RU1799774C - Устройство дл вычислени данных дл идентификации поездов в движении - Google Patents

Abstract

Использование: дл  вычислени  данных дл  идентификации поездов в движении .Сущность изобретени : устройство содержит путевой датчик, блок коммутации, первый элемент ИЛИ, второй элемент ИЛИ, триггер переключени  направлени  счета, счетчик числа, пропорционального первому межосевому рассто нию цифровой компаратор , первый счетчик имитации числа, пропорционального первому межосевому рассто нию Li, третий счетчик числа, пропорционального дробной части центрального межосевого рассто ни  . управл емый третий элемент ИЛИ, логический ключевой элемент, счетчик-отметчик прохода тележки , счетчик первой цифры отношени  L.2:Li, счетчик имитации прохода первых двух колесных пар, блок распределителей, блок счетчиков, второй счетчик второй и третьей цифр отношени  . триггер отметки конца центрального межосевого рассто ни  . 1 ил.

Description

(Л

С

Изобретение относитс  к железнодорожной автоматике, а именно к устройствам дл  идентификации подвижного состава, и может быть использовано в системах управлени  железнодорожным транспортом.

Целью изобретени  -- повышение надежности за счет упрощени  конструкции.

На чертеже показана структурна  схема устройства вычислени  данных дл  идентификации составов поездов в движении.

Устройство.содержит путевой датчик 1, подключенный к блоку 2 коммутации, предназначенному дл  подключени  и отключени  содержащихс  в нем генераторов опорной частоты f 1, 2f 1, и выхода генератора тактовой частоты f2 через логические ключи (на схеме не показано) к соответствующим выходам блока 2 коммутации, один из выходов которого соединен с первым выходом

первого элемента 3 ИЛИ, к второму входу которого подключен другой выход блока коммутации, соединенный также с первым входом второго элемента 4 ИЛИ, другой вход которого подключен к одному из выходов блока 2 коммутации: триггер 5 переключени  направлени  счета; счетчик 6 числа, пропорционального первому межосевому, рассто нию , вход которого соединен с одним из выходов блока 2 коммутации: цифровой компаратор 7, контрольные входы А которого подключены к выходам цифровых разр дов Д счетчика 6 числа, пропорционального первому межосевому рассто нию LI: первый счетчик 8 имитации числа, пропорционального первому межосевому рассто нию Li. выходы Д цифровых разр дов которого соединены с контрольными входами В цифрового компаратора 7. а один

V|

ю

Ю

N vj

4

из входов подключен к выходу первого элемента 3 ИЛИ; третий счетчик 9 числа, пропорционального дробной части центрального межосевсгорассто ни  La, выходы Д цифровых разр дов которого соединены с параллельными входами С первого счетчика 8 имитации числа, пропорционального первому межосе.вому рассто нию Li, в свою очередь , выходы Д цифровых разр дов которого соединены со сдвигом на один в сторону старшего разр да, с параллельными входами С третьего счетчика 9 числа, пропорционального дробной части центрального межосевого рассто ни  La, а один из входов - с выходом второго элемента ИЛИ 4, другой вход - с выходом триггера 5 переключени  направлени  счета; управл емый третий элемент ИЛИ 10, выход которого подключен к второму входу первого счетчика 8 имитации числа, пропорционального первому межосевому рассто нию LI, первый вход - к одному из выходов блока 2 коммутаций, а второй вход - к выходу цифрового компаратора 7; логический ключевой элемент 11, выход которого подключен к третьему из входов третьего счетчика 9 числа , пропорционального дробной части центрального межосевого рассто ни  La;. счетчик 12 отметчик прохода тележки, один из входов которого соединен параллельное вторым входом управл емого третьего элемента 10 ИЛИ, а выход - с одним из входов логического ключевого элемента 11; счетчик

13 первой цифры отношени  La:Li, к одному из входов которого подключен выход счетчика 12 отметчика прохода тележки; счетчик

14 имитации прохода первых двух колесных пар, один вход которого соединен с выходом цифрового компаратора 7, подключенного параллельно к второму входу управл емого третьего элемента 10 ИЛИ, другой вход соединен с первым выходом блока 2 коммутации, а выход - с другим входом логического ключевого элемента 11 и другим входом счетчика 13 первой цифры отношени  La:Li; блок распределителей 15, первый выход которого подключен к третьему выходу управл емого третьего элемента ИЛИ 10, второй выход соединен с третьим входом первого счетчика 8 имитации числа, пропорционального первому межосевому рассто нию LI, третий выход подключен к четвертому из входов третьего счетчика 9 числа, пропорционального дробной части центрального межосевого рассто ни  , а четвертый - к еще одному из входов блока 2 коммутации, а к одному из входов подключен выход цифрового компаратора 7; блок 16 счетчиков, (второй счетчик) второй и третьей цифр отношени  La:Li, к

