Рельсовая цепь
Иллюстрации
Реферат
Использование: в электрических рельсовых цепях железнодорожной автоматики. Сущность изобретения: рельсовая цепь содержит рельсовую линию 1, опорный трансформатор 2, согласующий трансформатор 3. триггер 4, регистраторы 5, 6, 7, блок анализа состояния рельсовой линии 8, регистр сдвига 9, аналого-цифровой преобразователь 10, формирователь импульсов 11, компараторы 12,13,детектор 14.1-3-12-4-9-8-5: 4-11- 19-5, 11-10-7, 3-14-10-7, 2-13-474-8-6, 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) "43333Щ . 1 „f, ;:„:;тг.р ;! 1„ г;:; у, »
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4762346/11 (22) 23.11.89 (46) l5.02,93. Бюл. М б (71) Самарский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Е.П.Пиманов, Е.M.Tàðàcîâ, А.M.Áðûëåев, С.Л.Лисин и С.M,ÃåðçñèìîB (56) Кравцов Ю,А. и др. Усилительная приставка к фазочувствительному репе ДСШ.
Автоматика и связь. ЦНИИТЗИ, МПС. 1983, с, 15, (54) РЕЛЬСОВАЯ ЦЕПЬ
„„SLY„„1794752 А1 (57) Использование. в электрических рельсовых цепях железнодорожной автоматики, Сущность изобретения: рельсовая цепь содержит рельсовую линию 1, опорный трансформатор 2, согласующий трансформатор 3, триггер 4, регистраторы 5, б, 7, блок анализа состояния рельсовой линии 8, регистр сдвига 9, аналого-цифровой преобразователь 10, формирователь импульсов 11, компараторы
12, 13, детектор 14. 1 — 3 — 12 — 4 — 9 — 8-5; 4-1119-5, 11-10-7, 3 — 14 — 10 — 7, 2 — 13-4 — 4-8 — б, 2 ил.
1794752
Изобретение относится к устройствам автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте, в частности к электрическим рельсовым цепям.
Известна рельсовая цепь, содержащая на одном конце рельсовой линии питающий трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику переменного тока, а вторичная — к питающему концу рельсовой линии через ограничительное сопротивление, а на другом — изолирующий трансформатор.
Данная рельсовая цепь ненадежно работает при изменении сопротивления изоляции в широком диапазоне и требует регулировок, а также не позволяет раздельно классифицировать шунтовой и контрольный режимы, Также известна рельсовая цепь, содержащая на одном конце рельсовой линии питающий трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику синусоидального напряжения, вторичная— через ограничительное сопротивление к питающему концу рельсовой линии, а на другом — фазочувствительный приемник, подключенный к рельсовой линии, а на другом — фазочувствительный приемник, подключенный к рельсовой линии через изолирующий трансформатор и усилитель, Данная рельсовая цепь при минимальном сопротивлении изоляции, равным 0,25
Ом.км устойчиво работает при длине 1 км и менее.
При меньших сопротивлениях изоляции она не обеспечивает требуемого функционирования во всех режимах при длине 1 км.
Это связано с тем, что при уменьшении сопротивления изоляции фаза напряжения на выходе рельсовой линии существенно увеличивается и приводит к большому отличию фазового сдвига от идеального.
Кроме того, она не позволяет раздельно классифицировать шунтовой и контрольный режимы.
Целью изобретения является повышение надежности классификации режимов работы рельсовой цепи при изменении сопротивления изоляции в широком диапазоне, раздельной классификации шунтового и контрольного режимов.
