ПРИЕМНИК ЧАСТОТНОГО СИГНАЛА
FREQUENCY-DOMAIN SIGNAL RECEIVER

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики и может быть использовано в аппаратуре автоматической локомотивной сигнализации.
Известен приемник частотного сигнала автоблокировки и автоматической локомотивной сигнализации, содержащий логическую схему, образованную контактами реле, через которую включается исполнительный элемент (А.А. Леонов "Техническое обслуживание автоматической локомотивной сигнализации". М., Транспорт, 1982, с. 20, рис. 6).
Недостатком известного устройства является возможность появления неконтролируемого опасного отказа при повреждении контактов реле, из-за которых исполнительный элемент может получать ложный сигнал срабатывания и/или удержания под током.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является приемник частотного сигнала автоблокировки и автоматической локомотивной сигнализации, содержащий источник питания, усилитель частотного сигнала, частотный узкополосный LC фильтр, выполненный по схеме с индуктивно связанными контурами и соединенный через пороговый элемент с исполнительным элементом (SU 862166, G08C 15/02, 07.09.81).
Недостатком этого устройства является то, что при возникновении в нем неисправности существует возможность выдачи ложного сигнала. Поскольку устройство предназначено для управления электропневматическим клапаном в системе автоматической локомотивной сигнализации, то этот недостаток отрицательно сказывается на безопасности движения поездов, т.к. в данной ситуации желательно резко не прекращать движение поезда, а переключить систему управления на использование резервных систем торможения до устранения неисправности.
Технический результат изобретения заключается в повышении достоверности работы приемника частотного сигнала.
Технический результат достигается тем, что в приемник частотного сигнала, содержащий последовательно соединенные входной усилитель, частотный фильтр, усилитель мощности и исполнительный элемент, согласно изобретению введены генератор, соединенный с шиной синхронизации, формирователь импульсов, ключевой элемент, логический блок, реализующий логическую функцию «сложение по модулю 2», и последовательно соединенные детектор, интегратор и пороговый элемент, при этом первый вход логического блока является входом приемника частотного сигнала, а его выход подключен к входу входного усилителя, выход генератора через ключевой элемент, управляющий вход которого подключен к формирователю импульсов, соединен со вторым входом логического блока, выход усилителя мощности подключен к входу детектора, а выход порогового элемента предназначен для управления переключением системы торможения.
В качестве шины синхронизации может быть использован выход усилителя или шина синхронизации системы управления движением поезда.
На чертеже приведена схема предлагаемого приемника частотного сигнала.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показан пример выполнения приемника частотного сигнала.
Приемник частотного сигнала содержит последовательно соединенные входной усилитель 1, частотный фильтр 2, усилитель 3 мощности и исполнительный элемент 4, введены генератор 5, соединенный с шиной синхронизации, формирователь 6 импульсов, ключевой элемент 7, логический блок 8, реализующий логическую функцию «сложение по модулю 2», последовательно соединенные детектор 9, интегратор 10 и пороговый элемент 11, первый вход логического блока 8 является входом приемника частотного сигнала, а его выход подключен к входу входного усилителя 1, выход генератора 5 через ключевой элемент 7, управляющий вход которого подключен к формирователю 6 импульсов, соединен со вторым входом логического блока 8, выход усилителя 3 мощности подключен к входу детектора 9, а выход порогового элемента 11 предназначен для управления переключением системы торможения.
Приемник частотного сигнала работает следующим образом.
При включении устройства начинает работать генератор 5 на рабочей частоте системы управления движением поезда, а формирователь 6 импульсов формирует короткие импульсы с большой скважностью, так что на второй вход логического блока 8 через ключевой элемент 7 поступают с большой скважностью короткие пачки импульсов рабочей частоты системы управления. Логический блок 8 реализует логическую функцию «сложение по модулю 2», т.е. сигнал на выходе логического блока 8 присутствует только при наличии одного из сигналов - или разрешающего частотного сигнала, поступающего от системы управления движением поезда, или сигнала с выхода генератора 5.
При отсутствии разрешающего частотного сигнала, поступающего от системы управления движением поезда на первый вход логического блока 8, поступающие на второй вход логического блока 8 от генератора 5 через ключевой элемент 7 короткие пачки импульсов с большой скважностью проходят через него, усиливаются входным усилителем 1 и через частотный фильтр 2 и усилитель 3 мощности поступают на исполнительный элемент 4 (электромагнит клапана ЭПК) и вход детектора 9. Так как эти пачки импульсов имеют малую длительность и большую скважность, срабатывания электромагнита ЭПК не происходит, но продетектированные детектором 9 импульсы заряжают интегратор 10 до уровня, обеспечивающего включенное состояние порогового элемента 11, при этом на его выходе отсутствует сигнал, что соответствует нормальной работе устройства.
При поступлении частотного сигнала на первый вход логического блока 8, на его выход проходят импульсы только во время отсутствия сигнала на его втором входе (реализуется логическая функция «сложение по модулю 2»). Поступление сигналов на синхронизирующий вход генератора 5 с выхода усилителя 3 мощности (или с общей шины синхронизации системы управления движением поезда) обеспечивает необходимое синфазирование сигналов на входах логического блока 8, т.к. синфазирование частотных сигналов, поступающих от системы управления движением поезда на первый вход логического блока 8 и от генератора 5, поступающих на второй вход логического блока 8,  требуется для его работы.
Так как на второй вход логического блока 8 поступают короткие импульсы с большой скважностью, проходящие через входной усилитель 1, частотный фильтр 2 и усилитель 3 мощности, на электромагнит ЭПК поступают пачки импульсов большой длительности, которые достаточны для его срабатывания и удержания во включенном состоянии. Продетектированные детектором 9 импульсы заряжают интегратор 10 до уровня, обеспечивающего включенное состояние порогового элемента 11, при этом на его выходе отсутствует сигнал, что соответствует нормальной работе устройства.
При выходе из строя входного усилителя 1, частотного фильтра 2, усилителя
3 мощности, самовозбуждении усилителей 1 и/или 3 или воздействии помех на эти элементы приемника частотного сигнала на выходе усилителя 3 мощности сигнал будет либо отсутствовать, либо будет постоянным, что приведет к прекращению импульсов на выходе детектора 9, падению напряжения на выходе интегратора 10 и переходе порогового элемента 11 в выключенное состояние - на выходе порогового элемента 11 появится сигнал неисправности, переключающий систему управления торможением поезда на другие подсистемы управления торможением и исключающий этот исполнительный элемент ЭПК из рабочей конфигурации.
Использование предлагаемого устройства на транспорте позволит исключить ложный сигнал срабатывания и/или удержания под током в случае появления паразитного сигнала, при неисправностях элементов приемника частотного сигнала, автогенерации усилителей частотного сигнала и при трансформации пульсаций напряжения источника питания, что повышает достоверность работы приемника частотного сигнала и особенно важно для современных многоуровневых интеллектуальных систем управления движением поездов.