одному из входов которого подключен выход цифрового компаратора 7, параллельно соединенный с другим входом блока 15 распределителей , к другому входу подключен

другой выход цифрового компаратора 7, подключенный параллельно к входу счетчика 12 отметчика прохода тележек и к одному из входов блока распределителей 15, а выход - к еще одному из входов блока 15, к

0 одному из входов блока 2 коммутации; триггер 17 отметки конца центрального межосевого рассто ни  L-2, один из входов которого соединен с выходом путевого датчика другой вход подключен к выходу счетчика 12

5 отметчика прохода тележки, а выход - к четвертому входу управл емого третьего элемента ИЛИ 1.0, к третьему входу логического ключевого элемента 11, к еще одному из входов блока распределителей 15, к другому

0 входу триггера 5 переключени  направлени  счета и к еще одному из входов блока 2 коммутации.

Устройство работает следующим образом . ..-;..

5в исходном состо нии на выходе путевого датчика 1 сигнал равен нулю. Содержащиес  в блоке 2 коммутации генераторы 18, 19 (на чертеже не показаны), опорной частоты fi и 2fi вырабатывают пр моугольные

0 импульсы, алогические ключи, коммутирующие их выходы к соответствующим выходам блока 2 коммутации, закрыты (на схеме не показаны), счетчики 6, 8, 9,13, 16 наход тс  в нулевом состо нии, счетчик 12 отметки

5 прохода первой тележки, счетчик 14 имитации прохода первых двух колесных пар, блок 15 распределителей и триггер 17 отметки конца центрального межосевого рассто ни  также наход тс  в нулевом

0 состо нии.

При проходе вагонов в составе поезда над путевым датчиком 1 на его выходе формируютс  импульсы, период следовани  которых пропорционален конструктивным

5 рассто ни м между колесными парами. Так, при проходе первой колесной пары первой тележки вагона импульс с выхода датчика 1 поступает на вход установки триггера 17 и подтверждает его нулевое состо ние. Па- 0 раллельно импульс с выхода датчика 1 поступает на вход блока 2 коммутации, при этом второй логический ключ коммутирует выход генератора 18 частоты fi на второй выход блока 2 коммутации, соединенный со

5 счетным входом счетчика 6. Счетчик 6 считает поступающие на его вход импульсы до момента отключени  выхода генератора 18 fi от второго выхода блока 2 коммутации в результате действи  на входе блока 2 ком- мутации импульса с выхода датчика 1 при

проходе второй колесной пары первой тележки вагона. Число импульсов, записанное в счетчик 6, пропорционально первому межосевому рассто нию Ц, и если искусственно воспроизводить это число импульсов, отмеча  контрольными импульсами начало и конец имитации, то период следовани  этих импульсов будет тоже пропорционален первому межосевому рассто нию Li.Така  имитаци  осуществл етс  в процессе измерени  межосевых рассто ний каждого вагона в составе поезда начина  всегда с момента прохода второй колесной пары первой тележки вагона над датчиком 1, импульс на выходе которого при этом, воздейству  на логические ключи в блоке 2 коммутации, открывает их, подключа  выход датчика 1 через первый выход блока 2 и управл емый третий элемент ИЛИ 10 к входу установки нул  первого счетчика 8 имитации числа, пропорционального первому межосевому рассто нию Li, к счетному входу которого через третий выход блока 2 и первый элемент ИЛИ 3 подключаетс  выход генератора 19 частоты 2fi, начина  заполн ть импульсами первый счетчик 8 до момента равенства с числом импульсов, записанным в счетчик 6, при котором на выходе А В компаратора 7 формируетс  импульс, обнул ющий первый счетчик 8, который вновь начинает заполн тьс  импульсами , т.е. цикл заполнени  повтор етс .

