УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СВОБОДНОСТИ РЕЛЬСОВОЙ ЛИНИИ
DEVICE TO CONTROL TRACK UNOCCUPANCY

Изобретение относится к железнодорожной технике, а именно к железнодорожной автоматике и телемеханике для регулирования движения поездов.
Известно устройство контроля свободности рельсовой линии, содержащее генератор импульсов, два счетчика импульсов, пять триггеров, мультиплексор, аналого-цифровой преобразователь, сумматор, блок памяти, два регистра, субтрактор, демультиплексор, приемник, фильтр, логический элемент И, элемент фиксации состояния рельсовой линии в виде триггеров [Патент РФ №2025358. Способ контроля свободности путевых участков и устройство для его осуществления. Авторы Полевой Ю.И., Стрельцов С.К., Мазалова И.А., Кравцова Н.А. Опубл. 30.12.1994, БИ №24].
Недостатком данного устройства является низкая надежность работы при пониженном сопротивлении изоляции.
Известно устройство контроля свободности рельсовой линии, реализованное в рельсовой цепи, содержащей источник питания (генератор), четыре фильтра, два выпрямителя, два АЦП, регистры памяти, программируемое запоминающее устройство, ограничитель тока, генератор тактовых импульсов, логические элементы И, рельсовую линию, трансформаторы в качестве устройства согласования [а.с. 1799787. Рельсовая цепь. Полевой Ю.И. и др. Опубл. 07.03.1993 г. БИ №9].
Недостатком данного устройства является низкая надежность работы при пониженном сопротивлении изоляции.
Данное техническое решение взято в качестве прототипа.
Техническим результатом является повышение надежности контроля свободности рельсовой линии.
Технический результат достигается тем, что в устройство контроля свободности рельсовой линии, содержащее генератор, фильтры, выпрямители, АЦП, регистр, генератор тактовых импульсов, рельсовую линию, трансформаторы, ограничитель тока, логический элемент И, дополнительно введены два регистра, компаратор, триггер, два цифровых фильтра, одновибратор, усилитель, импульсное реле, причем первый полюс источника питания ОХ через контакт импульсного реле соединен с первым входом генератора, ко второму входу которого соединен второй полюс источника питания ПХ, выход генератора через ограничитель тока и первый трансформатор соединен с одним концом рельсовой линии, ко второму концу которой через второй трансформатор, второй фильтр, второй выпрямитель подсоединен вход второго аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен со входом второго цифрового фильтра, входом А компаратора и D-входом первого регистра, выход которого соединен с D-входом второго регистра, выход которого соединен с D-входом третьего регистра, выход которого соединен с В-входом компаратора, выход которого соединен с R-входом триггера, S-вход которого соединен с выходом второго цифрового фильтра, а выход - со вторым входом логического элемента И, первый вход которого соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов, а выход - с С-входом третьего регистра, второй и третий выходы генератора тактовых импульсов соединены с С-входом второго и первого регистров соответственно, выводы ограничителя тока соединены через первый фильтр и первый выпрямитель со входом первого аналого-цифрового преобразователя, выход которого через первый цифровой фильтр соединен с входом одновибратора, выход которого через усилитель соединен с входом импульсного реле.
На чертеже изображена схема устройства контроля состояния рельсовой линии, на которой представлены первый полюс ОХ источника питания 1, второй полюс ПХ источника питания 2, контакт импульсного реле 3, генератор 4, ограничитель тока 5, первый трансформатор 6, первый фильтр 7, первый выпрямитель 8, первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9, первый цифровой фильтр 10, одновибратор 11, усилитель 12, импульсное реле 13, рельсовая линия (РЛ) 14, второй трансформатор 15, второй фильтр 16, второй выпрямитель 17, второй АЦП 18, второй цифровой фильтр 19, триггер 20, компаратор 21, генератор тактовых импульсов 22, первый 23, второй 24 и третий 25 регистры, логический элемент И 26.
Элементы схемы соединены следующим образом.
