивной суммы отсчетов входного сигнала в сумматорах с обнулением, выходы которых через первый и второй пороговые элементы подключены к выходному регистратору . Для формирования кумулятивных сумм в нормальном и шунтовом режимах используются после дискретизатора блоки коррекции, элемент инверсии, умножители, вычитатель, второй сумматор, элементы задержки и компараторы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 61 23/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР),;.-: 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ М

О

Ю (Л

О !

3>

1 веже

I (21) 4819370/11 (22) 24.04.90 (46) 0.01.93. 9юл. )тв 4 (71) З)1осковскии институт инженеров железнодорожного транспорта (72) В.М.Лисенков, А.Е.Красковский, И,В.Реляков, Н.В.Суханова и А.А.Жиглявский (56) Ф вторское свидетельство СССР N 1645183, кл. В 61 L 23/16, 1988. (54) ПРИЕМНИК ДЛЯ РЕЛЬСОВОЙ ЦЕПИ (57) Использование: изобретение относится к об асти железнодорожной автоматики и может быть использовано для контроля соИзобретение относится к области железнодорожной автоматики, в частности к устройствам контроля состояний рельсовой линии (КРЛ).

Известен приемник сигналов для рель„) совой цепи, в котором решение о состоянии

1 рельсовой линии выносится на основе сравнения с фиксированным порогом амплитуды огибающей полезного сигнала. Если ампл)у)туда огибающей превышает порог ограничения, фиксируется свободное состояние рельсовой линии, в противном случае счита) тся, что рельсовая линия занята подвижным составом. Таким образом работают рельсовые цепи с одноэлементными путев) )ми приемниками, Недостатком известного приемника является неустойчивая работа при пониженном сопротивлении балласта. Это обусловлено наличием фиксированного порога принятия решения и низким коэффициентом возврата. При снижении. Ы, 1791250 А1 стояний рельсовой линии. Сущность изобретения: устраняет непрерывное накопление кумулятивной суммы отсчетов входного сигнала в сумматорах с обнулением, выходы которых через первый и второй пороговые элементы подключены к выходному регистратору. Для формирования кумулятивных сумм в нормальном и шунтовом режимах используются после дискретизатора блоки коррекции, элемент инверсии, умножители, вычитатепь, второй сумматор, элементы задержки и компараторы, 1 ил, сопротивления балласта вследствие возрастания утечки тока в нормальном режиме работы рельсовой цепи может возникнуть ситуация, когда величина полезного сигнала на входе приемника окажется меньше порогового значения. В этом случае будет ложно зафиксировано занятое состояние рельсовой линии. С цепью повышения рабо-. тоспособности рельсовых цепей в таких случаях повышают напряжение источника питания, Однако при восстановлении сопротивления балласта напряжение полезного сигнала на входе приемника повысится до такого уровня, что даже в шунтовом режиме оно останется выше порогового значения. Таким образом, приемник сигналов для рельсовой цепи останется возбужденным, когда рельсовая цепь занята подвижным составом. Это нарушает условия безопасности движения поездов.

Известен также приемник сигналов

КРЛ, функциональные блоки которого; де1791250

20

50 тектор, и решающий блок, конструктивно выполнены в виде подвижного металлического сектора реле ДСШ, помещенного в магнитное поле катушек индуктивности путевого и местного элементов. Недостатком этого приемника является низкая помехоустойчивость, Это связано с тем, что описанные приемники будут оптимальными в смысле минимума вероятности ошибки только в случае, когда на их входе действуют флуктуационные помехи. Реально в рельсовых линиях действуют помехи, по своей статической структуре отличающиеся от флуктуационных. Как показывают результаты исследований, наиболее мощными являются сосредоточенные по спектру помехи.