Таким образом, использу  счетчики б, 8, 12, 14, цифровой компаратор 7 и генератор 19 частоты 2fi осуществл ет имитацию содержимого счетчика 6 путем заполнени  импульсами первого счетчика 8 до совпадени  ходов в цифровых разр дах обоих счетчиков . При этом врем  заполнени  первого счетчика 8 до момента равенства с содержимым счетчика 6 используетс  дл  контрол  межосевых рассто ний в тележке путем сравнени  времени заполнени  с временем следовани  импульсов на выходе путевого датчика. Дл  нормированного контрол  межосевых рассто ний в любой тележке, дл  заполнени  импульсами первого счетчика 8 используетс  выход генератора 19 с частотой 2ft, что дает возможность имитировать , импульсы на выходе А В цифрового компаратора 7 с периодичностью следовани , пропорциональной 0,5 Li, относительно времени заполнени  счетчика б импульсами с выхода генератора частоты fi, число которых пропорционально первому межосевому рассто нию Li, а это, в свою очередь, позвол ет контролировать с помощью счетчика 12, у которого коэффициент пересчета задан равным трем, период, пропорциональный 1,5 LI (полуторному первому межосевому рассто нию), что больше любого межосевого рассто ни  в любой тележке , но меньше наименьшего центрального межосевого рассто ни  L2. Так, 5 например, с момента начала процесса имитации , т.е. с заполнени  импульсами первого счетчика 8, последний обнул етс  импульсами, действующими на выходе компаратора 7 в моменты совпадени  со0 держимого первого счетчика 8 и счетчика б, периодичность которых пропорциональна 0,5 Li, а также импульсами, действующими на выходе датчика 1 с периодичностью, пропорциональной рассто ни м между ос ми

5 колесных пар, когда в тележке их больше двух. При этом импульс на выходе счетчика 12 может сформироватьс  при условии действи  трех импульсов на его входе, а это может быть только после прохода тележки

0 над путевым датчиком, когда обнуление первого счетчика 8 и счетчика 12 импульсами от осей прекращаетс .

Прекращаетс  обнуление импульсами от осей и другого счетчика 14, с коэффици5 ентом пересчета, равным двум, с прмощью которого осуществл етс  формирование импульсов на его выходе с периодом следовани , пропорциональным первому межосевому рассто нию LI, т.е. имитаци 

0 прохода первых двух колерных пар, начина  с момента прохода последней колесной пары в тележке над путевым датчиком 1.

Таким образом, если импульс на выходе счетчика 12 фиксирует момент удалени  по5 следней колесной пары относительно оси путевого датчика на рассто ние, равное соответственно 1,5 Li (полуторное первое , межосевое рассто ние LI), то к моменту действи  второго импульса на выходе счетчика

0 14 втора  колесна  пара удал етс  на рассто ние 2Li. Счетчик 12 вырабатывает только один импульс, действие которого записываетс  триггером 17, одновременно с этим воздействием этого же импульса от5 крываетс  логический ключевой элемент 11, подключающий выход счетчика 14 к входу третьего счетчика 9, и этот же импульс записываетс  в счетчик 13 и подключает к счетному входу счетчика 13 выход счетчика 14

0 (на схеме не показано), таким образом, второй импульс, действующий на выходе счетчика 14, тоже будет записан счетчиком 13. Третий импульс, записанный счетчиком 13, будет означать что в этот момент последн  

5 колесна  пара первой тележки удалилась на рассто ние (относительно оси путевого датчика ) 3Li и т.д. Т.е. имитаци  числа, пропорционального первому межосевому рассто нию LI, используетс  в конечном итоге дл  измерени  центрального межосевого рассто ни  путем подсчета количества имитаций числа, пропорционального первому межосевому рассто нию LI, за врем  контрол  центрального межосевого рассто ни  La, с помощью счетчика 13, записывающего число импульсов, действовавших на выходе счетчика 14 в течение времени измерени  La. Одновременно, начина  с момента действи  импульса на выходе счетчика 12 отметчика прохода тележки, в блоке 2 коммутации через п тый логический ключ к соответствующему выходу коммутируетс  выход генератора 18 частоты fi, подключенный через элемент ИЛИ 4 к выходу третьего счетчика 9 числа, пропорционального дробной части La. При этом третий счетчик 9 начинает заполн тьс  импульсами от генератора 18 fi и обнул етс  импульсами с выхода счетчика 14 с периодом следовани , равным LL Запись числа дробной части La осуществл етс  в промежуток времени между последним импульсом обнулени  третьего счетчика 9 и моментом отключени  выхода генератора 18 частоты fi от входа третьего счетчика 9 в результате действи  импульса, формируемого на выходе RC-цепи, подключенной к инверсному выходу триггера 17 (на схеме не показано), который устанавливаетс  в исходное состо ние при проходе над путевым датчиком первой колесной пары второй тележки, фиксиру  конец центрального межосевого рассто ни  La. Записанное при этом в третий счетчик 9 число импульсов пропорционально дробной части La. Так же под воздействием импульса на выходе триггера 17 в управл емом третьем элементе ИЛИ 10 блокируетс  действие импульсов , поступающих с выхода цифрового компаратора 7 на вход обнулени  первого счетчика 8, а в блоке 2 коммутации все логические ключи закрываютс , кроме четвертого, который подключает четвертый выход блока 15 через первый и второй элементы ИЛИ 3,4 к входам первого и третьего счетчиков 8 и 9. Кроме того, под воздействием того же импульса триггер 5 устанавливаетс  в единичное состо ние, переключа  режим третьего счетчика 9 на вычитание ,

