Патент 2022854

Устройство для контроля заполнения пути

 

Использование: для контроля заполнения пути. Сущность изобретения: устройство содержит элемент фиксации направления движения 1 и генератор сигнала 2 и установленные в пункте контроля, приемник 3, усилитель 4, 1, три формирователя импульсов 4.2, 6.1 и 6.2, элемент ИЛИ 4,3, пять элементов И /4.4, 4.6, 4.7, 6.4 и 6.5/, два счетчика /4.5 и 5.9/ и регистр 4.11. 1 ил.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике в частности для автоматизации регулирования маневровых передвижений путем осаживания.

Известное устройство, выбранное в качестве прототипа предлагаемого устройства, содержит на локомотиве блок управления и радиопередатчик (радиостанция "Транспорт"), а на поле - радиоприемник (радиостанция "Транспорт") и устройство управления.

Недостаток известного устройства заключается в том, что оно не позволяет осуществить контроль за заполнением пути.

Цель изобретения состоит в повышении точности контроля места нахождения подвижного состава на пути и достигается тем, что устройство для контроля заполнения пути, содержащее размещенный на локомотиве генератор сигнала, к выходу которого подключена антенна, и размещенные в пункте контроля приемник, входом связанный со второй антенной, инвертор, элемент ИЛИ, элемент И, формирователь импульсов, триггер, счетчик, выходами связанный с регистром, а тактовым входом - с выходом одного из элементов И, снабжено установленными на локомотиве элементом фиксации направления движения локомотива, датчиком отметок пути, подключенным через элемент фиксации направления движения локомотива к входу генератора, и установленными в пункте контроля датчиком занятости контрольного участка пути и датчиком занятости стрелочно-путевой секции, смежной с контрольным участком, выполненными соответственно в виде одного и другого контрольных реле, усилителем, резисторами, формирователем импульсов, элементами И и счетчиком, выходы которого подключены к входам второго элемента И, выход которого соединен с входом инвертора и первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к прямому выходу триггера, а третий вход - к выходу усилителя, вход которого подключен к приемнику, а выход - к первому формирователю импульсов, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которого подключены к выходам второго и третьего формирователя импульсов, а выходы - к входам триггера, прямой вход которого подключен к первому входу пятого элемента И, второй вход которого подключен к усилителю, третий вход - к выходу инвертора, а выход - к тактовому входу второго счетчика, вход сброса которого подключен к соединенному с входом сброса первого счетчика выходу элемента ИЛИ, один вход которого подключен к инверсному выходу триггера, а другой - к выходу первого формирователя импульсов, при этом вход синхронизации регистра подключен к выходу третьего формирователя импульсов, входы формирователей импульсов через один из резисторов и фронтовой контакт первого контрольного реле подключены к одному и другому полюсам источника питания, а вход сброса регистра подключен к одному и другому полюсам источника питания через другой резистор и фронтовой контакт второго контрольного реле.

Предложенная шифрация радиосигнала в зависимости от направления движения и длины пройденного пути, а также суммирование импульсов радиосигнала с момента начала движения на пути до освобождения им стрелочно-путевого участка способствует достижению цели изобретения.

Сравнение предлагаемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна". При изучении других технических решений в данной области техники признаки, отличающие предлагаемое изобретение от прототипа, не были выявлены и поэтому они обеспечивают предлагаемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия".

На фиг.1 представлена схема соединения локомотивных приборов (а), путевых (б), а также путевое развитие части станции с фазами перемещения локомотива (в).

На фиг.1,а показано локомотивное устройство, содержащее датчик отметок пути 1.1 и элемент направления движения (ЭНД) 1.2, а также генератор сигналов (передатчик радиоимпульсов - ГС) 2. На фиг.1,б изображены стационарные узлы: приемник (ПР) 3; усилитель (УС) 4.1, первый формирователь 4.2, логический элемент ИЛИ 4.3, первый, второй, третий, четвертый и пятый логические элементы И 4.7, 4.6, 6.4, 6.5, 4.4; элемент НЕ 4.8, первый и второй счетчики 4.9 и 4.5, резисторы 6.3 и 4.10, регистр 4.11 и триггер 6.6. Кроме того, устройство имеет контакты первого контрольного реле (1КР) - 5 и второго контрольного реле 7. Питание осуществляется от полюсов 8 (плюсовой) и 9 (минусовой).

На фиг.1,в показан фрагмент путевого развития станции со стрелочно-путевым (СП) участком 10, приемо-отправочным путем (П) 11, локомотивом 12 и вагоном 13. Кроме того, на этой же фигуре обозначено продвижение локомотива (12I и 12II).