Отличительной особенностью таких помех является их квазидетерминированный характер и, как следствие, достаточно высокая корреляционная связь между отдельными сечениями процесса. Для уменьшения мешающего действия помех на входе известных приемников обычно устанавливают полосовой фильтр, ограничивающий спектр воздействующих колебаний. Однако применение таких фильтров не разрушает статическую структуру помех, что и снижает помехоустойчивость приемников такого типа, Известен приемник для рельсовой цепи, выбранный вкачестве прототипа,,в котором решение о состоянии рельсовой цепи выносится на основе сравнения с порогом некоторой решающей статистики, получаемой путем суммирования временных отсчетов полезного сигнала, Приемник содержит связанный с рельсовой линией входом через фильтр детектор огибающей, подключенный к выходу последнего входом интегратор, к выходу которого подключен входом дискретизатор, к выходу которого подключен одним входом умножитель, другой вход которого соединен с первым блоком коррекции, а выход — с одним из входов вычитателя, другой вход которого соединен с вторым блоком коррекции, а выход — с одним из входов первого сумматора, другой вход которого соединен с выходом компаратора, а третий — с выходом элемента задержки, вход которого соединен с подключенным к входу компаратора выходом сумматора, и регистратор, Данный приемник имеет следующий недостаток. В нормальном режиме работы рельсовой цепи в первом сумматоре будет непрерывно накапливаться кумулятивная сумма, и ее абсолютное значение будет возрастать. По истечении достаточно длительного промежутка времени работы рельсовой цепи в нормальном режиме ку— мулятивная сумма будет превышать порог принятия решения во много раз. После занятия рельсовой линии подвижной единицей накопленное значение кумулятивной суммы будет убывать. Если подвижная единица будет короткой и следовать с большой скоростью, кумулятивная сумма может не успеть уменьшиться ниже порогового значения, Приемник будет ложно фиксировать свободное состояние рельсовой линии. Таким образом произойдет потеря поездного шунта. Это снижает уровень безопасности движения поездов.

Цель изобретения — повышение надежности, Сущность изобретения заключается в том, что сигнал решающей статистики (кумулятивная сумма), управляющий регистратором через пороговый элемент, формируется в зависимости от режима работы рельсовой цепи на выходе одного из двух сумматоров, Другой сумматор обнуляется, то есть накопления кумулятивной суммы на его выходе не происходит, исключается возможность ложной фиксации свободного состояния рельСОВОЙ ЛИНИИ.

Отличительными признаками настоящего изобретения являются дополнительный умножитель, дополнительные сумматоры, элемент задержки, компаратор, пороговые элементы и элемент инверсии.

На чертеже представлена функциональная схема приемника для рельсовой цепи.

Приемник содержит связанный с рельсовой линией (не показана) входом через фильтр 1 детектор 2 огибающей, подкл юченный к выходу последнего входом интегратор

3, к выходу которого подключен входом дискретизатор 4. К выходу дискретизатора 4 подключен одним входом умножитель 5, другой вход которого соединен с первым блоком 6 коррекции, а выход — с одним из входов первого сумматора 9, другой вход которого соединен с выходом компаратора

10, а третий — c выходом элемента 11 задержки, вход которого соединен с подключенным к входу компаратора 10 выходом сумматора 9. Выход сумматора 9 через первый пороговый элемент 12 подключен к одному из входов регистратора 13, К выходу дискретизатора 4 подключен один вход дополнительного умножителя 14, к другому входу которого через элемент 15 инверсии подключен выход блока 6. Выходы дополнительного умножителя 14 и блока 8 соединены с входами второго сумматора 16, выход которого подключен к одному из входов третьего сумматора 17, другой вход которого соединен с выходом дополнительного компаратора 18, а третий — с выходом до17791250

55 полнительного элемента 19 задержки, входом подключенного к выходу упомянутого третьего сумматора 17, подключенному через второй пороговый элемент 20 к другому входу регистратора 13.

Приемник работает следующим образом.

Входной сигнал y(t) через паласовой фильтр 1 подается на линейный детектор 2 огибающей. Продетектированный входной сигнвл интегрируется в блоке 3 и подается на дискретизатор 4. С помощью дискретизатора 4 производится временное квантованйе огибающей входного сигнала, дискретные значения которого ук(к — произвольный момент времени) подаются на первые ходы умножителей 5, 14. На второй вход умножителя 5 с выхода блока 6 коррекции подается сигнал, пропорциональный величине (6 — 6> )/о2, где О2 — дисперсия прмех, значение которой определяется экспериментально и выбирается априорно, 01 0j — средние значения входного сигнала в шунтовом и нормальном режимах работы рельсовой цепи соответственно. Блоки 6, 8 могут быть выполнены, например, по схеме делителей напряжения.

1 !

