УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЛЬСОВОЙ ЦЕПИ-КАНАЛА ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ

Полезная модель относится к средствам обучения и может быть использована в учебном процессе для демонстрации влияния высоковольтной линий электропередачи на помехоустойчивость рельсовой цепи - канала обмены информацией.
Известна установка для исследования рельсовой цепи - канала обмены информацией между сигнальными установками автоблокировки, состоящая из передатчика, включающего генератор несущей сигнала, генератор модулирующей, модулятор, полосовой фильтр передатчика, тракт передачи сигнала, включающий согласующий элемент передающего конца, рельсовую линию, согласующий элемент приемного конца; приемник, включающий полосовой фильтр приемника, демодулятор, решающее устройство, блок управления [Патент на полезную модель №47124. Установка для исследования рельсовой цепи - канала обмена информацией, опубл. 10.08.2005 г. БИ №22].
Недостатком этой установки является невозможность оценки влияния высоковольтной линий электропередачи на помехоустойчивость рельсовой цепи - канала обмены информацией в местах пересечения высоковольтными линиями электропередачи рельсовых линий.
Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.
Техническим результатом является повышение наглядности и достоверности исследования рельсовой цепи - канала обмена информацией при изучении влияния высоковольтной линии электропередачи на помехоустойчивость рельсовой цепи - канала обмены информацией в местах пересечения высоковольтными линиями электропередачи рельсовых линий.
Технический результат достигается тем, что в установку для исследования рельсовой цепи - канала обмена информацией, содержащую передатчик, включающий генератор несущей сигнала, генератор модулирующей, модулятор, полосовой фильтр передатчика, тракт передачи сигнала, включающий согласующий элемент передающего конца, рельсовую линию, согласующий элемент приемного конца, приемник, включающий полосовой фильтр приемника, демодулятор, решающее устройство и блок управления, дополнительно введены блок вычисления количества ошибок, имитатор высоковольтной линии электропередачи, датчики величины тока и его фазы в первом, втором и третьем проводах высоковольтной линии электропередачи, блок вычисления величины результирующего тока и его фазы, генератор компенсирующего сигнала, причем выход генератор модулирующей подключен к первому входу блока вычисления количества ошибок, второй вход которого подключен к выходу решающего устройства, выход блока управления подсоединен к входу имитатора высоковольтной линии электропередачи, первый выход которого соединен со вторым входом рельсовой линии, второй выход - с входом датчика величины тока и фазы в первом проводе высоковольтной линии электропередачи, третий выход - с входом датчика величины тока и фазы во втором проводе высоковольтной линии электропередачи, четвертый выход - с входом датчика величины тока и фазы в третьем проводе высоковольтной линии электропередачи, выходы которых соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока вычисления величины результирующего тока и его фазы, выход которого соединен с входом генератор компенсирующего сигнала, выход которого соединен с третьим входом модулятора, первый вход которого соединен с выходом генератора несущей сигнала, а выход - с входом полосового фильтра передатчика, выход которого через согласующий элемент передающего конца,
рельсовую линию и согласующий элемент приемного конца тракта передачи соединен с входом полосового фильтра приемника, выход которого через демодулятор соединен с входом решающего устройства.
На фиг.1 представлена схема взаимного расположения высоковольтной линии электропередачи и рельсовой линии.
На фиг.2 представлена схема возникновения результирующего тока высоковольтной линии электропередачи передачи влияющего на работу рельсовой цепи.
На фиг.3 представлена установка для исследования рельсовой цепи - канала обмена информацией.
Пересечение высоковольтной линии электропередачи передачи рельсовой линии возможно под разными углами. Величина тока в различных проводах высоковольтной линии электропередачи передачи зависит от нагрузки и может изменяться в широких пределах. Учитывая это, величина результирующего тока и его фазы, который оказывает мешающее влияние на работу рельсовой цепи, в процессе эксплуатации будет изменяться также в широких пределах.
