Устройство для предупреждения путевых рабочих

 

Использование: для предупреждения путевых рабочих при ограждении места проведения путевых работ. Сущность изобретения: устройство содержит: генератор звуковой частоты 1, источник постоянного тока 2, измерительный мост 3 с резисторами 4, 5, 6 и 7, фильтр 10 и блок обработки сигналов 11. Резистор 7 является шунтом рельсовой цепи. 1 ил.

Устройство относится к железнодорожному транспорту, в частности, к устройствам для ограждения места производства путевых работ.

Известно "Устройство для управления стрелочным переводом" [1] предназначенное как для управления стрелочным переводом, так и для одновременного оповещения работников, занимающихся ремонтом и очисткой стрелочных переводов, а также для исключения въезда подвижного состава на ремонтируемый стрелочный перевод. Устройство содержит пусковой блок, соединенный через линию связи с электроприводом, приемно-сигнальный блок, блок передачи сигналов оповещения, переходный блок, кнопку заблокирования, кнопку разблокирования, блокирующее и вспомогательное реле, дополнительный блок передачи сигналов оповещения. При блокировании кнопкой заблокирования обесточивается блокирующее реле, которое при этом меняет полярность срабатывания вспомогательного реле и зажигается лампа на месте работ, сигнализируя о заблокировании. Разблокирование производится нажатием кнопки разблокирования, при этом в цепь вместо горящей лампочки вводится резистор, имеющий меньшее сопротивление, при этом по второй низкоомной обмотке срабатывает блокирующее реле и схема приходит в исходное положение. Это устройство используется на станциях и неприменимо на перегонах.

Известно "Устройство для предупреждения рабочих", принимаемое за прототип [2] содержащее генератор звуковой частоты, соединенный через один трансформатор с рельсами, приемник, соединенный через другой трансформатор с этими же рельсами и подключенный к блоку сигнализации через узел обработки сигнала, который имеет элемент задержки, подключенный к ключу через последовательно соединенные элементы пороговый и "НЕ".

Недостатки устройства заключаются в следующем. Принцип действия устройства основан на контроле минимума тока в цепи первичной обмотки трансформатора 8, при котором сопротивление цепи, состоящей из двух отрезков рельсов, шунтов 4 и 16 и четырех контактов шунтов с рельсами в точках 5 и 15, в сумме составляет не более 0,12 Ома. Так как сопротивление контактов в точках 5 и 15 не стабильно и зависит от качества зачистки рельса, то минимум тока в цепи первичной обмотки трансформатора 8 может быть обеспечен сигнальным током и токами помех в рельсовой цепи при плохих контактах в точках 15 и повышенном сопротивлении (более 0,06 Ома) в точках 5. В этом случае устройство будет сигнализировать, что нормативный шунт обеспечен, а фактически светофор автоблокировки не будет перекрыт на красный огонь, что опасно.

Такие же опасные аналогичные состояния устройства могут возникнуть при превышении уровня напряжения генератора звуковой частоты 1 или повышении уровня чувствительности приемника 7, которые не нормированы.

Цель предполагаемого устройства повышение надежности в эксплуатации за счет обеспечения не превышения сопротивления нормативного шунта.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для предупреждения рабочих, содержащее генератор звуковой частоты, соединенный с рельсами, источник электропитания постоянного тока, подключенный к этому генератору и блок сигнализации, присоединенный к генератору звуковой частоты через узел обработки сигнала. Генератор звуковой частоты присоединен к рельсам посредством измерительного моста, к которому через фильтр подключен узел обработки сигнала. Три последовательно соединенных резистора измерительного моста присоединены к рельсам, а четвертый резистор через рельсы присоединен параллельно к ним, частота тока генератора звуковой частоты выбрана на участке диапазона с минимумом помех в рельсовой цепи.

