RU1795489C - Устройство локомотивной сигнализации - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике сигнализации и может быть использовано дл  проверки бдительности и контрол  состо ни  машиниста электровоза, тепловоза, моторизованного поезда. Целью изобретени   вл етс  повышение функциональной надежности устройства. Цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее датчик, блок выделени  фазической составл ющей, амплитудно-временной селектор, временной селектор, введены электроакустический преобразователь, мультиплексор, усилитель , тональный генератор, цифровой регул тор громкости, группа компараторов, регистр и элемент ИЛ И. При снижении уровн  бдительности машиниста устройство формирует звуковой сигнал, громкость которого зависит от уровн  внешнего шума, 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к транспорту, в частности к устройствам локомотивной сигнализации , проверки бдительности и дл  контрол  состо ни  машиниста электровоза , тепловоза и моторизованного поезда. Область применени  - железнодорожный транспорт,

Известно устройство автоматической локомотивной сигнализации АЛСН с контролем бдительности машиниста и абсолютно действующим автостопом. Оно содержит приемные катушки дл  приема сигнальных кодов, из рельсовой цепи, фильтры, усилитель , дешифратор дл  расшифровки сигнальных кодов, локомотивный светофор, электропневматический клапан, скорости- мер, руко тку бдительности. В случае смены показаний локомотивного светофора с более оазрешающего на менее разрешающие

показани  включаетс  предупредительный сигнал (свисток) ЭПК, если машинист в течении 6-8 с после начала действи  свистка подтверждает свою бдительность кратковременным нажатием руко тки бдительности РБ, то автостоп отключаетс  и автостопного торможени  не происходит. Машинист путем служебного торможени  производит остановку перед закрытым светофором . Если машинист в течении 6-8 секунд не подтвердит свою бдительность нажатием РБ, то включаетс  автостоп и производитс  экстренное торможение поезда. Здесь функцию подачи предупредительного сигнала, выдержки времени 6-8 с и управлени  торможени  выполн ет электропневматический клапан ЭПК.

Недостатком этого устройства  вл етс  то, что оно не исключает проезд запрещаюVJ

О

ел

ь.

00

ю

щих сигналов по вине машиниста, не исключаетс  рефлекторное нажатие руко тки бди- тельности. Интенсивность звукового сигнала предупредительной сигнализации (ЭПК) настроена на наихудший режим воспри ти  его машинистом и составл ет пор дка 80 дБ. Количество срабатываний за смену достаточно велико, что сказываетс  на комфортность работы. ; .

Известна система звукового предупреждени , содержаща  громкоговорители, размещенные в различных местах рабочей зоны, подключенные к усилител м, св занных с мультиплексором, коммутирующих ими в соответствии с командами управлени  и сигнализации, вырабатываемых центральным блоком управлени , подключен задающий генератор, который может вырабатывать запрограммированные серии сигналов , выбор которых осуществл етс  оператором. Данна   система формирует предупредительные сигналы различной интенсивности , уровень которых зависит от уровн  производственного фона в зоне работ и времени суток. К недостаткам нужно отнести значительную сложность системы,

зависимость предупредительного сигнала от местной программы и независимость от функционального состо ни  человека.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство контрол  бдительности машиниста , которое работает совместно с типовым устройством АЛСН и содержит датчики дл  съема информации, усилитель, источник тока управл емый напр жением, блок формировани  сигнала управлени , фильтр нижних частот, полосовой фильтр, усилитель фазической составл ющей электрического сопротивлени  кожи (ЭСК), формирователь ограничитель, селектор помех, логической блок, одновибратор, тактовый

