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Verfahren zum Auswerten von fahrtrichtungsabhängigen Achszählimpulsen
in Eisenbahnsicherungsanlagen.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auswerten von fahrtrichtungsabhängien
Achsz älil impulsen in Eisenbahnsicherungsanlagen, bei dem zum Überwachen von durch
Zählstellen begrenzten Gleisabschnitten die von ein und denselben Fahrzeugen erzeugten
Achszählimpulse und Fahrtrichtungskennzeichen benachbarter Zählstellen Jeweils in
einem gemeinsamen vor- und rückwärts zählenden Differenzzähler ausgewertet werden.
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Achszähielnrichtungen werden im wesentlichen zum Überwachen des Frei-und
Besetztzustandes von Gleisabschnitten verwendet. Hierbei hat die Einrichtung die
Aufgabe, die Differenz zwischen der Zahl der in den zu überwachenden Gleisabschnitt
einlaufenden Achsen und der Zahl der aus dem Abschnitt auslaufenden Achsen zu bilden.
Der Abschnitt wird als besetzt gemeldet, wenn die Differenz von Null verschieden
ist,und als frei gemeldet, wenn dem vergleichenden Differenzzähler genau soviel
Auszählimpulse zugefUhrt werden wie Einzählimpulse eingegeben sind.
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Durch irgendeine Störung könnte eine solche Einrichtung zur Unzeit
bei besetztem Gleisabsohnitt ein Freimeldekennzeichen abgeben und hierdurch eine
nachfolgende Wagengruppe in den besetzten, irrtümlich freigemeldeten Gleisabsohnitt
einfahren. Aus diesem Grunde werden besonder hohe Fo;derungen al die Betriebssicherheit
der Achszähleinrichtungen gestellt, die nur mit aufwendigen Anordnungen erfüllt
werden können.
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Wird nun die Forderung gestellt, die in einen Abschnitt einfahrende
absolute Achszahl zu ermitteln, um abhängig von diesen Achszahlen beispielsweise
in Bezirkssteuerzentralen gestörte Achszähielnrlchtungen in die Grundstellung zu
bringen bzw. den Zugschluss zu erfassen, die Anzahl der Wagen einer Zugeinheit,
bei der auf Z*ischenstationen Wagen ab- oder angehängt werden, zu kontrollieren
usw. » so können bei den bekannten Verfahren, z.B. nach der deutschen Patentschrift
1 169 986, nur dann die absoluten Achszahlen einer Zugeinheit ohne wesentlichen
zusätzlichen Aufwand ermittelt werden, wenn der von der Achszähleinrichtung Überwachte
Gleisabschnitt länger als die Länge einer Zugeinheit ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wirtschaftliches Verfahren
zu erstellen, mit dem unabhängig von der Länge der Gleisabschnitte sowohl durch
Zähistellen begrenzte Gleisabschnitte auf ihren Frei- und Besetztzustand betriebssicher
überwacht als auch die absoluten Achszahlen der die Zähistellen befahrenden Zugeinheiten
sicher zur weiteren Verarbeitung in einer oder mehreren zentralen Betriebsstellen
erfasst werden können.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Achezälilimpulse
Jeder Zählstelle gleichzeitig mit der Übertragung an den gemeinsamen Differenzzähler
einem Jeder Zähistelle zugeordneten, die absolute Achszahl der die betreffende Zählstelle
durchfahrenden Fahrzeuge markierenden Achszähler zugeführt werden, dass, nachdem
der Differenzzahler wieder die Grundstellung, z.B. die Nullstellung, eingenommen
hat, die in den zugehörigen Achszählern markierten Achszahlen zur zentralen Betriebsauswertung
weitergegeben werden und die markierten absoluten Achszahlen von benachbarten Zählstellen
einem Vergleicher zugeführt werden, und dass von diesem Vergleicher nur dann ein
Freikennzeichen abgegeben wird, wenn der gemeinsame Differenzzähler sich in der
Grundstellung befindet und die dem Vergleicher zugeführten absoluten Achszahlen
gleich sind.
