Устройство определения параметров движения

Авторы патента:

B61L25/06 - состояния путевых устройств, например стрелок или сигналов

Владельцы патента RU 2457970:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) (RU)

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и может использоваться для определения параметров движения поезда. Устройство содержит рельсовые нити, вычислительный блок, генератор импульсов, информационный блок и блок памяти. В устройство дополнительно введены токовый датчик, согласующее регулируемое комплексное сопротивление, блок регулирования. Причем положительный вывод генератора экспоненциальных импульсов через согласующее регулируемое комплексное сопротивление подключен к одной рельсовой нити, а отрицательный вывод генератора экспоненциальных импульсов подключен к другой рельсовой нити через токовый датчик. Выход токового датчика подключен к первому входу вычислительного блока, второй вход которого подключен к выходу информационного блока, а первый выход - к входу устройства регулирования, первый выход которого подключен к согласующему регулируемому комплексному сопротивлению, а второй выход - к входу генератора экспоненциальных импульсов. Второй выход вычислительного блока подключен к входу блока памяти, выход которого подключен к входу информационного блока. Достигается повышение точности определения параметров движения и расширение функциональных возможностей. 1 ил.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и может использоваться для определения параметров движения поезда.

Известно устройство, реализующее способ определения параметров движения поезда, содержащее генератор импульсов, арифметический блок, емкостный датчик перемещений, дифференциальный мост переменного тока, фазовый дискриминатор, счетчик импульсов, канал связи, триггер со счетным входом, элемент И, триггер фиксирования направления движения, ключевые элементы [патент РФ №2049693, МПК B61L 25/06. Способ определения параметров движения поезда. Авторы: Кручинин В.П., Баранов И.А., 1995 г., БИ №34].

Недостатком устройства является отсутствие информации об ординате хвоста поезда, его скорости и ускорении.

Известно устройство для определения местоположения рельсового транспортного средства, содержащее подключенный к рельсам калибровочный шунт, блок измерения временного интервала, блок определения занятости участка, блок памяти, вычислительный блок, информационный блок. [А.с. СССР №1162653 А, МПК B61L 25/02. Устройство для определения местоположения рельсового транспортного средства. Авторы: Бакулин Ю.А., Ерохин Ю.А., 23.06.85 г., БИ №23].

Недостатком устройства является отсутствие информации об ординате хвоста поезда, его скорости и ускорении.

Техническим результатом является повышение точности определения параметров движения и расширение функциональных возможностей за счет возможности определения параметров движения поезда (ординаты, скорости и ускорения).

Указанный технический результат достигается тем, что в устройство определения параметров движения поезда, содержащее рельсовую линию, состоящую из рельсовых нитей, вычислительный блок, генератор импульсов, информационный блок и блок памяти, дополнительно введены токовый датчик, согласующее регулируемое комплексное сопротивление, блок регулирования, причем положительный вывод генератора экспоненциальных импульсов через согласующее регулируемое комплексное сопротивление подключен к одной рельсовой нити, а отрицательный вывод генератора экспоненциальных импульсов подключен к другой рельсовой нити через токовый датчик, выход которого подключен к первому входу вычислительного блока, второй вход которого подключен к выходу информационного блока, а первый выход - к входу устройства регулирования, первый выход которого подключен к согласующему регулируемому комплексному сопротивлению, а второй выход - к входу генератора экспоненциальных импульсов, второй выход вычислительного блока подключен к входу блока памяти, выход которого подключен к входу информационного блока.

Введение токового датчика, согласующего регулируемого комплексного сопротивления, блока регулирования позволит непрерывно измерять длительность "затяжки" заднего фронта каждого импульса (длительность заднего фронта импульса), которая появляется из-за индуктивного характера сопротивления рельсовой линии. Длительность "затяжки" заднего фронта импульса зависит от величины индуктивности, распределенной вдоль рельсовой линии, то есть от расстояния до головы или хвоста поезда от точки подключения генератора. Это позволяет более точно определять ординату головы или хвоста поезда. По разности ординат, определенных для каждого из двух следующих друг за другом импульсов, при известном периоде следования этих импульсов определяется скорость и ускорение поезда, что расширяет функциональные возможности устройства.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства определения параметров движения поезда. Устройство содержит: генератор импульсов 1, например экспоненциальных импульсов, согласующее регулируемое комплексное сопротивление Z_coг. 2, которое автоматически настраивается равным волновому сопротивлению рельсовой линии, токовый датчик 3, рельсовую линию с зоной контроля, состоящую из рельсовых нитей 4 и 5, устройство регулирования 6, вычислительный блок 7, информационный блок 8, блок памяти 9.