В статическом состоянии локомотив на пути (позиция 12) рядом с вагоном 13. На локомотиве контакт рукоятки реверса (ЭНД) 1.2 замыкает цепь между датчиком отметок пути 1.1 и передатчиком 2, если движение локомотива (маневрового состава) происходит справа налево. Стационарный приемник 3 через усилитель соединен с первым входом элемента 4.7 и через формирователь логического нуля - с первыми входами элементов 4.3, 6.4, 6.5. Вторые входы элементов 6.4 и 6.5 через формирователи 6.1 и 6.2, резистор 6.3 и контакт 5 соединены с полюсами источника питания 8 и 9, а выходы - с входами триггера 6.6, выходы которого через элементы 4.3 и 4.4 соединены с входами счетчика 4.5. Входы элемента 4.4 соединены с входами элемента 4.7 и 4.2 и выходом элемента 4.8, вход которого соединен с входом элемента 4.7 и выходом элемента 4.6, входы которого соединены с выходом счетчика 4.5.

Выход формирователя 6.2, кроме того, соединен с входом синхронизации регистра 4.1, вход обнуления которого через контакт 7 и резистор 4.10 соединен с полюсами источника питания 8 и 9, а входы данных - с выходом питания счетчика 4.8, вход обнуления которого соединен с аналогичным входом счетчика 4.5 и выходом элемента 4.3. Тактовый вход счетчика 4.9 соединен с выходом элемента 4.7.

Ниже будет рассмотрено действие предложенного устройства. Для примера выбраны следующие параметры напольных устройств: длина стрелочно-путевого участка 60 м (учитывается схемой и соединением элемента 4.6), длина приемо-отправочного пути 450 м (учитывается количеством выходов счетчика 4.9 и формированием радиоимпульса с локомотива после его перемещения на 30 м, что примерно соответствует одному обороту оси скоростемера). Таким образом, точность определения свободной части пути в рассматриваемом примере не превышает 30 м. Если увеличить емкость счетчиков и регистра, а также передавать радиоимпульс после перемещения на меньшее расстояние, то точность может быть существенно увеличена. Достоверность информации о свободной части пути зависит от боксования колес локомотива и исправности схемы локомотивных и напольных устройств. Боксование может быть учтено за счет установки нескольких осевых датчиков (датчиков отметок пути), а исправность схемы может быть проверена за счет работы дублирующей схемы. В случае несовпадения информации на выходе (выходы регистра 4.11) основной и дублирующей схемы, а также при выявлении боксования колес локомотива, устройство должно быть выключено (защитные устройства не показаны).

Следует также отметить, что предложенное может быть использовано только при работе одного локомотива, осуществляющего маневры в одной горловине за счет осаживания (не производя маневры толчками). Предложенное может давать большие погрешности (сотни метров), если будет происходить остановка локомотива на пути без цели соединения или разъединения состава. Так, например, если локомотив 12 начнет движение без вагона 13 и затем остановится в позиции 12I, то после перемещения локомотива в позицию 12II устройство покажет свободную часть пути слева от вагона 13 существенно меньше, чем она есть фактически. Реально свободной окажется часть пути, ограниченная левым торцом вагона 13 и изолирующим (левым) стыком приемо-отправочного пути. Устройство покажет, что свободная часть пути, расположенная между правым торцом локомотива 12I (когда-то он занимал эту позицию) и тем же изостыком. Такую погрешность можно избежать, если не делать лишних остановок. Если с пути установлен маневровый сигнал, то к нему не следует заранее подъезжать и затем останавливаться, а начинать движение (из позиции 12) только по открытому сигналу. Предложенный вариант производства маневров существенно увеличит время передвижений. Однако, если учесть, что предложенное в первую очередь предназначено для станций с телеуправлением по радиоканалу маневровых передвижений и управление стрелками (сигналов не предусмотрено) и локомотивами осуществляется с центрального поста за счет микропроцессорных устройств, то упомянутый выше недостаток не является существенным. Кроме того, следует отметить, что погрешность в определении свободной части пути, возникшая из-за остановки локомотива, не связанной с расцепкой, не является опасной, так как на выходе устройства появляется информация о свободной части пути, меньшей, чем фактическая. Таким образом, при установке маршрута на этот путь и регулирования скорости движения маневрового состава (локомотива), осаживаемого на путь (скорость регулируется стационарным устройством), будет меньше (состав остановится раньше). В таких случаях машинист берет управление на себя.

Движение поезда справа налево приводит к тому, что передатчик 2 включается при каждом обороте вала скоростемера (примерно через каждые 10 оборотов колесной пары, т.е. примерно через каждые 30 м). Приемник 3 принимает импульсы сигнала и через усилитель 4.1 воздействует на формирователь 4.2. Формирователь поддерживает на своем выходе логический ноль, если импульсы идут достаточно часто (не реже одного импульса за 30 с, что соответствует минимальной скорости 3-4 км/ч).