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Hierbei ist es zweckmässig, die in den Achszählern markierten absoluten
Achszahlen vor der Weitergabe zu dem zugeordneten Vergleich cher und zu der zentralen
Betriebsauswertung je einem Speicher mit nachgeschaltetem Parallel-Serienwandler,
z.B. einem Schieberegister, und Kodewandler zuzuführen.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, nur dann die absoluten Achszahlen zur
Betriebs auswertung weiterzuleiten, wenn die anstehende Achszahl die gesamten Achsen
einer Zugeinheit beinhaltet. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass aus
den Parallel-Serienwandlern erst dann die absoluten Achszahlen zur zentralen Betriebsauswertung
weitergegeben werden, nachdem an dem Ausgang des zugeordneten Vergleichers das Freikennzeichen
anliegt.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden sowohl die Ubertragung
der AchszEihlimpulse zu den Differenzzählern und zu den Achszählern als auch die
Überprüfung der absoluten Achszahlen benachbarter Zähistellen in dem gemeinsamen
Vergleicher durch aus einem Taktgenerator abgeleitete, nacheinander auftretende
Taktimpulse gesteuert.
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Hiermit wird durch die Verwendung von integrierten Schaltkreisen ein
besonders wirtschaftliches und betriebssicheres Verfahren ermöglicht, wenn zur Überprüfung
der absoluten Achszahlen benachbarter Zählstellen die in die zugehörigen Kodewandler
eingegebenen, die absoluten Achszahlen beinhaltenden Kodezeichen derart umgewandelt
werden, dass im Normalfall bei gleichen Achszahlen die Kodezeichen an den Ausgängen
des einen Kodewandlers invertiert zu den Kodezeichen an den Ausgangen des anderen
Kodewandlers anliegen. Weiterhin Jedes der an entsprechenden Ausgängen der Kodewandler
auftretenden Kodezeichen im Vergleicher Jeweils einem Eingang von zwei eine Vergleichsebene
bildenden invertierenden UND-Gliedern zugeführt wird und die in ein>r aTergleichsebene
angeordneten UND-Glieder über ihren anderen
Eingang gleichzeitig
durch einen entsprechenden Taktimpuls abgefragt werden. Hierbei treten dann an dem
Ausgang einer für alle Vergleichsebenen gemeinsamen weiteren Vergleichsschaltung,
an deren zwei Eingängen Jeweils die Ausgänge der einem Kodewandler zugeordneten
UND-Glieder parallel angeschlossen sind, Vergleichskennzei chen auf.
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Um den Vergleicher selbst noch auf seine Betriebssicherheit zu prüfen,
durchlaufen erfindungsgemass die zum Abfragen der in den Vergleichsebenen eingegebenen
Kodezeichen zugefUhrten Taktimpulse einen Vergleichszähier. Dieser Vergleichszähler
gibt nach der Abfrage aller den Kodewandlern zugeordneten Vergleichsebenen einen
zusätzlichen Taktimpuls an ein weiteres Paar invertierende UND-Glieder, deren anderen
Eingängen ein gleiches Kennzeichen zugeführt wird, ab, wodurch am Ausgang der gemeinsamen
weiteren Vergleichsschaltung ein zu den vorher abgegebenen Vergleichskennzeichen
invertiertes Kennzeichen erzeugt wird.
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Die Erfindung sei beispielsweise anhand der Figuren näher erläutert.
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In den Figuren sind nur die Schaltungsteile dargestellt, die zur Erläuterung
des erfindungsgemässen Verfahrens unbedingt erforderlich sind.
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Es zeigen: Fig. 1 ein Schema zum Auswerten von fahrtriohtungsabhängigen
Achszählimpulsen für einen durch zwei Zählstellen begrenzten Gleisabschnitt; Fig.
2 ein Beispiel zum Erzeugen der Taktimpulse und Fig. 3 Schaltungsteile zum Vergleichen
der in den Achszählern benachbarter Zählstellen eingegebenen absoluten Achszahlen.
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Im linken Teil der Fig. 1 sind zwei Zålstellen S 1 und S n angedeutet,
von denen über nicht dargestellte Schienenkontakte durch eine einwirkende Achse
zwei sich überlappende Achsimpulse abgegeben werden und beispielsweise in den Schaltkreisen
E 1 und E 11 bzw. E n und E n+l aufgenommen werden. Diese Achsimpulse werden dann
für Jede Zählstelle getrennt verarbeitet, wobei die Auswertung in einen Zahl impuls,
in ein Richtungskennzeichen der einwirkenden Achse und in ein Belegtkennzeichen
der Zählstelle erfolgt, die in der Figur beispielsweise in den Anordnungen R 1,
ZJ 1 und B 1 für die Zählstelle S 1 und in den Anordnungen R n, ZJ n und B n für
die Zålstelle S n zur VerfU-gung stehen.
