Устройство счета вагонов
Владельцы патента RU 2683705:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта (МИИТ)" РУТ (МИИТ) (RU)
Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике контроля освобождения путевого участка для подсчета количества вагонов. Устройство включает рельсовую линию с перемычками по концам, путевой генератор, путевой приемник, фиксирующий превышение текущим напряжением приемного конца порогового значения, резисторы, операционный усилитель, конденсаторы, диоды и счетчик. Устройство счета вагонов позволяет отсчитывать количество вагонов в проходящем поезде посредством короткой рельсовой линии с закороченными концами, к середине рельсовой линии подключен генератор тональной частоты и приемник, фиксирующий освобождение рельсовой линии в момент выхода с нее колесных пар вагонов, в этот момент на входе счетчика появляется сигнал, который увеличивает позицию счетчика на единицу, что позволяет определить количество вагонов в поезде. Достигается возможность осуществления подсчета количества вагонов. 3 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к железнодорожной технике, а именно к железнодорожной автоматике и телемеханике для регулирования движения поездов и может быть использовано для контроля освобождения путевого участка.
Уровень техники
Близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство, основанное на счете осей. Принцип его работы заключается в том, что при входе поезда на контролируемый участок пути производится подсчет числа осей поезда. Подсчет осей осуществляется взаимодействием магнитного поля реборды колеса и магнитной педали. Информация о количестве прошедших вагонов передается на контрольный пункт на выходе контролируемого участка, в котором также производится подсчет числа осей. В случае совпадения результатов формируется команда о проследовании поезда в полном составе, то есть об освобождении контролируемого участка. [Полевой Ю.И., Федоров Н.Е. Методы контроля состояния железнодорожных путевых участков. - Самара: СамГАПС, 2006. 72 с.].
Недостатком устройства является высокое требование к надежности и устойчивости работы путевых датчиков, которые работают в сложных условиях - вибрация, загрязнение, намерзание ледяной корки, колебания влажности и температуры окружающей среды в широком диапазоне, резкие динамические нагрузки, большие пределы изменения скоростей проследования контролируемых объектов, и, как следствие, невысокая надежность.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство, выбранное в качестве прототипа, основанное на контроле состояний путевого участка. Оно содержит рельсовую линию с тяговыми перемычками по концам, источник питания переменного тока, подключенный к рельсам через ограничивающий ограничитель, приемник, контролирующий превышение значение. М.: Транспорт, 19902006. 296 с.] (102-107 с.).
Недостатком устройства является то, что оно не позволяет считать количество вагонов.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является способность устройства осуществлять подсчет количества вагонов.
Технический результат достигается тем, что устройство счета вагонов, содержащее рельсовую линию с перемычками по концам, путевой генератор, путевой приемник, фиксирующий превышение текущим напряжением приемного конца порогового значения, дополнено тем, что левая и правая перемычки по концам соединяют рельсы, путевой генератор выдает сигнал тональной частоты, пороговым значением приемника является опорное напряжение, которое равно половине текущего напряжения путевого генератора, путевой приемник фиксирует равенство текущего напряжения приемного конца и опорного напряжения с последующим превышением текущего напряжения над опорным, первый полюс путевого генератора соединен с первым полюсом первого резистора, с плюсовым выводом операционного усилителя, первыми полюсами второго и третьего резисторов, второй полюс последнего соединен с первым полюсом второго конденсатора, второй полюс которого соединен с неинверсным входом операционного усилителя и вторым полюсом первого конденсатора, первый полюс которого соединен со вторым полюсом второго резистора, первым полюсом четвертого резистора, первым полюсом третьего конденсатора, вторым полюсом диода, первый полюс которого соединен с серединой одного рельса рельсовой линии, со вторым полюсом четвертого конденсатора, с минусовым выводом операционного усилителя, со вторым полюсом путевого генератора, второй полюс первого резистора соединен с первым полюсом пятого резистора, первым полюсом четвертого конденсатора и серединой точкой другого рельса рельсовой цепи, оба рельса рельсовой линии, левая и правая междурельсовые перемычки совместно с четвертым конденсатором образуют параллельный колебательный контур, резонансная частота которого соответствует частоте путевого генератора, второй полюс третьего конденсатора соединен со вторыми полюсами четвертого и пятого резисторов и инверсным входом операционного усилителя, выход которого соединен со счетным входом счетчика, на одном из выходов которого появляется потенциал логической единицы, номер которого соответствует количеству прошедших вагонов по рельсовой линии.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 изображена схема счета вагонов, на фиг. 2 - зависимости опорного напряжения и сигнала от времени в отсутствии подвижного состава на рельсовой цепи, на фиг. 3 - зависимости опорного напряжения и сигнала от времени при передвижении подвижного состава по рельсовой линии.
