Селектор номера железнодорожного переезда и состояния работоспособности его автоматики
В систему радиоконтроля работоспособности автоматики неохраняемых железнодорожных переездов введена на центральном посту (ЦП) автоматическая подстройка времени (АПВ) импульсов, вырабатываемых генератором ЦП, по входным импульсам с переездов. Это позволяет исключить асинхронизм данных импульсов и тем самым исключить сбой в обнаружении неисправности автоматики переездной сигнализации, повысить безопасность движения.
Данная полезная модель (ПМ) относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. Известны селекторы номеров переездов и состояния работоспособности их автоматики, описанные в источниках:
1. Решение о выдаче Патента РФ на ПМ по заявке №2006133882/22 Передающее и приемное устройство цифровых сигналов центрального поста системы радиоконтрля автоматики неохраняемых переездов / А.А.Волков, Н.А.Цыбуля, С.Н.Кузнецов, А.В.Воривошин. Приоритет от 17.10.06.
2. Волков А.А., Цыбуля Н.А., Байков П.П. Система радиоконтроля работоспособности автоматики неохраняемых переездов ППЖТ/АСИ №2, 2003.
По технической сущности наиболее близким к ПМ является селектор, описанный в первом источнике и по этой причине он принимается за ее прототип. Во втором источнике - аналог ПМ. Прототип находится на ЦП и состоит из когерентного демодулятора сигналов с двойной фазовой манипуляцией (ДФМн) на 180°, на выходе которого образуются разделенные синфазный и квадратурный сигналы, двух опознавателей кодограмм, двух Д-триггеров для каждого переезда, один из которых имеет на своем прямом выходе светодиод зеленого свечения, а другой - красного свечения, задающего мультивибратора, RS-триггера, дифференцирующей цепочки, счетчика импульсов, дешифратора, каждый выход которого соединен с одними входами пары Д-триггеров одного переезда, другие входы всех Д-триггеров с зеленым свечением светодиодов соединены с синфазным выходом фазового демодулятора через один
опознаватель, а другие входы всех Д-триггеров с красным свечением светодиодов соединены с квадратурным выходом демодулятора через второй опознаватель кода; вход дешифратора соединен с выходом задающего мультивибратора через последовательно включенные контакт реле и счетчик импульсов. По синхронному каналу поступает информация об исправной, а по квадратурному - о неисправной работе автоматики переездов. Причем, и та и другая информация передастся одной кодограммой одинаковой структуры. Номер переезда, с которого поступила информация, определяется сигналом с выхода дешифратора, поступающим на первые входы пары Д-триггеров (схем совпадений) данного переезда.
Основным недостатком прототипа является асинхронизм импульсов задающего мультивибратора с импульсами опознавателей кодограмм, который может привести к сбою в обнаружении неисправности автоматики переездной сигнализации и тем самым - к аварии или образованию большой очереди автотранспорта.
Техническим результатом ПМ является повышение безопасности движения на переездах путем устранения указанного асинхронизма.
Сущность ПМ состоит во введении в прототип схемы ИЛИ, схемы автоматической подстройки времени (АПВ), двухполупериодного выпрямителя с реле на его выходе, электронного ключа, дифференцирующей цепочки, RS-триггера. Только эти элементы и их связи позволяют исключить асинхронизм.
Полезная модель сопровождается чертежами.
На фиг 1 представлена структурная схема аппаратуры центрального поста всей системы радиоконтроля, где введенные элементы обведены пунктирной линией и обозначено:
1, 24 - реле;
2 - таймер;
3 - генератор под несущей;
4 - предоконечный каскад передатчика железнодорожной радиостанции (ЖР);
5 - передатчик ЖР;
6 - УЗЧ ЖР;
7 - источник питания Е=5 В;
8, 30 - дифференцирующие цепи;
9 - формирователь кодограммы;
10 - фазовый манипулятор на 180°;
11 - смесители;
12 - источник питания ЖР;
13 - частотный детектор ЖР;
14 - фазовый детектор;
15 - задающий мультивибратор;
16 - оконечный каскад передатчика ЖР;
17 - приемник ЖР;
18, 19 - опознаватели кодограммы;
20 - блок добавления исключения импульса;
21 - антенно-согласующее устройство (АСУ);
22 - делитель частоты следования импульсов;
23 - двухполупериодный выпрямитель;
25 - реверсивный счетчик;
26 - фазовый детектор;
27 - схема ИЛИ;
28 - электронный ключ;
29 - счетчик;
31 - дешифратор;
32 - RS-триггер;
33-64 - Д-триггеры.
Блоки 15, 20, 22, 25, 26 образуют систему автоподстройки времени (АПВ).
Введенные элементы обведены пунктирной линией. Последние с блоком 15 и правее их элементы 29, 31, ... 62 образуют селектор номера переезда
Работа схемы происходит следующим образом
В исходном состоянии включены оба источника питания на 5 В для микросхем и 12,6 В для железнодорожной радиостанции (ЖР); RS-триггер 32, счетчик 29, дешифратор 31 находятся в нулевом состоянии, а ЖР - в режиме дежурного приема, т.е. источник питания 12 подключен к приемнику 17; с переездов нет передачи.