генератор, две группы счетчиков, руко тку бдительности и ЭПК. По существу усилитель , источник тока управл емый напр же- ни-ем, фильтр нижних частот, блок формировани  сигнала управлени , полосовой фильтр и усилитель физической состав- л ющей выполн ют функции блока выделени  физической составл ющей ЭСК. А формирователь,ограничитель и селектор помех по существу  вл етс  амплитудно- временным селектором. Устройство выдел ет физическую составл ющую ЭСК и подает предупредительный сигнал ЭПК в случае увеличени  межимпульсного интервала более 60 с. В ответ на предупредительный свисток машинист нажимает РБ (как в типовой АЛСН). При этом цепь ЭПК замыкаетс . Если РБ была нажата рефлекторно, как это частот бывает в типовой системе контрол , то через 3-4 с цепь ЭПК вновь разомкнетс . Если первый предупредительный сигнал вызовет необходимую активизацию машиниста, то по витс  сигнал фазической

составл ющей, в результате чего цепь ЭПК замкнетс  до следующего случа  снижени  уровн  бодрствовани . Это устройство выгодно отличаетс  от аналогов. Оно следит за психофизиологическим состо нием машиниста , не дава  ему уснуть, отмен   все периодические проверки бдительности, при этом свистки ЭПК раздаютс  только при смене огней локомотивного светофора. Так, по результатам одиннадцати поездок с гру5 зовыми поездами установлено, что при работе устройства было отмечено в общей сложности 923 свистка ЭПК. При этом УКБМ сработало 22 раза.

Таким образом несмотр  на то, что

0 среднее число срабатываний УКБМ в 42 раза меньше количества отмененных свистков ЭПК, общее их количество остаетс  еще очень большим. Это плохо сказываетс  на комфортность работы машиниста. Предуп5 редительный сигнал ЭПК по-прежнему настроен на наихудшие услови  его воспри ти  (повышенный, уровень шумов в кабине и пониженный уровень бдительности машиниста), что приводит к преждевре0 менн.ому утомлению, а в конечном итоге к снижению безопасности движени  поездов .

Целью изобретени   вл етс  повышение функциональной надежности устройст5 ва.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство содержащее датчик, выход которого соединен с входом амплитудно-временного селектора и временной селектор в

0 Него дополнительно введены электроакустический преобразователь, мультиплек- , сор, усилитель, тональный генератор, цифровой регул тор громкости, группа крм- .параторов, регистр и элемент ИЛИ, первый

5 вход которого  вл етс  входом устройства, а выход соединен с первым установочным входом временного селектора, выход амплитудно-временного селектора соединен со вторым входом элемента ИЛИ и со вторым

0 установочным входом временного селектора , выход которого соединен с управл ющим входом регистра и с первым выводом мультиплексора, второй вывод которого соединен с электроакустическим преобразо5 вателем, третий вывод -с входом усилител , выход которого соединен с первыми входами группы компараторов, выходы которых соединены с соответствующими информационными входами регистра, выходы которого соединены с управл ющими входами

цифрового регул тора громкости, вход которого подключен к выходу тонального генератора , а выход соединен с четвертым выходом мультиплексора, вторые входы группы компараторов  вл ютс  входами опорного напр жени , при этом временной селектор содержит два счетчика, элемент НЕ, элемент И и тактовый генератор, выход которого соединен с тактовым входом первого счетчика, выход которого соединен с тактовым входом второго счетчика и с первым входом элемента И, выход которого  вл етс  выходом временного селектора, выход второго счетчика соединен со вторым входом элемента И и с входом элемента НЕ, ., выход которого соединен с управл ющим входом второго счетчика, установочные входы первого и второго счетчиков  вл ютс  соответственно первым и вторым установочными входами временного селектора.