Положительный вывод (+) генератора экспоненциальных импульсов 1 через согласующее регулируемое комплексное сопротивление Z_coг. 2 подключен к рельсовой нити 4, а отрицательный вывод (-) генератора экспоненциальных импульсов 1 подключен к рельсовой нити 5 через токовый датчик 3, выход которого подключен на первый вход вычислительного блока 7, второй вход которого подключен к выходу информационного блока 8, а первый выход - к входу устройства регулирования 6, первый выход которого подключен к согласующему регулируемому комплексному сопротивлению Z_coг. 2, а второй выход - к входу генератора экспоненциальных импульсов 1, второй выход вычислительного блока 7 подключен к входу блока памяти 9, выход которого подключен к входу информационного блока 8.

Устройство работает следующим образом.

На выходе генератора экспоненциальных импульсов 1, работающего в режиме энергосбережения (низкая частота генерации импульсов), формируются экспоненциальные импульсы, которые через Z_coг. 2 подаются в рельсовую линию на рельсовые нити 4 и 5 и распространяются в обе стороны от места подключения. Z_coг. 2 обеспечивает равенство выходного сопротивления генератора экспоненциальных импульсов 1 и волнового сопротивления рельсовой линии с соблюдением условия передачи максимума энергии в импульсе. Через токовый датчик 3 из-за наличия утечек между рельсовыми нитями 4 и 5 протекает импульсный ток. Причем в связи с индуктивным характером сопротивления рельсовой линии происходит "затяжка" заднего фронта каждого импульса. На выходе токового датчика 3 формируется напряжение такого же вида. Длительность "затяжки" каждого импульса измеряет вычислительный блок 7 и сравнивает с длительностью "затяжки" предыдущего импульса.

При отсутствии на рельсовой линии поезда длительность "затяжки" заднего фронта сохраняется неизменной. Вычислительный блок 7 фиксирует это и, воздействуя на генератор экспоненциальных импульсов 1 через устройство регулирования 6, сохраняет его работу в режиме энергосбережения.

Вступление поезда на рельсовую линию (рельсовые нити 4 и 5) в зоне контроля приведет к уменьшению "затяжки" очередного импульса. Вычислительный блок 7, зафиксировав это уменьшение, переводит генератор экспоненциальных импульсов 1 в режим увеличения частоты генерации импульсов, что обеспечивает более высокую точность измерения параметров движения поезда.

По мере дальнейшего движения поезда происходит постепенное уменьшение индуктивности рельсовой линии между поездным шунтом и генератором экспоненциальных импульсов 1, что приводит к уменьшению длительности «затяжки» заднего фронта импульса. Вычислительный блок 7, измеряя "затяжку" заднего фронта напряжения на выходе токового датчика 3 для каждого импульса, производит расчет ординаты головы поезда х_i, x_i+1, х_i+2,… в каждый момент времени.

Вычислительный блок 7 вычисляет скорость поезда в реальном масштабе времени в моменты определения каждой новой ординаты головы поезда с учетом того, что расстояние между соседними ординатами поезд проходит за время Т (Т - периодичность следования импульсов от генератора экспоненциальных импульсов 1):

- скорость на отрезке между ординатами х_i и х_i+1;

- скорость на отрезке между ординатами x_i+1 и х_i+2.

Вычислительный блок 7 вычисляет ускорение поезда в реальном масштабе времени по изменению скорости на двух соседних отрезках:

Если токовый датчик 3 формирует на своем выходе импульс напряжения с отсутствием "затяжки" заднего фронта, то вычислительный блок 7 делает вывод, что индуктивность равна нулю и поезд находится на ординате подключения генератора экспоненциальных импульсов 1 к рельсовой линии.

Так как экспоненциальный импульс распространяется по рельсовой линии в обе стороны от точки подключения генератора экспоненциальных импульсов 1, то при удалении поезда от генератора экспоненциальных импульсов 1 контроль ординаты хвоста поезда, а также определение скорости поезда и его ускорения осуществляется аналогично описанному выше.

Информация об ординате головы и хвоста поезда, его скорости и ускорении со второго выхода вычислительного блока 7 непрерывно записывается в блок памяти 9 и с его выхода передается на вход информационного блока 8 для передачи этих данных в соответствующую систему автоматики и/или для ее отображения при необходимости причастным работникам.