Поставленная цель достигается тем, что в рельсовую цепь переменного тока, содержащую подключенные к рельсовой линии на одном из ее концов источник питания, связанный с входом опорного трансформатора, а на другом, выходном, — согласующий трансформатор, триггер и регистраторы, блок анализа состояния рельсовой линии, выходами соединенными с регистраторами, регистром сдвига, аналого-цифровым преобразователем, формирователем импульсов, компараторами и детектором, входом соединенным с выходом согласующего трансформатора, а выходом — с одним из входов аналого-цифрового преобразователя. другой вход которого соединен с выходом формирователя импул ьсов, подключенным к одному из входов регистра сдвига, другой вход которого соединен с одним .из выходов упомянутого триггера, связанным с входом формирователя импульсов, другой выход триггера подключен к управляющему входу блока анализа состояния рельсовой линии, информационные входы которого соединены с выходами соответственно регистра сдвига и аналого-цифрового преобразователя, причем один из входов триггера через один из компарэторов соединен с выходом согласующего трансформатора, а другой через второй компаратор — с выходом опорного трансформатора. Блок анализа состояния рельсовой линии предварительно программируется на вычисление обученной решающей функции вида
f(Uzp)= Co+ C > Uz+Cz + CgUz +C4Uz С хр2 и на формирование логических единиц на . первом, втором и третьем выходах соответственно: при f>a1, при аз> f а при f< ý, где а)>а 2>а з>а 4 — числа, значения которых определяются на этапе обучения решающей фун кции.
Нэ фиг. 1 представлена схема рельсовой цепи; на фиг, 2 — временные диаграммы напряжений в различных точках схемы. устройство содержит рельсовую линию
1, опорный трансформатор 2, согласующий трансформатор 3, триггер 4, регистраторы 5, 6, 7, блок анализа состояния рельсовой линии 8, выходами соединенным с регистраторами 5, 6 и 7, регистром сдвига 9, аналого-цифровым преобразователем 10, формирователем импульсов 11, компараторами 12 и 13 и детектором 14, входом соединенным с выходом согласующего трансформатора 3, а выходом — с одним из входов аналого-цифрового преобразователя 10, другой вход которого соединен с выходом формирователя импульсов 11, подключенным к одному из входов регистра сдвига 9, другой вход которого соединен с одним из выходов упомянутого триггера 4, связанным с входом формирователя импульсов 11, другой выход триггера 4 подключен к управляющему входу 15 блока анализа состояния рельсовой линии 8, информаци1794752
5 онные входы 16, 17 которого соединены с выходами соответственно регистра сдвига
9, и аналого-цифрового преобразователя
10, причем один из входов триггера 4 через один из компараторов 12 соединены с выхо- 5 дом согласующего трансформатора 3, а другой через второй компаратор 13 — с выходом опорного трансформатора 2, Классификация состояния рельсовой линии (нормального, шунтового и контроль- 10 ного режимов) осуществляется на основе оценки значений предварительно обученной решающей функции вида
f(Uzpz)=Co+Cd Uz+Cz i CgUzp2+C4Uz + 15
+С5Р2
2 где Со, С1, Cz, Сэ, С4 — коэффициенты, значения которых получаются на этапе обучения решающей функции с использованием предварительно измеренных Uz u pz в каж- 20 дом иэ известных режимов.
Рельсовая цепь работает следующим образом.
При переходе напряжения питающей сети 01 (фиг. 2) от минусового значения в 25 плюсовое (t=to) на выходе компаратора 13 формируется логическая единица (напряжение 0з), которая поступает на вход R RSтриггера 4 и сохраняется до момента времени t=tz, т,е. до момента перехода Ut от 30 плюсового значения в минусовое. При переходе напряжения Uz на выходе рельсовой линии от минусового значения в плюсовое (t=t>) на выходе компаратора 12 формируется логическая единица (напряжение 04), ко- 35 торая поступает на вход S RS-триггера 4 и сохраняется до момента времени t=t3, т.е, до момента перехода напряжения Uz от плюсового значения в минусовое. Наличие на входе R RS-триггера 4 логической единицы и логического нуля на входе S в момент 40 времени tt> t> to обуславливают на его прямом выходе логический ноль (05), а на инверсном — логическую единицу (Uo) которая поступает на разрешающий вход U регистра сдвига 9 и на вход формирователя 45 импульсов 11. Последний формирует короткий импульс длительностью Т (напряжение
U7), большей или равной минимальному времени запуска на счет используемого
АЦП 10, который по входу R обнуляет ре- 50 гистр сдвига, а по входу запуска АЦП обуславливает начало преобразования аналогового сигнала на его входе в цифровую форму.