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Zur Verarbeitung der Achszählimpulse und der Richtungskennzeichen
ist es zweckmässig, die Zählstellen nacheinander abzufragen. Hierzu kann eine aus
einem Taktgenerator TG abgeleitete Impulsfolge mit den Taktimpulsen T 0 bis T n
verwendet werden, wobei beispielsweise der ZZihlstelle S 1 die Taktimpulse T 0 bis
T 2 und der Zähistelle S n die Taktimpulse T n-3 bis T n-l nacheinander zugeführt
werden.
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Die anliegenden Achszählimpulse werden nun mit dem Auftreten der entsprechenden
Taktimpulse einerseits abhängig von den Richtungskennzeichen benachbarten Zahl stellen
zugeordneten gemeinsamen Differenzzählern Z 1 und Z 2 und andererseits einem Jeder
Zählstelle zugeordneten, die absolute Achszahl der die betreffende Zähistelle durchfahrenden
Fahrzeuge markierenden Achsz&hier ZE 1 bzw. ZE n zugeführt.
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Die Differenzzähler Z 1 und Z 2 sind verdoppelt, um den besonderen
Sicherheitsforderungen der Bahnverwaltungen zu genügen. In den meisten Fällen kann
bei dem erfindungsgemässen Verfahren einer der Differenzzähler eingespart werden.
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Sobald einer der Differenzzähler die Nullstellung verlässt, wird der
überwachte Gleisabsohnitt als besetzt gemeldet. Im Differenzzähler
kann
die Anzahl der Achsen gespeichert werden, die stich gleichzeitig in einen Glelsabschnitt
befinden können. Haben alle Achsen einen Abschnitt wieder verlassen, so erreicht
der Differenzzähler die Grundstellung, z.B. die Nullstellung, und gibt für den überwachten
Gleisabschnitt ein Freikennzelchen ab. Sind zwei. Differenzzähler vorgesehen, 80
werden die Kennzeichen von beiden verglichen, was beispielsweise in einem UND-Glied
geschehen kann. Bevor 3edoch das Freikennzeichen zur weiteren Verarbeitung abgegeben
wird, steuert dieses einen Vergleicher V an, dem die zu diesem Zeitpunkt in den
entsprechenden Acbszähiern ZE 1 und ZE n gespeicherten absoluten Achszahlen zum
Vergleich zugeführt werden. Als Achszahlen können beispielsweise bintrkodierte D.z
imalz ähle r verwendet werden.
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Es ist vorteilhaft, die in den Achszählern ZE 1 bzw. ZE n gespeioherten
Achszahlen vor ihrer Weitergabe in den Vergleicher V 3eweils Uber einen Speicher
SpE 1 bzw. SpE n und einen Parallel-Serienwandler SE 1 bzw. SE n, der beispielsweise
ein Schieberegister sein kann, einem Kodewandler K 1 bzw. K n zuzuführen.
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Uber den Xbdewandler K 1 bzw. K n kann nun einerseits die Achszahl
einer Zugeinheit optisch angezeigt und andererseits für die Verarbeitung und PrUfung
im Vergleicher in entsprechende Kodezeichen umgewandelt werden. Durch dieses Verfahren
der PrUfung wird sichergestellt, dass auch die beispielsweise aus dem Schieberegister
zur zentralen Betriebs auswertung weitergegebenen Achs zahlen durch Störungen nicht
verfälscht sind.
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Die in den Kodewandler K 1 bzw. K n, Fig. 3, eingegebenen Achszahlen
werden derart umgewandelt, dass die im Normalfall gleiche Achszahlen beinhaltenden
Kodezeichen, z.B. 1, 0, 0, 1, an den Ausgängen des einen Kodewandlers, z.B. K 1,
invertiert zu den Kodezeiohen 0, 1, 1, 0 des anderen Xodewandlers K n auftreten.
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Jedes der an den Ausgängen der Kodewandler K 1 und K n anliegenden
Kodezeichen wird nun im Vergleicher V, Fig. 3, Jeweils einem Eingang von zwei eine
Vergleichsebene bildenden invertierenden UND-Gliedern zugeführt. So liegt das Kodezeichen
1 des Wandlers K 1 an dem Eingang des UND-Gliedes U 1 und das entsprechende Kodezeichen
0 des Wandlers K n am Eingang des UND-Gliedes K n an, usw. Die UND-Glieder U 1 und
U n bilden eine Vergleichsebene. Die Jeweils einem Kodewandler zugeordneten UND-Glieder
sind mit ihren Ausgängen parallel an Je einen Eingang einer weiteren Vergleichsschaltung
VS mit dem Ausgang A gefUhrt.