Осуществление изобретения
На фиг. 1-3 представлены следующие обозначения:
1 - рельсовая цепь РЦ;
2 и 3 - левая и правая междурельсовые перемычки МПЛ и МПП;
4 и 5 - первый и второй вагоны В1 и В2;
6, 7, 8 и 9 первая, вторая, третья и четвертая колесные пары;
10 - база вагона БВ;
11 - путевой генератор ГП;
12, 13, 14, 15 и 16 - первый R1, второй R2, третий R3, четвертый R4 и пятый R5 резисторы;
17, 18, 19 и 20 - первый С1, второй С2, третий С3 и четвертый С4 конденсаторы;
21 - диод VD;
22 - операционный усилитель ОУ;
23 - счетчик СТ;
24 - напряжение сигнала в отсутствии подвижного состава;
25 - опорное напряжение;
26 - напряжение сигнала при передвижении подвижного состава;
27 - момент переключения счетчика - точка В.
Счет вагонов осуществляется в процессе движения поезда (выгоны В1 - 4, В2 - 5 и т.д.) посредством датчика, который состоит из рельсовой линии РЛ 1, концы которой соединены левой МПЛ - 2 и правой МПП - 3 междурельсовыми перемычками. Дина рельсовой линии РЛ - 1 равна длине базы вагона БВ - 10. При следовании поезда рельсовая линия РЛ - 1 освобождается столько раз, сколько вагонов в поезде (без учета проследования локомотива, освобождения за последним вагоном, дрезины с меньшей длиной базы и т.д.). К середине рельсовой линии подключен четвертый конденсатор С4 - 20, который совместно с отрезками рельс рельсовой линии и междурельсовых перемычек МПЛ - 2 и МПП - 3 образует параллельный колебательный контур. В контуре возникают резонансные явления на частоте сигнального тока путевого генератора ГП - 11, при этом входное сопротивление (в середине рельсовой линии) значительно возрастает. Питание рельсовой линии осуществляется от середины. При нахождении на рельсовой линии одной или двух колесных пар нарушаются резонансные процессы и входное сопротивление снижается. На фиг. 1 для простоты описания приведен пример с двухосными вагонами. При движении четырехосных вагонов длина рельсовой линии РЛ - 1 не должна превышать расстояния между осями внутренних (относительно вагона) колесных пар.