Первый полюс источника питания ОХ 1 через контакт импульсного реле 3 соединен с первым входом генератора 4, ко второму входу которого подсоединен второй полюс источника питания ПХ 2, выходы генератора через ограничитель тока 5 и первый трансформатор 6 соединены с одним концом рельсовой линии 14, ко второму концу которой через второй трансформатор 15, второй фильтр 16, второй выпрямитель 17 соединен со вторым АЦП 18, выход которого соединен с входом второго цифрового фильтра 19, А-входом компаратора 21 и D-входом первого регистра 23, выход которого соединен с D-входом второго регистра 24, выход которого соединен с D-входом третьего регистра 25, выход которого соединен с В-входом компаратора 21, выход которого соединен с R-входом триггера 20, S-вход которого соединен с выходом второго цифрового фильтра 19, а выход - со вторым входом логического элемента И 26, первый вход которого соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов 22, а выход - с С-входом третьего регистра 25, второй и третий выходы генератора тактовых импульсов 22 соединены с С-входом второго 24 и первого 23 регистров соответственно, выводы ограничителя тока 5 соединены через первый фильтр 7 и первый выпрямитель 8 с первым АЦП 9, выход которого через первый цифровой фильтр 10 соединен с входом одновибратора 11, выход которого через усилитель 12 соединен с входом импульсного реле 13.
Устройство контроля состояния рельсовой линии работает следующим образом.
При приближении поезда к одному (питающему) концу рельсовой линии 14 кратковременно выключается питание из РЛ, что позволяет в этот момент зафиксировать напряжение другого (приемного) конца (пороговое напряжение), с которым сравнивается текущее напряжение, при превышении текущего напряжения над пороговым фиксируется освобождение РЦ.
Питание генератора Г 4 может отключаться контактом импульсного реле И 3. Такое отключение происходит при приближении головы поезда к первому трансформатору Т1 6. При этом резко возрастает ток питающего конца и падение напряжения на ограничителе тока R 5. На выходе первого фильтра Ф 7, который защищает от сигнальных токов других рельсовых цепей, также увеличивается напряжение и через первый выпрямитель В 8 подается на вход первого АЦП 9. К выходу первого АЦП 9 подключен первый цифровой фильтр ЦФ 10, который воздействует на одновибратор OВ 11 при достижении порогового значения тока цифрового фильтра 10 (тока питающего конца). Одновибратор OВ 11 через усилитель У 12 кратковременно возбуждает импульсное реле И 13, контактом которого И 3 кратковременно (0,2 с) отключается питание от генератора Г 4. Отсутствие питания в РЛ 14 приводит к обесточиванию второго трансформатора Т2 15, второго фильтра Ф 16 и второго выпрямителя В 17. На выходе второго АЦП 18 появляется двоичный код нуля, благодаря чему на выходе второго цифрового фильтра ЦФ 19 появляется сигнал логической единицы. По этому сигналу взводится триггер Т 20 и закрывает логический элемент И 26 для трансляции импульсов от генератора тактовых импульсов ТГ 22. До этого момента значение напряжения с выхода второго АЦП 18 записывалось в первый регистр RG1 23, затем во второй регистр RG2 24 и, наконец, в третий регистр КG3 25. Такой порядок трансляции значения напряжения был обусловлен генератором тактовых импульсов ТГ 22, потому что на выходах 1, 2 и 3 этого генератора поочередно повышались потенциалы. С момента взвода триггера Т 20 РЛ 14 считается занятой, а компаратор КОМ 21 сравнивает текущее напряжение с выхода второго АЦП 18 с напряжением, которое зафиксировано в третьем регистре КG3 25, которое принимают за пороговое. При превышении текущего напряжения над пороговым на выходе компаратора КОМ 21 появляется сигнал логической единицы, и триггер Т 20 сбрасывается, фиксируя освобождение РЛ 14. Необходимость трехступенчатой перезаписи значения напряжения связана с тем, что из-за инерционности фильтров, индуктивности приборов пороговое напряжение могло бы быть занижено, что является опасным.
Перед очередным вступлением поезда в третьем регистре RGS 25 фиксируется обновленное пороговое напряжение, соответствующее значению сопротивления изоляции в данным момент времени.
Предлагаемое устройство контроля свободности рельсовой линии обеспечивает более надежный контроль состояния рельсовой линии при снижении сопротивления изоляции за счет переопределения порогового напряжения.