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Die Abfrage der an den Vergleichsebenen anstehenden Kodezeichen erfolgt
nacheinander, Jedoch in Jeder Vergleichsebene gleichzeitig, indem jeweils an die
Eingänge der entsprechenden UND-Glieder, z.B. U 1 und U n, gleichzeitig ein Taktimpuls,
z.B. T m-4, angelegt wird. Durch die Taktimpulse T m-3 bis T m-l werden die folgenden
Vergleichsebenen abgefragt.
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Stehen an den beiden Kodewandlern K 1 und K n gleiche Achszahlen an,
so wird mit Jedem Taktimpuls T m-4 bis T m-l am Ausgang A der Vergleichsschaltung
VS ein Kennzeichen 1 erzeugt. Ist die eine Achszahl durch eine Störung verfälscht,
so erscheint mit einem Taktimpuls, z.B. T m-2, am Ausgang A das Kennzeichen 0 und
zeigt im Zusammenhang mit dem Taktimpuls in einer nicht dargestellten Schaltungsanordnung
die Störung an.
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Um den Vergleicher V selbst zu prüfen, ist es zweckmässig, nach dem
Ende des Vergleichs einen zusätzlichen Taktimpuls T m an zwei weitere invertierende
UND-Glieder Um 1 und Um n im Vergleicher V, Fig. 3, einzugeben, denen an den anderen
Eingängen die Kennzeichnung 0 zugefuhrt wird. Hierdurch wird am Ausgang A der Vergleichsschaltung
VS das Kennzeichen 0 erzeugt.
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Mit dem Erscheinen des Kennzeichens 0 und den vorher abgegebenen Vergleichskennzeichen
1 sind die Prüfung und der Vergleich der Achszahlen positiv und es können einerseits
die in den Schieberegistern, z.B. SE 1 und SE n, Fig. 1, gespeicherten Achszahlen
zur zentralen Betriebsauswertung weitergegeben werden und andererseits wird nun
das von dem Differenzzähler, z.B. Z 1, abgegebene Freikennzeichen als Freimeldung
FBM bzw. als Freigabekennzeichen FÜ in die weitere, nicht dargestellte Betriebsschaltung
weitergeleitet.
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Zum Vergleich der Achszahlen im Vergleicher V ist es vorteilhaft,
um die Prüfzeit möglichst klein zu halten, eine entsprechende Folge der Taktimpulse
T m-4 bis T m, Fig. 3, zu wählen und diese Taktimpuls se über einen Vergleichszähler
VZ, Fig. 1, dem Vergleicher V zuzuftihren.
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Weiterhin ist es zweckmässig, die Taktimpulse zur Abfrage der Zählstellen
und zum Vergleich aus einem Taktgenerator TG abzuleiten.
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Fig. 2 zeigt den Aufbau eines Taktgenerators TG und die Erzeugung
der Taktimpulse mit handelsüblichen Schaltungsteilen. Zur Takterzeugung kann nach
Fig. 2 beispielsweise ein 100-kHz-4uarzgenerator G verwendet werden, von dem alle
anderen Taktimpulse für die Abfrage, Fortschaltung, Prüfung usw. abgeleitet werden.
Über den Punkt a können die schnellen Taktimpulse zu dem Vergleichazähier VZ, Fig.
1 , gegeben werden. Über einen Teiler 1 : n werden die für die Abfrage erforderlichen
Taktimpulse heruntergesetzt und beispielsweise einem Zähler Z mit nachgeschaltetem
Umsetzer U zugeführt. Der Zähler Z und der Umsetzer U können aus binärkodierten
Dezimalzahlanordnungen bestehen, wobei an den Ausgängen 0 bis n des Umsetzers die
nacheinander folgenden Taktimpulse T o bis T n auftreten.
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Die in den Anordnungen B 1 bzw. B n aufgenommenen Belegtkennzeichen
der Zählstellen S 1 bzw. S n dienen der Zuordnung der Vergleicher V bei durch Zählstellen
überwachten Weichen-, Kreuzungsabsehnitten usw.
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6 Patentansprüche 3 B1. Zeichnungen mit 3 Fig.