Установка для исследования рельсовой цепи - канала обмена информацией содержит передатчик 1, генератор несущей сигнала 2, генератор модулирующей 3, модулятор 4, генератор компенсирующего сигнала 5, полосовой фильтр передатчика 6, тракт передачи сигнала 7, согласующий элемент передающего конца 8, рельсовую линию 9, согласующий элемент приемного конца 10, приемник 11, полосовой фильтр приемника 12, демодулятор 13, решающее устройство 14, блок вычисления количества ошибок 15, имитатор высоковольтной линии электропередачи 16, блок управления 17, датчик величины тока и его фазы в первом проводе высоковольтной линии электропередачи 18, датчик величины тока и его фазы во втором проводе высоковольтной линии электропередачи 19, датчик величины тока и его фазы в третьем проводе
высоковольтной линии электропередачи 20 и блок вычисления величины результирующего тока и его фазы 21.
Установка работает следующим образом.
От генераторов несущей сигнала 2 и модулирующей 3 сигнал подается через модулятор 4 на полосовой фильтр передатчика 6. Сформированный передатчиком 1 сигнал, после прохождения через тракт передачи сигнала 7 (согласующий элемент передающего конца 8, рельсовая линия 9, согласующий элемент приемного конца 10) фиксируется решающим устройством 14. При этом на сигнал рельсовой цепи воздействует помеха, наводимая в рельсовой линии 9 результирующим током имитатора высоковольтной линии электропередачи 16. Полосовой фильтр приемника 12 не может подавить эту помеху, так как ее спектральные составляющие расположены в полосе рабочего диапазона рельсовой цепи (несущая сигнала рельсовой цепи и несущая помехи расположены на частоте 50 Гц).
Датчики величины тока и его фазы в первом, втором и третьем проводе высоковольтной линии электропередачи 18, 19 и 20 формируют измерительные сигналы, несущие информацию о величине тока и его фазе в каждом из трех проводов высоковольтной линии электропередачи соответственно. Блок вычисления величины результирующего тока и его фазы 21 определяет величину и фазу результирующего тока влияния, которые поступают на вход генератора компенсирующего сигнала 5. Генератор компенсирующего сигнала 5 формирует в свою очередь сигнал компенсации, уровень которого соответствует уровню помехи в рельсовой линии, а фаза - отличается от фазы несущей помехи на 180°. Модулятор 4 «подмешивает» сигнал компенсации в интервалах между логическими импульсами в сигнал рельсовой цепи. Таким образом, на выходе передатчика 1 присутствует аддитивная смесь сигнала рельсовой цепи и сигнала компенсации.
Сигнал компенсации подавляет в интервалах между логическими импульсами помеху от высоковольтной линии электропередачи и тем самым повышает помехоустойчивость рельсовой цепи - канала обмены информацией.
Блок вычисления количества ошибок 15, сравнивая количество переданных генератором модулирующей и принятых приемником 11 логических импульсов и интервалов, позволяет установить зависимость помехоустойчивости рельсовой цепи от влияния высоковольтной линии электропередачи.
Посредством блока управления 17 можно изменять величину и фазу токов в проводах высоковольтной линии электропередачи, формируемых имитатором высоковольтной линии электропередачи 16.
Изменяя величину и фазу токов в проводах высоковольтной линии электропередачи, можно экспериментально демонстрировать особенности влияния высоковольтной линии электропередачи на работу рельсовой цепи - канала обмены информацией и вырабатывать навыки к дальнейшему совершенствованию рельсовых цепей.
Установка позволяет экспериментально демонстрировать помехоустойчивость рельсовой цепи - канала обмена информации при наличии метода компенсации и при его отсутствии.
Предлагаемое устройство позволит экспериментально установить с максимальной наглядностью и достоверностью особенности влияния высоковольтной линии электропередачи на работу рельсовой цепи - канала обмены информацией и одного из методов борьбы с помехами - метод компенсации.