Таким образом существенными отличи ми  вл ютс :

- электроакустический преобразователь , св занный с мультиплексором;

- мультиплексор, первый вывод которого соединен с выходом временного селектора , второй вывод с электроакустическим преобразователем, третий вывод-с входом усилител , четвертый вывод - к выходу цифрового регул тора громкости;

- усилитель, св занный с третьим выводом мультиплексора, а выходом подключенный к первым входам набора компараторов;

- цифровой регул тор громкости, выходом св занный с четвертым выводом мультиплексора , а входом с выходом тонального генератора, при этом входы управлени  подключены к выходам регистра;

- тональный генератор, выходом подключенный ко входу цифрового регул тора громкости;

- набор компараторов, на первые входы которых подключен выход усилител , а на вторые входы поданы опорные напр жени , эквивалентные уровн м шума в кабине и возрастающие от первого к последнему;

- выход временного селектора подключен к управл ющему входу регистра;

- регистр, информационными входами св занный с выходами компараторов, а вы- ходами со входами управлени  цифрового регул тора громкости;

- св зь первого вывода мультиплексора с выходом временного селектора;

- элемент ИЛИ, первый вход которого  вл етс  входом устройства, а выход соединен с первым установочным входом временного селектора, ко второму входу элемента ИЛИ подключен выход амплитудно-временного селектора;

- временной селектор, содержащий два счетчика, элемент НЕ, элемент И и тактовый генератор;

- логический элемент И, выход которого 5  вл етс  выходом временного селектора.

Структурна  схема устройства показана на чертеже.

Устройство локомотивной сигнализации содержит датчики дл  съема информа0 ции (электрического сопротивлени  кожи) 1, блок выделени  фазической составл ющей кожи 2, амплитудно-временной селектор 3, логический элемент ИЛИ 4, элемент логический И 7, тактовый генератор 5, временный

5 селектор межимпульсного интервала физической составл ющей 6, логический элемент НЕ 8, электроакустический преобразователь 9, мультиплексор 10, усилитель 11, набор компараторов 12-15, регистр 16,

0 цифровой регул тор громкости 17, тональный генератор 18.

Устройство работает следующим образом .

С помощью датчиков 1 машинист локо5 мотива подключаетс  к блоку выделени  физической составл ющей. Известными методами (как и в прототипе) в этом блоке происходит выделение информативного показател  электрического сопротивлени  ко0 жи, а именно физической составл ющей ЭСК. Далее выход блока 2 св зан со входом блока 3, где происходит амплитудно-временна  селекци  выделенного сигнала. Происходит это также общеизвестными ме5 тодами: на вход блока пропускаетс  импульс , если уровень импульса физической составл ющей ЭСК больше 1% от тонической составл ющей и длительность импульса более 0,4 с. Выход блока 3 подключен к

0 первому входу логического элемента ИЛИ 4. С приходом каждого импульса с „блока 3 логический элемент 4 подает на установочные входы временного селектора 6 сигналы установки нул . Импульсы тактовой частоты

5 от тактового генератора 5 поступают на тактовый счетный вход временного селектора 6, Период следовани  тактовых сигналов и коэффициент пересчета селектора 6 позвол ет контролировать критическую величину

0 межимпульсного интервала, а также обеспечивает величину задержки, соответствующее времени реакции машиниста на предупредительный сигнал. При развитии дремотного состо ни  физическа  состав5 л юща  затухает и, следовательно, возрастает длительность межимпульсного интервала. Если длительность межимпульсного интервала достигнет критического значени  (60 с), то состо ние выхода селектора 6 выдаст на выходе соответствующую команду на включение предупредительного сигнала. В ответ на звуковой сигнал машинист нажимает руко тку бдительности РБ (вход устройства). При этом цепь подачи акустического сигнала размыкаетс . Но если РБ нажата рефлекторно, как это часто бывает, то фазическа  составл юща  не восстанавливаетс  и через 3 с вновь звучит сигнал. Это вынудит машиниста к повторному нажатию РБ. Так будет пока машинист не активизируетс , т.е. не восстановитс  временно снизивша с  функци  внимани . Если же первый предупредительный, сигнал вызовет необходимую активизацию, по витс  сигнал фазической составл ющей. В результате нажати  РБ цепь замкнетс  до следующего случа  снижени  уровн  бодрствовани .