После обнуления и при наличии на вхо- 55 де V регистра сдвига 9 логической единицы в течение t> > t> to последний осуществляет счет тактовых импульсов. При этом количество сосчитанных импульсов тем больше, чем больше время t;, обуславливаемое начальной фазой напряжения Uz на выходе рельсовой линии, В силу этого количества сосчитанных тактовых импульсов соответствует начальной фазе напряжения Uz.
После подачи управляющего сигнала (напряжение 07) на запускающий вход АЦП
10 последний величину постоянного напряжения, соответствующего величине напряжения Uz на выходе рельсовой линии, с выхода детектора 14 преобразует в цифровую форму, поступающую на информационный вход блока анализа состояния рельсовой линии.
При t=ti триггер изменяет свое состояние (на прямом выходе — логическая 1, а на инверсном — логический О), на управляющий блок анализа состояния рельсовой линии поступает логическая единица (U ), разрешающая ему внести информацию в оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), затем произвести вычисление значения обученной решающей функции (фР2)=Со+С102+С2 / 2+Сз02ф2+С402 +
+С 2, коэфФициенты Со; C t, Cz Сз, С4, Сь, которые предварительно записаны в постоянной за- " поминающее устройство (ПЗУ), затем вы- численное значение решающей функции сравнивается с а1, а2, аз, а4, значение которых также предварительно записаны в ПЗУ, и при f(Uz, p z) > at, на первом выходе блока анализа состояния рельсовой линии 8 логическая 1, а на втором и третьем — логические нули и регистратор 5 фиксирует нормальный режим; приа2 > f(Uz,pz)> азна второмвыходе блока анализа состояния рельсовой линии формируется логическая 1, а на первом и третьем — логические О и регистратор фиксирует шунтовой режим; при f(Uz, pz) а4 на третьем выходе блока анализа состояния рельсовой линии формируется логическая 1, а на первом и втором — логические O и регистратор 7 фиксирует контрольный режим, Если измерения Uz u pz соответствуют свободности рельсовой линии и ее исправности, то значение решающей функции не может быть меньше а>.
Если измерения Uz и р2 соответствуют занятости рельсовой линии и ее исправности. то значения решающей функции не могут превышать az и быть меньше аэ.
Если измерения 02, pz соответствуют неисправности рельсовой линии, то значе1794752 ние решающей функции не могут превышать an, Формула изобретения
Рельсовая цепь, содержащая подключенные к рельсовой линии на одном из ее концов источник питания, связанный с входом опорного трансформатора, а на другом входном — согласующий трансформатор. триггер и регистраторы, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения надежности, она снабжена блоком анализа состояния рельсовой линии, выходами соединенным с регистраторами, регистром сдвига, аналого-цифровым преобразователем, формирователем импульсов, компараторами и детектором, входом соединенным с выходом согласующего трансформатора. а выходом — с одним из входов аналого-цифpoaot o преобразователя, другой вход котоС момента t=-tn цикл классификации состояния рельсовой линии повторяется. рого соединен с выходом формирователя импульсов, подключенным к одному из входов регистра сдвига, другой вход которого соединен с одним из выходов упомянутого триггера, связанным с входом формирователя импульсов, другой выход триггера подключен к управляющему входу блока анализа состояний рельсовой линии, информационные входы которого соединены с выходами соответственно регистра сдвига и аналого-цифрового преобразователя, причем один из входов триггера через один из компараторов соединен с выходом согласующего трансформатора, а другой через второй компаратор — с выходом опорного трансформатора.