По отношению к прототипу у заявляемого изобретения имеются следующие отличительные признаки: генератор звуковой частоты подключен к рельсам посредством измерительного моста, а узел обработки сигналов через фильтр, причем 3 резистора измерительного моста соединены последовательно между собой и подсоединены к рельсам, а четвертый через рельсы параллельно им. При этом за счет введения в схему фильтра и подбора частоты генератора звуковой частоты устройство защищено от помех, а благодаря наличию измерительного моста обеспечивается надежный контроль величины сопротивления шунта непрерывным во времени его измерением.

Между отличительными признаками и целью изобретения существует причинно-следственная связь, которая состоит в следующем. Благодаря выбору рациональной частоты генератора звуковой частоты и применению фильтра, настроенного на пропускание этой частоты, мешающее действие помех на устройство из рельсовой цепи исключается, а благодаря непрерывному измерению непревышения величины сопротивления нормативного шунта за все время наложения шунта на рельсы пути, измерительным мостом обеспечивается надежность шунтирования, что гарантирует горение красного огня на светофоре автоблокировки, а, следовательно, обеспечивается безопасность ведения работ и безопасность движения поездов.

По мнению авторов, сущность заявляемого изобретения для специалиста не следует явным образом из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе, может быть многократно использована в устройствах сигнализации для ограждения места производства работ с получением технического результата, заключающегося в обеспечении непревышения величины сопротивления шунта, наложенного на рельсы пути, что обеспечивает надежное горение красного огня на светофоре и исключает наезды на людей на месте работ, обуславливает обеспечение достижения поставленной цели повышение надежности в эксплуатации за счет обеспечения не превышения сопротивления нормативного шунта. Это позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "промышленная применимость".

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена схема заявляемого устройства.

Устройство содержит генератор звуковой частоты 1, который питается от источника постоянного тока 2, измерительный мост 3, состоящий из резисторов 4, 5, 6, 7, при этом резисторы 4, 5, 6 соединены последовательно и присоединены к рельсам пути 8 с помощью зажимов 9, а для шунтирования рельсовой цепи резистор 7 присоединен зажимами 9 к ней параллельно вышеуказанным резисторам, кроме того, параллельно к резисторам 4, 5 присоединен первый выход генератора звуковой частоты 1, фильтр 10, настроенный на частоту генератора присоединен входом параллельно резисторам 5 и 6, а выходом к узлу обработки сигналов 11, содержащему преобразователь 12, стрелочный индикатор 13, соединенный с выходом преобразователя 12, делитель частоты 14, присоединенный входом ко второму выходу генератора звуковой частоты 1, а выходом к элементу "И" 15, элемент "И" 16, первый вход которого соединен с выходом преобразователя 12, а второй со вторым выходом генератора звуковой частоты 1 и первым входом элемента "И" 15, элемент "ИЛИ" 17, два входа которого соединены с выходами элементов "И" 15 и 16, а выход соединен с блоком сигнализации 18.

Резистор измерительного моста 3 является основным шунтом рельсовой цепи, в его величину входят сопротивление 2-х контактов зажимов 9, поэтому его собственная величина принята малой менее 0,01 Ома. Резистор 4 взят сопротивлением 0,05 Ома. Резистор 5 и 6 представляют реохорд (натянутый провод повышенного сопротивления со скользящим контактом). Для большей точности величина сопротивления этого провода соизмерима с сопротивлением резисторов 4 и 7. Провод реохорда проградуирован в относительных единицах длины. В точке положения реохорда при равновесии измерительного моста 3, когда сопротивление резистора 7 с сопротивлением контактов 9 равно сопротивлению нормативного шунта 0,06 Ома, установлен ограничитель так, что движок реохорда сдвинуть в сторону большего сопротивления шунта, чем 0,06 Ома невозможно. Благодаря этому равновесие измерительного моста 3 можно получить только в том случае, когда сопротивление шунта R_ш (сопротивление резистора 7 вместе с сопротивлением контактов зажимов 9) будет не более 0,06 Ома. Сопротивление шунта можно вычислить из уравнения равновесия измерительного моста R>(l x) R4·x (1) откуда сопротивление шунта где R_ш сопротивление шунта, Ом; l длина реохорда, относительных единиц длины; x положение движка, относительных единиц длины.