Вход состава на стрелочно-путевой участок 10 слева устанавливается триггер 6.6. Это происходит потому, что на выходе формирователя 4.2 поддерживается логическая единица при движении слева направо и при остановке и выходе формирователя 6.1 кратковременно появляется логическая единица в момент занятия стрелочно-путевого участка 10. При уходе локомотива (маневрового состава) с участка 10 влево триггер 6.6 приходит в исходное положение, так как на выходе формирователя 4.2 присутствует логический ноль, а на выходе формирователя 6.2 появляется логическая единица в момент освобождения стрелочно-путевого участка, что инициирует появление на выходе элемента 6.5 логической единицы. При остановке локомотива на участках 10 и 11 или отсутствии состава на упомянутых участках на выходе элемента 4.3 появляется логическая единица, либо за счет формирователя 4.2 или триггера 6.6. Счетчики (СТ1 и СТ2) 4.5 и 4.9 обнуляются. С началом перемещения локомотива справа налево через каждые 30 м на тактовых входах обоих счетчиков появляются импульсы тока.

Однако отсчет начинает только первый счетчик 4.5, так как элемент 4.4 прозрачен для этих импульсов, а элемент 4.7 их не пропускает. Когда счетчик 4.5 отсчитает три импульса (что соответствует длине стрелочно-путевого участка - 90 м), на выходе элемента 4.6 появится логическая единица, что сделает прозрачным элемент 4.7 для импульсов усилителя 4.1 и закроет элемент 4.4 посредством инвертора 4.8. Отсчет импульсов начнет счетчик 4.9, и будет их отсчитывать до выхода хвоста состава со стрелочно-путевого участка 10, когда обнуляется триггер 6.6. В этот момент произойдет запись информации со второго счетчика 4.9 в регистр 4.11 и последующее стирание информации в обоих счетчиках (4.5 и 4.9).

Если движение локомотива с позиции 12 будет происходить в позицию 12II с остановкой в позиции 12I, то информация на выходе регистра 4.11, после освобождения стрелочно-путевого участка, будет искаженная (будет показано расстояние свободной части пути меньше фактического).

При освобождении пути 11 от подвижного состава (независимо от состояния прилегающего стрелочно-путевого участка 10) происходит обнуление регистра 4.11. Регистр 4.11 на своем выходе в двоичном коде показывает протяженность свободной (левой) части пути только после ухода влево части подвижного состава, т. е. после ухода локомотива. Только после этого может понадобиться информация о свободной части маршрута, т.е. при повторной установке маршрута на этот путь.

Использование предлагаемого устройства контроля свободной части пути резко снизит объем напольного оборудования и кабеля для устройства КЭП. Из-за большого количества аппаратуры и кабеля устройство КЭП на станциях (кроме подгорочного парка) вообще не применяется. Это исключает возможность телеуправления маневровым локомотивом при производстве маневров осаживанием. Использование предложенного совместно с устройством контроля места нахождения маневрового локомотива позволит автоматизировать управление маневровым локомотивом без применения дополнительных напольных устройств.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ ПУТИ, содержащее размещенный в локомотиве генератор сигнала, к выходу которого подключена первая антенна, и размещенные в пункте контроля приемник, входом связанный с второй антенной, инвертор, элемент ИЛИ, элемент И, формирователи импульсов, триггер, счетчик, выходами связанный с регистром, а тактовым входом - с выходом одного из элементов И, отличающееся тем, что оно снабжено установленными на локомотиве элементом фиксации направления движения локомотива, датчиком отметок пути, подключенным через элемент фиксации направления движения локомотива к входу генератора, и установленным в пункте контроля датчиком занятости контрольного участка пути и датчиком занятости стрелочно-путевой секции, смежной с контрольным участком, выполненными соответственно в виде одного и другого контрольных реле, усилителем, резисторами, формирователем импульсов, элементами И и счетчиком, выходы которого подключены к входам второго элемента И, выход которого соединен с входом инвертора и первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к прямому выходу триггера, а третий вход - к выходу усилителя, вход которого подключен к приемнику, а выход - к первому формирователю импульсов, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых подключены к выходам второго и третьего формирователей импульсов, а выходы - к входам триггера, прямой вход которого подключен к первому входу пятого элемента И, второй вход которого подключен к усилителю, третий вход - к выходу инвертора, а выход - к тактовому входу второго счетчика, вход сброса которого подключен к соединенному с входом сброса первого счетчика выходу элемента ИЛИ, один вход которого подключен к инверсному выходу триггера, а другой - к выходу первого формирователя импульсов, при этом вход синхронизации регистра подключен к выходу третьего формирователя импульсов, входы формирователей импульсов через один из резисторов и фронтовой контакт первого контрольного реле подключены к одному и другому полюсам источника питания, а вход сброса регистра - к одному и другому полюсам источника питания через другой резистор и фронтовой контакт второго контрольного реле.

РИСУНКИ

Рисунок 1