На выходе умножителя 5 образуется сигнаЛ, пропорциональный произведению у, (6 — 81 )/о2, который затем подается на первь и вход вычитателя 7. На втором входе вычит теля 7 присутствует сигнал, пропорциональный величине (Я вЂ” 9 )/2 о, а на ега в ходе — сигнал, пропорциональный разности ук ф — 01)/о2 — (66 — Я)/2 о2, который затем подается на первый вход суммаropa 9. На второй вход сумматора 9 через лемент 11 задержки подается значение кумулятивной суммы Як, вычисленное на предыдущем шаге, т.е. $к-1. Третий вход сумматора 9 соединен с выходом компаратора 1 ). Таким образом на выходе сумматора 9 образуется сигнал -01 61 -Ж1

Sk+1 S +yk о2 2 о2

В нормальном режиме работы рельсовой линии, когда на входе приемника действует сигнал y(t), имеющий среднее значение равное, кумулятивная сумма S<+> в рассматриваемом тракте приемника начинает возрастать. При превышении ею порога огрэничения срабатывает пороговый элемент

12, на выходе которого появляется сигнал логичеСкой единицы, управляющий регистратором 13.

На второй вход дополнительного перемножителя 14 с выхода блока 6 через элемент 15 инверсии поступает сигнал, пропорциональный величине (4 — 0> )/02, а с выхода перемножителя

14 произведение ук (@ — 01 )/сР подается на первый вход второго сумматора 16, На второй вход сумматора 16 с выхода второго блока 8 коррекции подается сигнал, пропорциональный величине ф — д )/2 о2 . Сумма (y„(g — Q)/<Ð y(Q — ф)/2 o f постулает на первый вход третьего сумматора 17, на второй вход которого с выхода дополнительного элемента 19 задержки подается значение кумулятивной суммы Зк-1, вычисленное на предыдущем шаге. llocKoëьку в рассматриваемом режиме работы на входе приемника действует сигнал y(t) равный 02, то значение кумулятивной суммы на выходе сумматора 17 будет отрицательным. Этот сигнал сравнивается в дополнительном кампараторе 18 с сигналом нулевого уровня. На выходе компаратора 18 образуется сигнал, абнуляющий сумматор 17, чта позволяет исключить накопление кумулятивной суммы, которое мажет привести к

"потере" поездного шунта, На выходе второго порогового элемента 20 будет сигнал свободного состояния рельсовой линии под действием сигнала логической единицы с выхода порогового элемента 12.

При изменении режима работы рельсовой линии на входе приемника действует сигнал равный 01 . В этом случае кумулятивная сумма на выходе сумматора 17 начнет возрастать, а на выходе сумматора 9 убывать. Когда значение на выходе сумматора

9 станет отрицательным, сигнал с выхода компаратора 10 обнулит сумматор 9. В момент превышения кумулятивной суммой на выходе сумматора 17 порога принятия решения в пороговом элементе 20, на выходе последнего появляется управляющий сигнал, переключающий регистратор 13 в состояние логического нуля, соответствующее занятому состоянию рельсовой цепи.

Формула изобретения

Приемник для рельсовой цепи, содержащий связанный с рельсовой линией входом через фильтр детектор огибающей, подключенный к выходу последнего входом интегратор, к выходу которого подключен входом дискретизатар, к выходу которого подключен одним входом умножитель, другой вход которого соединен с первым блоком коррекции, а выход — с одним из входов

1791250

Составитель И,Беляков

Техред M. Моргентал Корректор М.Андрушенко

Редактор

Заказ 124 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издатеавский комбинат "Патент". г. Ужгород, уа.Гагарина, 101 вычитателя, другой вход которого соединен с вторым блоком коррекции, а выход — с одним из входов первого сумматора, другой вход которого соединен с выходом компаратора, а третий — с выходом элемента задер- 5 жки, вход которого соединен с подключенным к входу компаратора выходом сумматора, и регистратор, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен дополнительным 10 умножителем, дополнительными сумматорами, элементом задержки и компаратором, пороговыми элементами и элементом инверсии, вход которого соединен с выходом первого блока коррекции, а выход — с одним 15 входом дополнительного умножителя, второй вход которого подключен к выходу дискретизатора, а выход — к одному входу второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго блока коррекции, а выход — с одним из входов третьего сумматора, другой вход которого соединен с выходом дополнительного компаратора, а третий — с выходом дополнительного элемента задержки, вход которого соединен с выходом упомянутого третьего сумматора, причем выходы первого и третьего сумматоров соответственно через первый и второй пороговые элементы подключены к регистратору.