Двух полюсные элементы устройства (резисторы и конденсаторы) имеют обозначения: левый (нижний) полюс является первым, правый (верхний) - вторым. Элементы устройства соединены следующим образом. К первому полюсу путевого генератора ГП 11 подсоединены первые полюса первого R1 12, второго R2 13 и третьего R3 14 резисторов, а так же полюс П операционного усилителя ОУ 22. Ко второму полюсу первого резистора R1 12 подсоединены первые полюсы пятого резистора R5 16 и четвертого конденсатора С4 - 20, а так же середина одного рельса рельсовой линии РЛ 1, к середине другого рельса подсоединены вторые полюса четвертого конденсатора С4 20 и путевого генератора ГП 11, первый полюс диода VD 21 и полюс М операционного усилителя ОУ 22. Ко второму полюсу резистора R3 14 подсоединен первый полюс конденсатора С2 12, второй полюс которого подсоединен к неинверсному входу операционного усилителя ОУ 22 и второй полюс первого конденсатора С1 17, к первому полюсу которого подсоединены вторые полюса второго резистора R2 13, диода VD 21 и первые полюса третьего конденсатора С3 19 и четвертого резистора R4 15, к выходу которого подсоединены вторые полюса пятого резистора R5 16 и третьего конденсатора С3 19, а так же инверсный вход операционного усилителя ОУ 22, к выходу которого подсоединен счетный вход С счетчика СТ 23. На одном из выходов счетчика СТ 23 появляется потенциал логической единицы, номер которого соответствует порядковому номеру проходящего выгона. Вход R счетчика СТ 23 на схеме фиг. 1 не задействован.
На фиг. 2 показаны значения сигнала (текущее напряжение середины рельсовой линии) Vc 24 и опорного напряжения Vo 25 (половина напряжения на полюсах путевого генератора ГП 11 при равных значениях емкостей конденсаторов С1 17 и С2 18) в отсутствии влияния подвижного состава. В отсутствии влияния шунта значение сигнала Vc 24 не меняется. Значение опорного напряжения Vo 25 вообще не зависит от влияния шунта.
На фиг. 3 показаны значения сигнала (текущее напряжение середины рельсовой линии) Vc 26 и опорного напряжения Vo 25 (половина напряжения на полюсах путевого генератора ГП 11 при равных значениях емкостей конденсаторов С1 17 и С2 18) при влиянии движущегося поезда. При уходе колесных пар с рельсовой линии РЛ 1 напряжение сигнала в точке В 27 сравнивается с опорным напряжением, а затем превышает его. Этот момент фиксируется устройством как проследование очередного вагона.
Предложенное устройство позволяет производить счет вагонов движущегося поезда.
Устройство счета вагонов, содержащее рельсовую линию с перемычками по концам, путевой генератор, путевой приемник, фиксирующий превышение текущим напряжением приемного конца порогового значения, отличающееся тем, что левая и правая перемычки по концам соединяют рельсы, путевой генератор выполнен с возможностью выдачи сигнала тональной частоты, пороговым значением приемника является опорное напряжение, которое равно половине текущего напряжения путевого генератора, путевой приемник выполнен с возможностью фиксации равенства текущего напряжения приемного конца и опорного напряжения с последующим превышением текущего напряжения над опорным, первый полюс путевого генератора соединен с первым полюсом первого резистора, с плюсовым выводом операционного усилителя, первыми полюсами второго и третьего резисторов, второй полюс последнего соединен с первым полюсом второго конденсатора, второй полюс которого соединен с неинверсным входом операционного усилителя и вторым полюсом первого конденсатора, первый полюс которого соединен со вторым полюсом второго резистора, первым полюсом четвертого резистора, первым полюсом третьего конденсатора, вторым полюсом диода, первый полюс которого соединен с серединой одного рельса рельсовой линии, со вторым полюсом четвертого конденсатора, с минусовым выводом операционного усилителя, со вторым полюсом путевого генератора, второй полюс первого резистора соединен с первым полюсом пятого резистора, первым полюсом четвертого конденсатора и серединной точкой другого рельса рельсовой цепи, оба рельса рельсовой линии, левая и правая междурельсовые перемычки совместно с четвертым конденсатором образуют параллельный колебательный контур, резонансная частота которого соответствует частоте путевого генератора, второй полюс третьего конденсатора соединен со вторыми полюсами четвертого и пятого резисторов и инверсным входом операционного усилителя, выход которого соединен со счетным входом счетчика, на одном из выходов которого появляется потенциал логической единицы, номер которого соответствует количеству прошедших вагонов по рельсовой линии.