Текущее значение сопротивления балласта рельсовой линии (рельсовые нити 4 и 5) с выхода информационного блока 8 подается на второй вход вычислительного блока 7. В соответствии с этим вычислительный блок 7 рассчитывает величину волнового сопротивления рельсовой линии и формирует команду, которая с первого выхода вычислительного блока 7 подается на вход устройства регулирования 6, которое с первого выхода производит соответствующую настройку активной и реактивной составляющих сопротивления Z_coг. 2.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность определения параметров движения, расширяет функциональные возможности устройства и может быть использовано, например, в системах интервального регулирования движения поездов, для организации участков приближения к переезду с контролем скорости и ускорения поезда, для контроля заполнения подгорочных путей.

Устройство определения параметров движения поезда, содержащее рельсовую линию, состоящую из рельсовых нитей, вычислительный блок, генератор импульсов, информационный блок и блок памяти, отличающееся тем, что в него дополнительно введены токовый датчик, согласующее регулируемое комплексное сопротивление, блок регулирования, а в качестве генератора импульсов используют генератор экспоненциальных импульсов, положительный вывод которого через согласующее регулируемое комплексное сопротивление подключен к одной рельсовой нити, а отрицательный вывод подключен к другой рельсовой нити через токовый датчик, выход которого подключен к первому входу вычислительного блока, второй вход которого подключен к выходу информационного блока, а первый выход - к входу устройства регулирования, первый выход которого подключен к согласующему регулируемому комплексному сопротивлению, а второй выход - к входу генератора экспоненциальных импульсов, второй выход вычислительного блока подключен к входу блока памяти, выход которого подключен к входу информационного блока.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано на железнодорожных станциях. .

Система принудительной остановки локомотива // 2400386

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи и может быть использовано на железнодорожном транспорте с использованием радиоканала.

Устройство для измерения и контроля параметров устройств железнодорожной автоматики и телемеханики // 2360818

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и может быть использовано для оперативного измерения и контроля параметров напольных устройств железнодорожной автоматики.

Способ передачи информации на подвижной состав и устройство для его осуществления // 2354576

Изобретение относится к железнодорожной технике, а именно к железнодорожной автоматике и телемеханике для интервального регулирования движения поездов. .

Способ определения отсутствия шунтирования рельсовых цепей подвижным составом // 2354575

Изобретение относится к устройствам безопасности, применяемым на железнодорожном транспорте. .

Способ передачи информации на подвижной состав и устройство для его осуществления // 2349482

Приемник сигналов многозначной автоматической локомотивной сигнализации (алс-ен) // 2347705

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и может быть использовано в устройствах многозначной автоматической локомотивной сигнализации (АЛС-ЕН) для обеспечения приема кодовых сигналов АЛС-ЕН.

Устройство для проверки работоспособности устройств автоматической локомотивной сигнализации // 2333859

Изобретение относится к железнодорожной автоматике, а именно к устройствам для проверки работоспособности устройств автоматической локомотивной сигнализации АЛСН и многозначной автоматической локомотивной сигнализации АЛС-ЕН.

Способ обработки сигналов автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия и устройство для его реализации // 2327592

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. .

Устройство регистрации сигналов и параметров кодов автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия (алсн) // 2317589

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики. .

Приемное устройство автоматической локомотивной сигнализации // 2517631

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и обеспечивает повышение помехоустойчивости работы автоматической локомотивной сигнализации (АЛС). Использование изобретения расширяет функциональные возможности применения приемных катушек. Приемное устройство АЛС включает приемные катушки, подключенные через соединительный кабель к локомотивному приемнику. Для уменьшения собственной емкости приемной катушки намотка соленоида выполнена секционированной. Индуктивности и собственные емкости катушек, а также емкость соединительного кабеля и входная емкость приемного устройства обеспечивают резонанс приемного тракта на несущей частоте сигнала АЛС. Указанное выполнение локомотивного приемного устройства существенно повышает помехоустойчивость и надежность приема и опознавания кода сигнала АЛС на поезде. 3 ил.

