Локомотивный приемник сигналов тональной частоты
LOCOMOTIVE SIGNAL RECEIVER OF TONAL FREQUENCY

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи и может быть использовано в локомотивных комплексах и системах безопасности для приема сигналов контроля рельсовой линии (КРЛ) тональной частоты.
Известен локомотивный приемник сигналов автоматической локомотивной сигнализации (АЛС) для участков с электротягой переменного тока, содержащий соединенные встречно-последовательно локомотивные катушки, а также соединенные последовательно между собой полосовой фильтр со средними частотами двух его полос пропускания 25 и 75 Гц, усилитель с автоматическим регулированием усиления и дешифратор с элементами контроля и управления, режекторным фильтром со средней частотой полосы подавления 50 Гц, автоматическим переключателем, интегратором, электронным ключом, полосовым фильтром со средней частотой полосы пропускания 25 Гц и полосовым фильтром со средней частотой полосы пропускания 75 Гц, причем вход режекторного фильтра подключен к выходу полосового фильтра с двумя полосами пропускания, выход режекторного фильтра подключен к одному входу автоматического переключателя через полосовой фильтр со средней частотой полосы пропускания 25 Гц и к другому входу автоматического переключателя - через полосовой фильтр со средней частотой полосы пропускания 75 Гц, выход которого подключен также к управляющему входу автоматического переключателя через последовательно соединенные интегратор и электронный ключ, а выход автоматического переключателя подключен к входу усилителя с автоматической регулировкой усиления (RU 94944 B61L 25/06, 26.11.2009).
Недостаток известного приемника сигналов АЛС - низкая информативность, отсутствие возможности определения проезда границ рельсовых цепей.
Наиболее близким техническим решением, которое принято в качестве прототипа, является блок внешних устройств (БВУ) устройства КЛУБ-У, содержащий приемник и дешифратор сигнала АЛСН, приемник и декодер сигнала АЛС-ЕН. В устройстве происходит определение проследования границы блок-участка при изменении синхрогруппы в канале АЛС-ЕН (Унифицированное комплексное локомотивное устройство безопасности (КЛУБ-У): Учебное пособие/ В.И. Астрахан, В.И. Зорин, Г.К. Кисельгоф и др.; Под ред. В.И. Зорина и В.И. Астрахана. М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2008 г, с. 52-59).
Недостатком известного устройства является недостаточная информативность каналов АЛСН и АЛС-ЕН, а также недостаточная точность определения границы рельсовых цепей по данным канала АЛС-ЕН.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является, расширение функциональных возможностей и повышение информативности получаемой информации из рельсовых цепей.
Технический результат достигается тем, что в локомотивный приемник сигналов тональной частоты, содержащий два входных фильтра, соединенных с входом устройства, выход первого входного фильтра через первый аналого-цифровой преобразователь подключен к входу приемника сигналов АЛС, а выход второго входного фильтра через второй аналого-цифровой преобразователь подключен к входу приемника сигнала контроля рельсовой линии, согласно изобретению введены решающий модуль и подключенные параллельно к приемнику сигнала контроля рельсовой линии дополнительные приемники сигналов контроля рельсовой линии, каждый из которых состоит из настроенного на соответствующуючастоту принимаемого сигнала фильтра, к выходу которого подключены измерительный канал и частотный детектор, выход которого соединен с первым входом декодера, ко второму входу которого через пороговое устройство подключен выход измерительного канала, входом приемника сигнала контроля рельсовой линии является вход фильтра, а выходом является выход декодера, при этом выходы приемнивков сигнала контроля рельсовой линии и приемника сигналов АЛС соединены с решающим модулем, выход которого подключен к CAN шине, соединенной с центральным обработчиком.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема локомотивного приемника сигналов тональной частоты.
