Рельсовая цепь со смежными рельсовыми линиями

Полезная модель относится к железнодорожной автоматике и телемеханике, а именно к устройствам контроля состояний рельсовых линий.
Известна рельсовая цепь, содержащая передатчик, подключенный к рельсовой линии, к которой подключен также путевой приемник, соединенный с входом измерителя напряжения на путевом приемнике, ключевой элемент, подключенный входом к выходу дифференцирующего измерителя напряжения, выход которого соединен с входом блока регулировки напряжения передатчика (А.С. СССР №814803, Устройство рельсовой цепи, автор Леушин В.Б., опубл. 23.03.1981, БИ №11).
Недостатком известной рельсовой цепи является наличие дополнительного канала связи между дифференцирующим измерителем напряжения и блоком регулировки напряжения передатчика, который требует, в частности, дополнительного расхода кабеля.
Известна рельсовая цепь со смежными рельсовыми линиями с путевым генератором с несущей сигнала в тональном диапазоне частот, содержащая путевой генератор, путевой полосовой фильтр и устройство защиты и согласования на передающем конце рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями, смежные рельсовые линии, устройства защиты и согласования на приемных концах рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями, путевые приемники рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями, каждый из которых содержит амплитудный ограничитель, входной полосовой фильтр и демодулятор, причем путевой генератор через путевой полосовой фильтр, устройство защиты и согласования на передающем конце рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями соединен с входными концами смежных рельсовых линий рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями, выходные концы смежных рельсовых линий рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями через устройства защиты и согласования на приемных концах рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями соединены с последовательно соединенными амплитудными ограничителями, входными полосовыми фильтрами и демодуляторами путевых приемников рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями (B.C. Аркатов В., Ю.В. Аркатов, С.В. Кобзев, Ю.В. Ободовский. Рельсовые цепи магистральных железных дорог: Справочник - 3-е издание, переработанное и дополненное - издательство «ООО Миссия-М», 2006. - 496 с.).
Известная рельсовая цепь со смежными рельсовыми линиями позволяет контролировать занятость подвижным составом и целость рельсов контролируемого участка рельсового пути с цельносварными рельсовыми линиями.
Недостатком известной рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями с путевым генератором с несущей сигнала в тональном диапазоне частот является отсутствие возможности устойчиво функционировать при изменении величины сопротивления изоляции рельсовых линий в результате действия дестабилизирующих факторов, в частности, изменение влажности и температуры балласта, так как путевые приемники в этой рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями принимают решение о параметрах сигнала рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями на выходе рельсовых линий при постоянном пороге чувствительности решающего устройства путевого приемника, то есть являются «робастными».
Техническим результатом является повышение надежности функционирования рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями при изменении величины сопротивления изоляции смежных рельсовых линий в результате действия дестабилизирующих факторов.
Технический результат достигается тем, что в рельсовую цепь со смежными рельсовыми линиями, содержащую путевой генератор, путевой полосовой фильтр, устройство защиты и согласования на передающем конце рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями, смежные рельсовые линии, устройства защиты и согласования на приемных концах рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями, путевые приемники, каждый из которых содержит амплитудный ограничитель, входной полосовой фильтр и демодулятор, причем путевой генератор через путевой полосовой фильтр, устройство защиты и согласования на передающем конце рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями соединен с входными концами смежных рельсовых линий, выходные концы смежных рельсовых линий через устройства защиты и согласования на приемных концах рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями соединены с последовательно соединенными амплитудными ограничителями, входными полосовыми фильтрами и демодуляторами путевых приемников, дополнительно введен блок принятия решения с двумя входами, который содержит первый и второй блоки аппроксимации сигналов с выхода демодуляторов путевых приемников, первый и второй блоки сравнения величин сигналов с выходов первого и второго блоков аппроксимации сигналов с величиной порога шунтовой чувствительности рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями, блок вычитания аппроксимированных сигналов, блок принятия решения об исправном состоянии рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями и свободности от подвижного состава контролируемой рельсовой цепью со смежными рельсовыми линиями участков рельсового пути, блок принятия решения о занятости подвижным составом контролируемых участков рельсовых путей и целых рельсах, причем первый и второй блоки аппроксимации сигналов соединены через первый и второй входы блока принятия решения соответственно с выходами демодуляторов путевых приемников, выходы первого и второго блоков аппроксимации сигналов соединены соответственно с входами первого и второго блоков сравнения величин сигналов с выхода первого и второго блока аппроксимации сигналов с величиной порога шунтовой чувствительности рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями, первые выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока вычитания аппроксимированных сигналов, выход которого соединен с входом блока принятия решения об исправном состоянии рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями и свободности от подвижного состава контролируемых рельсовой цепью со смежными рельсовыми линиями участков рельсового пути, а вторые выходы - с первым и вторым входами блока принятия решения о занятом состоянии подвижным составом контролируемых участков рельсовых путей и целых рельсах.