В данном устройстве отсутствует пневматический свисток и звуковой предупреди- тельный сигнал подаетс  с помощью электроакустического преобразовател  9. По логическому сигналу управлени  выхода блока И 7 мультиплексор 10 подключает электроакустический преобразователь 9 к цифровому регул тору громкости 17, на вход которого поступает сигнал тонального генератора 18. Электроакустический преобразователь вырабатывает звуковые сигналы заданной громкости, в зависимости от команд , поступающих по шине управлени  на регул тор громкости 17с регистра 16. Логическим сигналом управлени  с выхода блока И 7 регистра 16 переводитс  при этом из режима параллельна  запись в режим хранени . Положительной особенностью данного устройства  вл етс  то, что воспроизвод тс  звуковые предупредительные сигналы только той грдмкости, какой поступила команда управлени  с регистра на регул тор громкости. При нажатии РБ при помощи логического элемента ИЛИ 4 обнул етс  не только временной селектор

6, но также происходит переключение регистра 16 в режим параллельна  запись и подключаетс  электроакустический преобразователь 9 с помощью мультиплексора 10 к усилителю 11. В этом режиме преобразователь 9 выполн ет функцию микрофона, а усилитель 11  вл етс  микрофонным усилителем . Выходной сигнал с усилител  11 поступает на первые входы набора компараторов 12-15. На вторые входы компараторов поступают опорные сигналы (например с делител  напр жени ), эквивалентными различным уровн м шума в кабине локомотива и убывающие от первого к последнему. Например, блок 12 настроен на 80 6Д; 13-70 дБ.

Выходы компараторов поступают на информационные входы регистра 16, тем самым формируетс  сигнал управлени  регул тора громкости 17,

Таким образом обеспечиваетс  ступенчатое регулирование громкостью цифрового регул тора в зависимости от уровн  шума в кабине машиниста. .

Предложенное устройство локомотивной сигнализации выгодно отличаетс  от известных аналогов. Повышаетс  комфортность работы машиниста в сочетании с повышением надежности воспри ти  предупредительных сигналов. Учитываетс  реальна  шумова  установка в кабине так и психофизическое состо ние машиниста, повышаетс  функциональна  надежность устройства .

.

Claims (2)

1. Устройство локомотивной сигнализации , содержащее датчик, выход которого соединен с входом амплитудно-временного селектора, и временной селектор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  функциональной надежности устройства, в него введены электроакустический преобразователь , мультиплексор, усилитель, тональный генератор, цифровой регул тор громкости, группа компараторов, регистр и элемент ИЛИ, первый вход которого  вл етс  входом устройства, а выход соединен с первым установочным входом временного селектора, выход амплитудно-временного

селектора соединен с вторым входом элемента ИЛИ и с вторым установочным входом временного селектора, выход которого соединен с управл ющим входом регистра и с первым выводом мультиплексора, второй вывод которого соединен с электроакустическим преобразователем,третий вывод -с входом усилител , выход которого соединен с первыми входами группы компараторов , выходы которых соединены с соответствующими информационными входами регистра, выходы которого соединены с управл ющими входами цифрового регул тора громкости, вход которого подключен к выходу тонального генератора, а выход соединен с четвертым выводом мультиплексора , вторые входы группы компараторов  вл ютс  входами опорного напр жени .

2. Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что временной селектор содержит два счетчика, элемент НЕ, элемент И и тактовый генератор, выход которого соединен с тактовым входом первого счетчика, выход которого соединен с тактовым входом второго счетчика и с первым входом элемента

И, выход которого  вл етс  выходом временного селектора, выход второго счетчика соединен с вторым входом элемента И и с входом элемента НЕ, выход которого соединен с управл ющим входом второго счетчика , установочные входы первого и второго счетчиков  вл ютс  соответственно первым и вторым установочными входами временного селектора.