Локомотивный приемник сигналов тональной частоты содержит два входных фильтра 1 и 11, соединенных с входом устройства, выход первого входного фильтра 11 через первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 12 подключен к входу приемника 13 сигналов АЛС, а выход второго входного фильтра 1 через второй аналого-цифровой преобразователь 2 подключен к входу приемника 3 сигнала контроля рельсовой линии, решающий модуль 14 и подключенные параллельно к приемнику 3 сигнала контроля рельсовой линии дополнительные приемники 9 и 10 сигналов контроля рельсовой линии, каждый из которых состоит из настроенного на соответствующую частоту принимаемого сигнала фильтра 4, к выходу которого подключены измерительный канал 5 и частотный детектор 7, выход которого соединен с первым входом декодера 8, ко второму входу которого через пороговое устройство 6 подключен выход измерительного канала 5, входом приемника 5 сигнала контроля рельсовой линии является вход фильтра 4, а выходом является выход декодера 8, при этом выходы приемников 3 (9. 10) сигнала контроля рельсовой линии и приемника 13 сигналов АЛС соединены с решающим модулем 14, выход которого подключен к CAN шине, соединенной с центральным обработчиком.
Локомотивный приемник сигналов тональной частоты работает следующим образом
Сигнал от приемных катушек локомотива поступает на входной фильтр 1, который обеспечивает фильтрацию в рабочей полосе частот всех каналов сигнала контроля рельсовой линии, и на входной фильтр 11, который обеспечивает фильтрацию в рабочей полосе частот всех каналов автоматической локомотивной сигнализации. Сигналы с выходов входных фильтров 1 и 11 поступают на входы соответственно АЦП 2 и АЦП 12. Оцифрованный сигнал с выхода АЦП 2 поступает на вход фильтра 4 приемника 3 сигнала контроля рельсовой линии, выполняющего функцию подавления внеполосных частот, и на входные фильтры остальных приемников сигналов контроля рельсовой линии. Рабочие частоты фильтров в зависимости от номера приемника сигнала контроля рельсовой линии составляют: 475, 525, 575, 625, 675, 725, 775, 825, 875, 925 Гц. Все приемники работают идентично и имеют лишь разные частоты настройки, поэтому далее будет описываться работа одного приемника. Сигнал с выхода фильтра 4 поступает в измерительный канал 5 и на частотный детектор 7. Измерительный канал 5, выполненный по известной функциональной схеме, включающей в себя преобразователь двухполярного сигнала, амплитудный детектор и вычислитель среднего значения, обеспечивает вычисление среднего уровня сигнала контроля рельсовой линии, которое поступает в пороговое устройство 6, обеспечивающее принятие решения о наличии сигнала контроля рельсовой линии по превышению уровня сигнала порога срабатывания и обнаруживает прохождение питающего конца рельсовой цепи при падении напряжения сигнала контроля рельсовой линии, что и обеспечивает увеличение функциональности приемного устройства. Частотный детектор 7 обеспечивает преобразование частотно-манипулированного сигнала контроля рельсовой линии в двоичный последовательный код и сравнение кода с кодами Бауэра. Декодер 8 обеспечивает преобразование последовательного кода в параллельный восьмиразрядный код. Результаты декодирования передаются в решающий модуль 14, который обеспечивает сбор информации о кодировании и проследовании границ рельсовых цепей от всех приемников сигнала контроля рельсовой линии и передачу результирующей информации в CAN-интерфейс, что и обеспечивает расширение функциональных возможностей и увеличение информативности получаемой информации из рельсовых цепей. Приемник 13 сигналов АЛС обеспечивает прием и декодирование сигналов автоматической локомотивной сигнализации АЛСН и АЛС-ЕН.
Таким образом, предлагаемый локомотивный приемник сигналов тональной частоты обеспечивает возможность приема и декодирования сигнала контроля рельсовой линии, что повышает его информативность, а более точное определение границ рельсовых цепей при обнаружении падения сигнала контроля рельсовой линии пороговыми устройствами приемников сигналов контроля рельсовой линии при проезде питающего конца рельсовой цепи, расширяет функциональные возможности.