На этом первый этап измерени  и частотного вычислени  отношени  La:Li заканчиваетс ,

В момент окончани  импульса, действующего на выходе триггера 17 (использу  момент спада импульса), в блоке 15 (на схеме не показано) формируетс  импульс, запускающий его, С этого момента начинаетс  процесс делени  числа, пропорционального дробной части центрального межосевого рассто ни  La, записанного в двоично-дес тичной форме в третий счетчик 9, на число,

пропорциональное первому межосевому рассто нию Li, записанному в той же форме в счетчик 6. При этом первый счетчик 8 используетс  как дл  параллельной переззпи .си содержимого третьего счетчика 9 сравнени  с помощью цифрового компаратора 7 с содержимым счетчика 6, так и дл  контрол  вычитаемого числа из содержимого третьего счетчика 9, равного числу, запи0 санному в счетчик 6, а также дл  осуществлени  сдвига содержимого третьего счетчика 9 на один и более в сторону старшего разр да. Движение шаговых распределителей осуществл етс  с помощью

5 генератора импульсов с частотой fa, содержащегос  в блоке распределителей 15 (на схеме не показано).

С момента запуска блока 15 на выходе разр дов шаговых распределителей форми0 руютс  импульсы. Так, на первом такте импульс , действующий на первом выходе блока 15, подаетс  на вход управлени  параллельной записи первого .счетчика 8, в результате чего содержимое третьего счет5 чика 9 переписываетс  в первый счетчик 8. На третьем такте контролируетс  состо ние выходов и цифрового компаратора 7 на входах схем совпадени , содержащихс  в блоке 15 (на схеме не показано). Если

0 фиксируетс  высокий уровень на выходе компаратора 7, то блок 15 продолжает работу, включа  в работу другой шаговый распределитель, импульс.на выходе разр дов которого на первом такте действует на

5 третьем выходе блока 15 и поступает на вход управлени  параллельной записи третьего счетчика 9, в результате чего содержимое первого счетчика 8 переписываетс  в третий счетчик 9, но со сдвигом на

0 один, в сторону старшего разр да, увеличива  число на один пор док. На втором такте импульс, действующий на втором выходе блока распределителей 15, поступает на вход управлени  параллельной записи пер5 вого счетчика 8, в результате чего содержимое третьего счетчика 9 оп ть переписываетс  в первый счетчик 8, при этом содержимое этого счетчика сравниваетс  цифровым компаратором 7 с содержи0 мым счетчика 6. На третьем такте оп ть контролируетс  вблокераспределителей.15 состо ние выходов и компаратора 7. Если на этот раз фиксируетс  высокий уровень на выходе цифрового компара5 тора 7, то при этом выход генератора частоты fa подключаетс  к четвертому выходу блока распределителей 15 и далее по подготовленным ранее цеп м через блок 2 к счетным входам первого счетчика 8 и третьего счетчика 9. При этом счетчик 8 считает импульсы до момента совпадени  с числом импульсов, записанных Ё счетчике 6, а из третьего счетчика 9 вычитаетс  такое же число импульсов, потому что в момент совпадени  содержимого счетчика 8 с содержи- мым счетчика 6 на выходе компаратора

7 формируетс  импульс, который отключает выход генератора частоты fz от четвертого выхода блока 15, прекраща  подачу импульсов на входы первого и третьего счетчиков

8 и 9. По окончании действи  импульса на выходе компаратора 7 в момент его спада в блоке 15 формируетс  импульс (на схеме не показано), вновь запускающий блок 15. Повтор етс  цикл сравнени  содер- жимого счетчика 9, дл  чего его содержимое вновь переписываетс  в счетчик 8, и если при контроле состо ни  выходов и компаратора 7 окажетс , что высокий уровень оп ть на выходе , то повтор етс  цикл вычитани , если высокий уровень окажетс  на выходе , то осуществитс  цикл сдвига содержимого счетчика 9 и т.д.