Когда на выходе таймера 2 появится сигнал, сработает реле 1, отчего замкнется контакт К1, подключив источник 7 питания 5 В к дифференцирующей цепи 8 и одновременно переключится источник питания 12 от приемника 17 к каскадам - 4, 5, 16 передатчика ЖР. С дифференцирующей цепи 8 поступает импульс на формирователь кодограммы 9. Сформированная кодограмма с блока 9 осуществляет фазовую манипуляцию на 180° в блоке 10 колебания поднесущей частоты Fn =160 Гц подтонального диапазона генератора 3. Далее ФМн колебание переносится на рабочую частоту передатчика в смесителе 11, после чего усиливается в блоке 16, проходит через АСУ 21 и излучается антенной А в эфир. Одновременно сигнал с выхода АСУ 21 двухполупериодно выпрямляется в блоке 23 и поступает в реле 24. Это реле срабатывает, замыкает контакт К2, подавая напряжение Е=5 В на дифференцирующую цепочку 30. Импульс с дифференцирующей цепочки 30 поступает на R вход таймера 2, отчего реле 1 обесточивается и источник питания 12 переключается с передатчика на приемник 17.
Переезды получив радиокодограмму, общую для всех, начинают передавать информацию через известное для каждого из них время после момента приема этой радиокодограммы. Антенна А ЦП принимает радиокодограмму, которая проходит АСУ 21 и поступает на вход приемника 17. С выхода последнего каскада УПЧ приемника 17 радиокодограмма с двойной фазовой манипуляцией (ДФМн) на 180° демодулируется в блоке 14,
на выходе которого формируются раздельно видеокодограммы синфазная и квадратурная. Синфазная кодограмма несет информацию об исправной работе автоматики переезда и поступает в опознаватель 18, а квадратурная кодограмма несет информацию о неисправной работе автоматики, которая поступает в опознаватель 19. Обе кодограммы имеют одинаковую структуру и преобразуются в опознавателях в одиночные импульсы, которые поступают на одни входы всех Д-триггеров; с опознавателя 18 на одни входы всех Д-триггеров, имеющих на своем прямом выходе светодиоды с зеленым свечением, а с опознавателя 19 - на одни входы всех Д-триггеров, имеющих на своем прямом выходе светодиоды с красным свечением. На другой вход каждой пары Д-триггеров поступает импульс со своего выхода дешифратора 31. Дешифратор 31, счетчик 29, делитель частоты 22, мультивибратор 15 образуют распределительную линию. В результате ее работы единица будет последовательно смещаться с первого по 16 выход дешифратора 31. Совпадающие с ней по времени импульсы с опознавателей и зажгут светодиод той пары Д-триггеров (схем совпадений), которая соответствует тому переезду, с которого поступила радиокодограмма.
Блоки 15, 20, 22, 25, 26, образуют систему автоматической подстройки времени (АПВ) импульсов на выходе делителя частоты 22 по импульсам опознавателей 18, 19. Сущность АПВ заключается в добавлении или исключении импульсов в последовательности, поступающей от мультивибратора 15 на делитель частоты 22.
Когда единица дойдет до 16 выхода дешифратора 31, сработает 16-й Д-триггер и одновременно обнулится счетчик 29, RS-триггер 32, отключив выход делителя частоты 22 от счетчика 29. Процесс опроса переездов окончен. При очередном срабатывании таймера 2 процесс повторится.
Технико-экономическим эффектом ПМ является исключение аварийных ситуаций на переездах или больших очередей автотранспорта за счет исключения асинхронизма импульсов дешифратора по отношению к входным импульсам.
Селектор номера железнодорожного переезда и состояния работоспособности его автоматики по одной, общей для всех переездов кодограмме, состоящий из последовательно включенных задающего мультивибратора, счетчика импульсов, дешифратора, Д-триггеров, число пар которых равно числу контролируемых переездов, один вход каждой пары которых соединен со своим выходом дешифратора, а также из когерентного демодулятора сигналов с двойной фазовой манипуляцией (ДФМн) на 180°, синхронный выход которого соединен через один опознаватель кодограммы с другими выходами всех Д-триггеров, к прямым выходам которых подключены светодиоды зеленого свечения, а квадратурный выход через другой опознаватель кодограммы соединен с другими входами всех Д-триггеров, к прямым выходам которых подключены светодиоды красного свечения, отличающийся тем, что в него введены схема ИЛИ, схема автоматической подстройки времени (АПВ), двухполупериодный выпрямитель с реле на его выходе, электронный ключ, дифференцирующая цепочка, RS-триггер, причем АПВ состоит из фазового детектора, выход которого соединен с одним его входом через последовательно включенные реверсивный счетчик, блока добавления, исключения импульса (БДИИ), ко второму входу фазового детектора подключен выход схемы ИЛИ, один вход которой соединен с выходом одного опознавателя, а другой ее вход - с выходом другого опознавателя; ко второму входу БДИИ подключен задающий мультивибратор; выход делителя частоты АПВ соединен со входом счетчика через ключ; к выходу железнодорожной радиостанции (ЖР) подключен двухполупериодный выпрямитель с реле, через контакт которого к источнику питания 5В подключаются последовательно дифференцирующая цепочка, RS-триггер, управляющий вход ключа, R вход счетчика импульсов; R - вход RS-триггера соединен с последним выходом дешифратора, а выход дифференцирующей цепи соединен с R входом таймера.
