СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ НА ПЕШЕХОДНЫЕ ПЕРЕХОДЫ И ПЕРЕЕЗДЫ О ПРИБЛИЖЕНИИ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Полезная модель относится к транспортным системам, в частности к системам железнодорожной автоматики и телемеханики с полностью автоматическим управлением, и более конкретно к устройствам определения текущего местоположения подвижного состава.
Известен «Способ диагностирования рельсового пути и подвижного состава», заявка на изобретение №2011134303 от 16.08.2012 г, дата публикации 27.02.2013 г., в котором реализовано устройство, содержащее регулируемый генератор электрических импульсов специальной формы, коммутатор, обеспечивающий поочередную трансляцию импульсов на каждую приемо-передающую антенну, синхронизатор для открытия входа усилителя приемника на определенный временной интервал, соответствующий времени прихода отраженного сигнала, блок памяти для введения и хранения параметров отраженных импульсов, соответствующих нормальному состоянию пути и нормальному состоянию вагонов. В устройство входит блок питания, обеспечивающий работу от стандартных бортовых источников питания, бортовой компьютер, обеспечивающий обработку полученной информации.
Недостатком данного устройства является то, что оно использует импульсный метод радиолокации, для которого характерна широкая полоса частот излучаемого сигнала. Так для получения разрешения по дальности 150 м приходится использовать импульс длительностью 1 мкс. Для передачи такого импульса без нарушения требований по электромагнитной совместимости необходимо использовать несущую частоту сотни мегагерц. Для сигналов таких частот рельсовый путь представляет собой волновод с многочисленными неоднородностями, образованными креплениями рельса на шпалы, самими шпалами и стыками, рассеивающими сигнал поверхностной волны. Кроме того параметры рельса как волновода сильно зависят от подстилающей поверхности, что ограничивает применения способа и снижает его эффективность.
Вышеуказанное устройство является наиболее близким по технической сущности к заявляемой системе и поэтому выбрано в качестве прототипа.
Решаемой технической задачей является создание системы передачи информации на пешеходные переходы и переезды о приближении подвижного состава, измерения расстояния до приближающегося подвижного состава и подачи управляющих сигналов на устройства оповещения о приближении подвижного состава, реализующего радиолокационный метод.
Достигаемым техническим результатом является повышение эффективности радиолокационного метода определения расстояния до приближающегося подвижного состава, повышение надежности и достоверности определения расстояния засчет использования для локации электромагнитных волн, распространяющихся в направляющей линии, образованной рельсом и контактным проводом, а также использование непрерывного сигнала с фазовой манипуляцией.
Для достижения технического результата в устройстве для определения местоположения подвижного состава, содержащее генератор сигналов, вход которого соединен с первым выходом модуля управления и связи, второй выход которого соединен с первым входом антенного коммутатора, вход/выход которого соединен с входом/выходом антенной системы, модуль питания, выход которого соединен с первым входом модуля управления и связи, новым является то, что дополнительно введены приемный и передающий модули и модуль аналоговой обработки, выход которого соединен со вторым входом модуля управления и связи, вход и выход передающего модуля соединены соответственно с первым выходом генератора сигналов и вторым входом антенного коммутатора, выход которого соединен с первым входом приемного модуля, вход и выход которого соединены соответственно со вторым выходом генератора и входом модуля аналоговой обработки сигнала, выход которого соединен со вторым входом модуля управления и связи, при этом генератор сигналов выполнен с возможностью обеспечения прямого цифрового синтеза частоты и фазовой манипуляции, а антенная система установлена с возможностью взаимодействия с проводами контактной сети.
Новая совокупность существенных признаков позволяет повысить дальность действия устройства, увеличить надежность и достоверность определения местоположения подвижного состава.
На схеме приведена система передачи информации на пешеходные переходы и переезды о приближении подвижного состава. Данная схема содержит генератор сигналов 6, вход которого соединен с первым выходом модуля управления и связи 3, второй выход которого соединен с первым входом антенного коммутатора 2, вход/выход которого соединен с входом/выходом антенной системы 1, модуль питания 8, выход которого соединен с первым входом модуля управления и связи 3, приемный 5 и передающий 4 модули и модуль аналоговой обработки 7, выход которого соединен со вторым входом модуля управления и связи 3, вход и выход передающего модуля 4 соединены соответственно с первым выходом генератора сигналов 6 и вторым входом антенного коммутатора 2, выход которого соединен с первым входом приемного модуля 5, вход и выход которого соединены соответственно со вторым выходом генератора 6 и входом модуля аналоговой обработки сигнала 7, выход которого соединен со вторым входом модуля управления и связи 3, при этом генератор сигналов 6 выполнен с возможностью обеспечения прямого цифрового синтеза частоты и фазовой манипуляции, а антенная система 1 установлена с возможностью взаимодействия с проводами контактной сети 9 и рельсами 10.
Система работает следующим образом:
Формируемый генератором сигналов 6 непрерывный сигнал с фазовой манипуляцией поступает на передающий модуль 4, в котором производится его усиление и фильтрация. С выхода передающего модуля сигнал поступает через антенный коммутатор 2 в антенную систему 1 формирующую электромагнитную волну в волноводе, образованным рельсом 10 и проводом контактной сети 9. Антенный коммутатор 2 служит для обеспечения развязки выхода передающего модуля 4 и входа приемного модуля 5. Антенный коммутатор 2 выполнен с возможностью настройки на максимально возможную развязку при изменении входных параметров антенной системы. Для этого на его вход подается управляющий сигнал с модуля управления и связи 3. Отраженная от подвижного состава электромагнитная волна возвращается в антенную систему 1, с выхода которой сигнал поступает на вход приемного модуля 5 через антенный коммутатор 2. Приемный модуль 5 выполняет фазовое детектирование принятого сигнала и выполняет предварительное усиление выходного сигнала полученного при детектировании. При фазовом детектировании в качестве опорного сигнала используется исходный сигнал, формируемый генератором сигналов 6. С выхода приемного модуля 5 сигнал поступает на модуль аналоговой обработки сигнала 7, в котором он приводится к виду, необходимому для цифровой обработки в модуле управления и связи 3. Модуль управления и связи 3 представляет собой микропроцессорное устройство, выполняющее функции цифровой обработки принятого сигнала, расчет координат местоположения подвижного состава, расчет параметров движения подвижного состава и формирование управляющих сигналов для внешних устройств железнодорожной автоматики. Модуль питания 8 обеспечивает необходимые напряжения питания для всех модулей устройства и автоматическое переключение устройства с основного питания на резервное.