Устройство диагностики состояния электрического сопротивления рельсовых линий в рельсовых цепях на участках с электротягой переменного тока // 2529564

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике. Устройство для диагностики состояния электрического сопротивления рельсовых линий в рельсовых цепях на участках железных дорог с электротягой переменного тока содержит регистратор, сумматор, делитель напряжения, пороговый элемент и блок сигнализации. Устройство дополнительно снабжено вторым регистратором, вторым сумматором, вторым делителем напряжения, одним логическим элементом НЕ, одним коммутирующим элементом, одной линией связи, четырьмя выпрямительными элементами, четырьмя элементами сравнения, четырьмя блоками сигнализации, пятью пороговыми элементами, пятью логическими элементами ИЛИ и четырьмя измерительными трансформаторами. Решение направлено на обеспечение автоматической диагностики. 2 ил.

Устройство повышения электромагнитной совместимости автоматической локомотивной сигнализации с обратной тяговой сетью // 2533942

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и может быть использовано для работы автоматической локомотивной сигнализации. Устройство содержит встречно соединенные локомотивные приемные катушки и локомотивные дешифрирующие устройства автоматической локомотивной сигнализации, два сумматора на аналоговых операционных усилителях, неинвертирующий вход первого из которых соединен с локомотивными катушками, а его инвертирующий вход через первый фазовращатель соединен с программируемым фильтром нижних частот, и выход этого сумматора соединен с неинвертирующим входом второго сумматора. Инвертирующий вход второго сумматора соединен через второй фазовращатель с программируемым режекторным фильтром. Автоматическое управляющее устройство воздействует на программируемый режекторный фильтр и программируемый фильтр нижних частот, выполняя роль детектора частоты полезного сигнала. Выход второго сумматора подключен к приемным устройствам автоматической локомотивной сигнализации. Технический результат заключается в повышении безопасности и бесперебойности движения поездов, 1 ил.

Способ устранения остаточной неравномерной намагниченности рельсов // 2579236

Изобретение относится к способам для размагничивания рельсов. Способ устранения остаточной неравномерной намагниченности рельсов заключается в том, что на размагничивающей установке устанавливают одновременно два электромагнита, включенных разнополюсно. До и после места установки электромагнитов, перед первой и последней колесными парами размагничивающей установки, для измерения и контроля входной и выходной величин намагниченности участков рельсов устанавливают датчики Холла. Результаты измерения величины напряженности магнитного поля рельсов и путевой скорости регистрируются и анализируются, а на основании этой информации происходит управление электромагнитами - их включение или выключение. Технический результат заключается в повышении безопасности и обеспечении бесперебойности движения поездов. 1 ил.

Устройство подавления импульсных помех на входе локомотивного приемника алс // 2618616

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использовано для подавления импульсных помех на входе локомотивного приемника автоматической локомотивной сигнализации. Устройство содержит фильтр, соединенный с выводами установленных на локомотиве приемных катушек сигналов АЛС, двухсторонний амплитудный ограничитель, последовательно соединенные амплитудный детектор, интегратор и блок задания порога ограничения, выходом подключенный к управляющему входу ограничителя, вход которого подключен к выходу фильтра, а выход - к входу локомотивного приемника АЛС. Причем выход фильтра соединен с входом амплитудного детектора, интегратор выполнен с возможностью задания постоянной времени интегрирования, а фильтр выполнен в виде фильтра нижних частот или режекторного фильтра, настроенного на частоту 50 Гц. Достигается повышение эффективности подавления импульсных помех на входе локомотивного приемника АЛС. 1 ил.

Измерительный комплекс для экспресс-контроля параметров приемных катушек автоматической локомотивной сигнализации // 2627250

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики для контроля параметров приемных катушек АЛС. Измерительный комплекс содержит генератор, устройства имитации переменного магнитного поля и измеритель. Причем генератор выполнен на микроконтроллере с блоком ввода-вывода информации, узлом коммутации и защиты, цифроаналоговым преобразователем, цифровым аттенюатором, усилителем мощности, датчиком тока, аналого-цифровым преобразователем, устройствами для имитации переменного магнитного поля и модулем беспроводной связи. Измеритель выполнен на микроконтроллере с блоком ввода-вывода информации, узлом коммутации и защиты, цифроаналоговым преобразователем, цифровым аттенюатором, усилителем мощности, датчиком тока, усилителем, первым аналого-цифровым преобразователем, узлом коммутации и защиты, вторым аналого-цифровым преобразователем, источником высокого напряжения, источником постоянного напряжения, приемными катушками, модулем беспроводной связи, который по радиоканалу соединен с модулем беспроводной связи, установленным в генераторе. Достигается повышение оперативности проведения измерений и обработки измерительной информации. 2 ил.