Дополнительное введение блока принятия решения, содержащего блоки аппроксимации, сравнения величин сигналов с выхода первого и второго блока аппроксимации сигналов с величиной порога шунтовой чувствительности рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями, вычитания аппроксимированных сигналов, принятия решения об исправном состоянии рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями и принятия решения о занятом состоянии подвижным составом контролируемых участков рельсовых путей и целых рельсах, позволяет повысить надежность функционирования рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями при изменении величины сопротивления изоляции смежных рельсовой линии в результате действия дестабилизирующих факторов за счет автоматического контроля за состоянием рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями и занятом (свободном) состоянии контролируемых участков рельсового пути и целых рельсах в условиях наличия дестабилизирующих факторов (изменяющиеся во времени влажность и температура балласта).
На фиг. 1 представлена функциональная схема рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями.
На фиг. 2 представлена функциональная схема блока принятия решения рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями.
Рельсовая цепь со смежными рельсовыми линиями содержит путевой генератор 1, путевой полосовой фильтр 2, устройство защиты и согласования на передающем конце рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями 3, первая 4 и вторая 5 смежные рельсовые линии, первое 6 и второе 7 устройства защиты и согласования на приемных концах рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями, первый 8 и второй 9 путевые приемники, каждый из которых содержит амплитудные ограничители 10 и 11, входные полосовые фильтры 12 и 13 и демодуляторы 14 и 15, блок принятия решения 16, который состоит из блоков аппроксимации сигнала 17 и 18, блоков сравнения 19 и 20, блока вычитания 21 аппроксимированных сигналов, блока 22 принятия решения о свободном состоянии от подвижного состава участков рельсового пути и об исправном состоянии рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями, блока 23 принятия решения о занятом состоянии подвижным составом контролируемых участков рельсовых путей и целых рельсах.
Устройство работает следующим образом.
Путевой генератор 1 формирует сигнал рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями, который через путевой полосовой фильтр 2 и устройство защиты и согласования на передающем конце рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями 3 поступает на вход смежных рельсовых линий 4 и 5, с выхода которых сигнал поступает через первое 6 и второе 7 устройства защиты и согласования на приемных концах рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями на вход первого 8 и второго 9 путевых приемников соответственно.
В первом путевом приемнике 8 сигнал поступает через ограничитель 10 во входной полосовой фильтр 12, который формирует рабочий диапазон частот и тем самым подавляет помехи вне этого диапазона. Затем сигнал поступает в демодулятор 14, где происходит выделение огибающей (модулирующей) сигнала рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями.
Аналогично происходит прохождения сигнала во втором путевом приемнике 9 через ограничитель 11, входной полосовой фильтр 13 и демодулятор 15.
С выхода путевых приемников 8 и 9 сигнал поступает в блок принятия решения 16, где через блоки аппроксимации 17 и 18 сигналы поступают в блоки сравнения 19 и 20, где производится сравнение величин сигналов с выхода блоков аппроксимации сигнала 17 и 18 соответственно с порогом шунтовой чувствительности рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями. Если величина сигналов с выхода блоков аппроксимации сигнала 17 и 18 выше порога шунтовой чувствительности, то с первых выходов блоков сравнения 19 и 20 соответственно на первый и второй входы блока вычитания 21 поступают сигналы, где производится вычитание между собой этих сигналов. Разностный сигнал поступает в блок 22 принятия решения о свободном состоянии от подвижного состава участков рельсового пути и об исправном состоянии рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями.
Если уровень разностного сигнала ниже нормативной величины, установленной с учетом естественного разброса величин сигналов с выхода блоков аппроксимации сигнала 17 и 18 при исправной рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями, то в блоке 22 принимается решение о свободности от подвижного состава контролируемых участков рельсового пути рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями и об исправном состоянии рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями. Сигнал об этом поступает через первый выход блока 22 в логическую аппаратуру автоблокировки (АБ).
Если уровень разностного сигнала выше нормативной величины, то в блоке 22 принимается решение о неисправном состоянии рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями. Причем, если величина сигнала на первом выходе блока 21 будет выше величины сигнала на втором его входе, то в блоке 22 принимается решение о неисправном состоянии второй рельсовой линии 5 рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями, если величина сигнала на втором входе блока 21 будет выше величины сигнала на первом его входе, то в блоке 22 принимается решение о неисправном состоянии первой рельсовой линии 4 рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями. Полученная информация о неисправном состоянии первой или второй рельсовых линий рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями со второго выхода блока 22 принятия решения о свободном состоянии от подвижного состава участков рельсового пути и об исправном состоянии рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями через второй выход блока 16 поступает в систему диагностики автоблокировки (АБ).
Если величины сигналов с выхода блоков аппроксимации сигнала 17 и 18 ниже порога шунтовой чувствительности рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями, то со вторых выходов блоков сравнения 19 и 20 соответственно поступают сигналы на первый и второй входы блока 23, где принимается решение о занятом состоянии участков рельсового пути контролируемых рельсовой цепью со смежными рельсовыми линиями. Полученная информация о занятом состоянии каждого участка рельсового пути, контролируемого рельсовой цепью со смежными рельсовыми линиями с выхода блока 23 принятия решения о занятом подвижным составом контролируемых участков рельсовых путей и целых рельсах, поступает в логическую аппаратуру автоблокировки (АБ).
Предлагаемое техническое решение позволит повысить надежность работы рельсовой цепи со смежными рельсовыми линиями в условиях наличия дестабилизирующих факторов и тем самым повысить пропускную способность участков железных дорог.