Число вычитаний из счетчика 9 до момента , когда содержимое его окажетс  меньше содержимого счетчика 6 во второй раз, что фиксируетс  высоким уровнем на выходе компаратора 7, подсчитывает счетчик второй цифры отношени , содержащийс  в блоке 16.Число вычитаний до по в- лени  высокого уровн  на выходе крмпаратора 7 в третий раз подсчитывает соответственно счетчик третьей цифры отношени . Высокие уровни, формируемые на выходе компаратора 7, используютс  дл  управлени  содержащегос  в блоке 16 распределител  и элементов И (на схеме не показано), предназначенных дл  подключени  выхода компаратора 7 к счетным входам второго и третьего счетчиков цифр отношени , а также дл  формировани  импульса конец делени  в момент установлени  высокого уровн  на выходе компаратора 7 в третий раз. При этом все элементы устройства, кроме счетчика 13 и блока 16 счетчиков (второй счетчик), устанавливаетс  в исходное состо ние, Содержимое счетчиков числа отношени  La:Li с помощью средств, не указанных на схеме, переписываетс  в буферное ОЗУ. Таким об- разом осуществл етс  измерение межосевых рассто ний LI и L.2, вычисление отношени  La:Li дл  каждого вагона в составе поезда и запись этих результатов в бу- ферное ОЗУ,  вл ющихс  данными, совокупность которых используетс  дл  идентификации состава поезда в другом пункте и прив зки этих данных к номеру этого поезда. После прохода поезда над путевым датчиком формируетс  сигнал конец

поезда , по команде которого содержимое ОЗУ считываетс  и передаетс  на следующую станцию вместе с номером поезда дл  последующей идентификации с помощью других аппаратных средств прибывшего на следующую станцию поезда со своим номером . По окончании процесса передачи информации из ОЗУ все устройства устанавливаетс  в исходное состо ние.

Технико-экономическа  эффективность за вл емого изобретени  заключаетс  в том, что отпадает необходимость производить натурную проверку составов на стыковых и сортировочных станци х, а также натурную проверку о прибытии в полном составе на промежуточных станци х однопутных участков. Ожидаемый экономический эффект от использовани  за вл емого изобретени  на одной Западно-Сибирской железной дороге составит 1,63 млн.рублей в год по сравнению, с базовым объектом ДЦМ-ДОН, не счита  технологического эффекта .

Claims (1)

1. Формула изобр е.т е н и   Устройство дл  вычислени  данных дл  идентификации поездов в движении, содержащее путевой датчик, генератор импульсов , счетчики, выход одного из которых соединен с одним из входов компаратора, один из выходов которого соединен с одним из входов другого счетчика, и триггер, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности, оно снабжено блоком коммутации, элементами ИЛИ, ключевым элементом, блоком распределителей и дополнительными генератором импульсов, счетчиками и триггером, выход которого подключен к первому входу третьего счетчика , второй вход которого соединен с первым выходом ключевого элемента, третий вход- с первым выходом блока распределителей, четвертый вход - с выходом первого счетчика ,п тый вход подключен к выходу первого элемента ИЛИ, одним и другим входами св занного соответственно с первым и вторым выходами блока коммутации, а выход - к первому входу первого счетчика, второй вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, одним и другим входами соединенного соответственно с первым и третьим выходами блоков коммутации, третий вход - к второму выходу блока распределителей , а четвертый вход - к выходу третьего элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с третьим выходом блока распределителей , второй вход - с четвертым выходом блока коммутации, подключенным к первым входам четвертого и п того счетчиков , а третий вход - с вторым выходом компаратора, подключенным к вторым входам четвертого и п того счетчиков и первому входу блока распределителей, второй вход которого подключен к третьему выходу компаратора, третий вход - к первому выходу компаратора, четвертый вход - к выходу второго счетчика, соединенному с первым входом блока коммутации и первому входу первого триггера, второй выход - к четвертому входу третьего элемента ИЛИ, третий выход - к четвертому входу первого счетчика , а четвертый выход блока распределителей - к второму входу блока коммутации, третий вход которого соединен с выходом четвертого счетчика, подключенным к первым входам ключевого элемента, шестого

   0

   счетчика и второго триггера, четвертый вход - с выходом второго триггера, подключенным к второму входу первого триггера, п тому входу блока распределителей, второму входу ключевого элемента и четвертому входу третьего элемента ИЛИ, п тый вход блока коммутации и второй вход второго триггера подключены к путевому датчику, а шестой, седьмой и восьмой входы блока коммутации подключены к выходам первого второго и третьего генераторов импульсов, а второй выход блока коммутации соединен с входом седьмого счетчика, выход которого подключен к другому входу компаратора.