Все резисторы измерительного моста имеют активный характер и выражения (1), (2) справедливы для переменного тока звуковой частоты. Преобразователь 12 является выпрямителем, преобразующим переменный ток в постоянный. Второй выход генератора звуковой частоты 1 включает в себя преобразователь, который переменный ток преобразует в прямоугольные импульсы (на чертеже не показан).

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства, генератор звуковой частоты 1, питаемый источником постоянного тока 2, вырабатывает переменный ток, который протекает по резисторам измерительного моста 3. Если при этом мост 3 не уравновешен, то на входе фильтра 10 будет напряжение, которое пройдя через него и преобразователь 12, выпрямляется в постоянный ток и поступает на первый вход элемента "И" 16. Одновременно со второго входа генератора звуковой частоты 1 сигнал поступает на второй вход этого же элемента, при этом последний открывается, и сигнал, проходя через элемент "ИЛИ" 17, поступает на блок сигнализации 18, который будет непрерывно звучать, сигнализируя о том, что мост 3 не уравновешен. Одновременно выпрямленный ток с преобразователя 12 поступает на стрелочный индикатор 13, стрелка которого отклоняется, свидетельствуя о неуравновешенности измерительного моста 3. Медленным передвижением движка реохорда стрелка стрелочного индикатора ставится на нуль, что обозначает уравновешенность измерительного моста 3, т. е. соотношение величин сопротивления моста 3 удовлетворяет выше приведенному уравнению (1).При уравновешенном мосте 3 напряжение на входе фильтра 10 равно нулю, следовательно, и на первом входе элемента "И" 16 будет нуль и он закроется. Прохождение прямоугольных импульсов через элемент 16 на блок сигнализации 18 оборвется. Непрерывное звучание блока сигнализации 18 прекратится. В это же время прямоугольные импульсы со второго выхода генератора звуковой частоты 1 поступают на первый вход элемента "И" 15 и на вход делителя 14. На второй вход элемента "И" 16 присоединен выход делителя 14. В результате модуляции импульсов со второго выхода генератора звуковой частоты 1 низкой частотой импульсов с делителя 14 на выходе элемента "И" 15 выдаются группы импульсов, которые, пройдя элемент "ИЛИ" 17, поступают на блок сигнализации 18, преобразующий импульсы в прерывистый звуковой сигнал, сигнализирующий, что измерительный мост уравновешен, на рельсы наложен шунт с сопротивлением, меньшим нормативного шунта равного 0,06 Ома рельсовая цепь надежно зашунтирована, а светофор автоблокировки горит красным огнем, запрещая проезд на место работ. Если при передвижении движка реохорда не удается уравновесить измерительный мост 3, то это значит, что сопротивление контактов в зажимах 9 велико, необходимо подчистить контакты и снова уравновесить мост 3. Таким образом устройство приобретает помехоустойчивость за счет рационального выбора частоты генератора звуковой частоты и применения фильтра, а стабильность величины сопротивления шунта и контактов непрерывным измерением, невыход величины сопротивления шунта в сторону выше нормативного значения непрерывно контролируется узлом обработки сигнала и блоком сигнализации. Вероятность достоверности не превышения сопротивления шунта величины нормативного 0,06 Ома достигает единицы.

Источники информации 1. А.с. N 1390111, B 61 L 7/08. 1988, БИ N 15.

1. А.с. N 480597, B 61 L 23/06. 1975, БИ N 30.

Формула изобретения

Устройство для предупреждения путевых рабочих, содержащее связанный с рельсами и подключенный к источнику постоянного тока генератор звуковой частоты, к одному из выходов которого подключен один из входов блока обработки сигналов, выход которого связан с блоком сигнализации, отличающееся тем, что оно снабжено фильтром и резисторным измерительным мостом, к одной диагонали которого подключен другой выход генератора звуковой частоты, а к другой диагонали вход фильтра, выход которого подключен к другому входу блока обработки сигнала, при этом три резистора измерительного моста, соединенные последовательно, присоединены к одному и другому рельсам, а четвертый через рельсы параллельно им.

РИСУНКИ

Рисунок 1