УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ РЕЛЬСОВОЙ ЛИНИИ
DEVICE TO CONTROL TRACK STATE

Изобретение относится к железнодорожной технике, а именно к железнодорожной автоматике и телемеханике, и предназначено для контроля состояния рельсовой линии.
Известно устройство контроля состояния 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 состояния рельсовой линии, содержащее генератор, переключающее устройство, устройства согласования, фильтр, рельсовые линии, тактовый генератор, аналогово-цифровой преобразователь, два логических элемента ИЛИ, семь логических элементов И, три триггера, четыре регистра, четыре постоянных программируемых запоминающих устройства, пять компараторов, приемник рельсовой линии [Патент РФ №2340499. Устройство контроля состояния рельсовой линии, авторы Полевой Юрий Иосифович, Трошина Марина Васильевна, Якобчук Артем Игоревич, опубл. 10.12.2008].
Недостатком данного устройства являются контроль ложной свободности и низкая надежность работы при пониженном сопротивлении изоляции.
Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.
Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является повышение надежности работы при пониженном сопротивлении изоляции за счет повышения достоверности контроля состояния рельсовой линии.
Технический результат достигается тем, что в устройство контроля состояния рельсовой линии, содержащее генератор, устройства согласования, рельсовую линию, фильтр, выпрямитель, тактовый генератор, аналогово-цифровое устройство, пять логических элементов И, три триггера, три регистра, постоянное программируемое запоминающее устройство, два компаратора, дополнительно введены три счетчика, два одновибратора, полосовой и сглаживающий фильтр, причем генератор через полосовой фильтр, первое устройство согласования и контролируемую рельсовую линию соединен со вторым устройством согласования, которое соединено со вторым полосовым фильтром, который через выпрямитель и сглаживающий фильтр соединен с аналогово-цифровым преобразователем, выход которого соединен с D-входами первого и третьего регистров и В-входом второго компаратора, выход первого регистра соединен с D-входом второго регистра и А-входом первого компаратора, В-вход которого соединен с выходом второго регистра, а первый выход - с первым входом первого логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом тактового генератора, а выход - с входом С первого счетчика и входом первого одновибратора, выход которого соединен с входом R первого счетчика, второй выход первого компаратора соединен со вторым входом второго логического элемента И, первый вход которого соединен с выходом тактового генератора, а выход - с входом С второго счетчика и входом второго одновибратора, выход которого соединен со входом R второго счетчика, выход которого соединен с входом R первого триггера, вход S которого соединен с выходом первого счетчика, а выход - с входом S второго триггера, выход Q которого соединен с входом S третьего триггера, а инверсный выход - со вторым входом третьего логического элемента И, первый вход которого соединен с выходом путевого приемника следующей рельсовой линии, третий вход - с выходом второго компаратора, а выход - со входом R третьего триггера, выход которого соединен с первым входом четвертого логического элемента И, входом С третьего регистра, входом R третьего счетчика и первым входом путевого приемника предыдущей рельсовой линии, выход тактового генератора соединен с входами С первого и второго регистров, вторым входом четвертого логического элемента И, третий вход которого соединен с выходом пятого логического элемента И, входы которого соединены с выходами третьего счетчика, которые также соединены с входом В постоянного программируемого запоминающего устройства, вход А которого соединен с выходом третьего регистра, а выход Q - с А-входом второго компаратора.
На фиг.1 представлена схема соединения блоков устройства контроля состояния рельсовой цепи с рельсовой линией, на фиг.2 представлена развернутая схема путевого приемника рельсовой линии.
Устройство контроля состояния рельсовой линии содержит генератор 1, первый полосовой фильтр 2, первое устройство согласования 3, рельсовые линии 4, 5, 6, второе устройство согласования 7, путевые приемники 8, 9, 10 соответственно рельсовых линий 6, 4, 5, второй полосовой фильтр 11, выпрямитель 12, сглаживающий фильтр 13, аналогово-цифровой преобразователь 14, первый и второй регистры 15 и 16, первый компаратор 17, тактовый генератор 18, первый и второй логические элементы И 19 и 20, первый и второй одновибраторы 21 и 22, первый и второй счетчики 23 и 24, первый - третий триггеры 25, 26 и 27, третий логический элемент И 28, третий регистр 29, четвертый логический элемент И 30, третий счетчик 31, пятый логический элемент И 32, постоянное программируемое запоминающее устройство 33, второй компаратор 34.
Элементы устройства соединены следующим образом.
Генератор 1 через первый полосовой фильтр 2, первое устройство согласования 3 и контролируемую рельсовую линию 4 соединен со вторым устройством согласования 7, которое соединено со вторым полосовым фильтром 11 (выходы 2 и 3), который через выпрямитель 12 и сглаживающий фильтр 13 соединен с аналогово-цифровым преобразователем 14, выход которого соединен с D-входами первого 15 и третьего 29 регистров и В-входом второго компаратора 34, выход первого регистра 15 соединен с D-входом второго регистра 16 и А-входом первого компаратора 17, В-вход которого соединен с выходом второго регистра 16, а первый выход - с первым входом первого логического элемента И 19, второй вход которого соединен с выходом тактового генератора 18, а выход - с входом С первого счетчика 23 и входом первого одновибратора 21, выход которого соединен с входом R первого счетчика 23, второй выход первого компаратора 17 соединен со вторым входом второго логического элемента И 20, первый вход которого соединен с выходом тактового генератора 18, а выход - со входом С второго счетчика 24 и входом второго одновибратора 22, выход которого соединен со входом R второго счетчика 24, выход которого соединен с входом R первого триггера 25, вход S которого соединен с выходом первого счетчика 23, а выход - с входом S второго триггера 26, выход Q которого соединен со входом S третьего триггера 27, а инверсный выход - со вторым входом третьего логического элемента И 28, первый вход которого соединен с выходом путевого приемника 10 следующей рельсовой линии 5 (выход 4 приемника 9 соединен с выходом 1 приемника 10 - фиг.1), третий вход - с выходом второго компаратора 34, а выход - со входом R третьего триггера 27, выход которого соединен с первым входом четвертого логического элемента И 30, входом С третьего регистра 29, входом R третьего счетчика 31 и первым входом путевого приемника 8 предыдущей рельсовой линии 6, выход тактового генератора 18 соединен с входами С первого и второго регистров 15 и 16, вторым входом четвертого логического элемента И 30, третий вход которого соединен с выходом пятого логического элемента И 32, входы которого соединены с выходами третьего счетчика 31, которые также соединены с входом В постоянного программируемого запоминающего устройства 33, вход А которого соединен с выходом третьего регистра 29, а выход Q - с А-входом второго компаратора 34.
Устройство контроля состояния рельсовой линии работает следующим образом.
Сигнал с генератора 1 через первый полосовой фильтр 2, первое устройство согласования 3 и контролируемую рельсовую линию 4 поступает на второе устройство согласования 7, проходит через второй полосовой фильтр 11, выпрямитель 12, сглаживающий фильтр 13 и преобразуется в цифровой сигнал в аналого-цифровом преобразователе (АЦП) 14. Оцифрованный сигнал с АЦП 14 поступает на первый регистр 15, а затем на второй регистр 16. В первом компараторе 17 сравниваются значения двух соседних замеров. Если значение напряжения приемного конца возрастает, первый логический элемент И 19 становится прозрачным для импульсов тактового генератора 18, позиция первого счетчика 23 увеличивается, одновременно на выходе первого одновибратора 21 поддерживается высокий потенциал, что удерживает первый счетчик 23 от сброса. После того как позиция первого счетчика 23 достигнет четвертого значения, на его выходе появляется сигнал логической единицы, который взводит первый триггер 25. При уменьшении значения напряжения приемного конца на втором выходе первого компаратора 17 появляется сигнал логической единицы, что делает прозрачным для импульсов тактового генератора 18 второй логический элемент И 20, позиция второго счетчика 24 увеличивается, одновременно на выходе второго одновибратора 22 поддерживается высокий потенциал, что удерживает второй счетчик 24 от сброса. После того как позиция второго счетчика 24 достигнет четвертого значения, на его выходе появится сигнал логической единицы, что сбросит взведенный первый триггер 25: фиксируется скачок напряжения. Понижение потенциала на выходе первого триггера 25 взведет второй триггер 26: зафиксировано занятие. Повышение потенциала на выходе второго триггера 26 взведет третий триггер 27.
Контроль освобождения осуществляется аналогично контролю занятия. При этом с фиксацией повторного всплеска напряжения с инверсного входа второго триггера 26 сигнал логической единицы поступает на второй вход третьего логического элемента И 28, на первый вход которого поступает сигнал логической единицы с выхода путевого приемника 10 следующей рельсовой линии 5, а на третий вход - сигнал логической единицы со второго компаратора 34. Сигнал логической единицы на выходе второго компаратора 34 появляется в следующем случае: при фиксации занятия контролируемой рельсовой линии 4 в третий регистр 29 записывается значение опорного напряжения, третий счетчик 31 начинает отсчет поступающих сигналов с тактового генератора 18 при условии, что контролируемая рельсовая линия 4 занята (на первом входе четвертого логического элемента И 30 присутствует высокий потенциал) и третий счетчик 31 находится не на последней позиции (на третьем входе четвертого логического элемента И 30 присутствует высокий потенциал). Каждой позиции третьего счетчика 31 соответствует определенное значение порогового напряжения освобождения в постоянном программируемом запоминающем устройстве 33. Поэтому в зависимости от позиции третьего счетчика 31 с выхода постоянного программируемого запоминающего устройства 33 на вход второго компаратора 34 подается соответствующее значение порогового напряжения освобождения, которое сравнивается с текущим напряжением. При превышении текущего напряжения над пороговым на выходе второго компаратора 34 появляется сигнал логической единицы, в результате чего сбрасывается третий триггер 27: зафиксировано освобождение рельсовой линии. Сигнал логического нуля с выхода третьего триггера 27 поступает на первый вход четвертого логического элемента И 30, вход С третьего регистра 29, вход R третьего счетчика 31 и первый вход путевого приемника 8 предыдущей рельсовой линии 6. При последней позиции на третьем счетчике 31 на все входы пятого логического элемента И 32 поступают сигналы логической единицы, с выхода которого сигнал логической единицы инвертируется и поступает на третий вход четвертого логического элемента И 30: третий счетчик 31 затормаживается. При освобождении контролируемой рельсовой линии 4 сигнал логического нуля с выхода третьего триггера 27 сбрасывает третий счетчик 31.
Предлагаемое устройство контроля состояния рельсовой линии обеспечивает надежный контроль состояния рельсовой линии при снижении сопротивления изоляции за счет повышения достоверности контроля состояния рельсовой линии.