RU2123953C1

RU2123953C1 - Inductive wire pickup for detecting vehicle within limits of track section

Info

Publication number: RU2123953C1
Application number: RU97105088A
Authority: RU
Inventors: Ю.Г. Боровков; А.А. Осокин; М.В. Ильичев; С.Е. Карюкин
Priority date: 1997-04-01
Filing date: 1997-04-01
Publication date: 1998-12-27

Abstract

FIELD: pickups for detecting vehicle. SUBSTANCE: pickup has signal generator coupled with inductive stub and is connected to first inputs of comparators. Output of first comparator is output of pickup, and outputs of second and third comparators are connected to first and second inputs of OR gate and to control inputs of reversible counter whose outputs are connected to address inputs of multiplexer whose output is connected to signal generator feedback input. Second output of signal generator is connected also to input of resistive voltage divider whose outputs are connected to data inputs of multiplexer. Output of OR gate, pulse generator and first comparator are connected, respectively, to first second and third inputs of AND gate. Output of AND gate is connected to complementing input of reversible counter. EFFECT: increased accuracy of vehicle detection owing to protection of inductive wire pickups parameters from destabilizing factors. 1 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и может быть использовано для контроля наличия транспортного средства (ТС) в границах определенного участка пути, например, подгорочного парка сортировочных горок. The invention relates to railway automation and telemechanics and can be used to control the presence of a vehicle (TS) within a certain section of the track, for example, podgorny park sorting hills.

Известны индуктивно-проводные датчики для контроля наличия поезда в границах определенного участка пути, содержащие генератор, первый выход которого соединен с индуктивным шлейфом, расположенным в границах определенного участка пути, а второй выход подключен к входу дешифратора сигналов (см. патенты ФРГ 3113197, B 61 L 25/02, 1981 г.; 3412150, B 61 L 18/19 84 г.; 3412152, B 61 L 1/18, 1984 г.; заявку ЕПВ 0396798, B 61 L 1/08, 1989 г.). Inductive-wire sensors are known for monitoring the presence of a train within a certain section of a track, containing a generator, the first output of which is connected to an inductive loop located within a certain section of the track, and the second output is connected to the input of a signal decoder (see German patents 3113197, B 61 L 25/02, 1981; 3412150, B 61 L 18/19 84; 3412152, B 61 L 1/18, 1984; application EPO 0396798, B 61 L 1/08, 1989).

Недостатком известных устройств является недостаточная точность обнаружения ТС на определенном участке пути. A disadvantage of the known devices is the lack of accuracy in the detection of vehicles on a certain section of the path.

Из известных устройств наиболее близким является индуктивно-проводной датчик для обнаружения транспортного средства в границах определенного участка пути, содержащий генератор сигнала, первый выход которого соединен с индуктивным шлейфом, расположенным в границах определенного участка пути, а второй выход подключен к первому входу первого компаратора, второй вход которого предназначен для подачи на него фиксированного напряжения, а выход подключен к входу электронного ключа, выход которого является выходом устройства (см. заявку ЕПВ, 0396798, B 61 L 1/08, 1989 г.). Of the known devices, the closest is an inductive-wire sensor for detecting a vehicle within a certain section of a path, containing a signal generator, the first output of which is connected to an inductive loop located within a certain section of the path, and the second output is connected to the first input of the first comparator, the second the input of which is designed to supply a fixed voltage to it, and the output is connected to the input of an electronic key, the output of which is the output of the device (see EPO application , 0396798, B 61 L 1/08, 1989).

Недостатком устройства является недостаточная точность обнаружения ТС на определенном участке пути из-за изменения чувствительности индуктивно-проводного датчика вследствие влияния на него климатических факторов. The disadvantage of this device is the lack of accuracy in detecting vehicles in a certain section of the track due to changes in the sensitivity of the inductive-wire sensor due to the influence of climatic factors on it.

Задачей изобретения является повышение точности обнаружения ТС путем исключения воздействия различных дестабилизирующих факторов на параметры индуктивно-проводного датчика. The objective of the invention is to increase the accuracy of detection of vehicles by eliminating the effects of various destabilizing factors on the parameters of the inductive-wire sensor.

Поставленная задача реализуется следующей совокупностью существенных признаков. The task is implemented by the following set of essential features.

В индуктивно-проводной датчик для обнаружения транспортного средства в границах определенного участка пути, содержащий генератор сигнала, первый выход которого соединен с индуктивным шлейфом, расположенным в границах определенного участка пути, а второй выход подключен к первому входу первого компаратора, второй вход которого предназначен для подачи на него фиксированного напряжения, а выход подключен к входу электронного ключа, выход которого является выходом устройства, введены второй и третий компараторы, генератор импульсов, реверсивный счетчик, мультиплексор, элементы ИЛИ и И, резисторный делитель напряжения, при этом второй выход генератора сигнала подключен к первым входам второго и третьего компараторов, вторые входы которых предназначены для подачи на них соответствующих фиксированных напряжений, а выходы подключены к первому и второму входам соответственно элемента ИЛИ и к входам управления соответственно на вычитание и на сложение реверсивного счетчика, выходы которого подключены к адресным входам мультиплексора, выход которого подключен к входу обратной связи генератора сигнала, второй выход которого подключен также к входу резисторного делителя напряжения, выходы которого подключены к информационным входам мультиплексора, а к первому, второму и третьему входам элемента И подключены соответственно выходы элемента ИЛИ, генератора импульсов и первого компаратора, а выход элемента И подключен к счетному входу реверсивного счетчика. In an inductive-wire sensor for detecting a vehicle within a certain section of a path, containing a signal generator, the first output of which is connected to an inductive loop located within a certain section of the path, and the second output is connected to the first input of the first comparator, the second input of which is designed to supply it has a fixed voltage, and the output is connected to the input of an electronic key, the output of which is the output of the device, the second and third comparators, a pulse generator, a roar are introduced an active counter, multiplexer, elements OR and AND, a resistor voltage divider, while the second output of the signal generator is connected to the first inputs of the second and third comparators, the second inputs of which are designed to supply the corresponding fixed voltages, and the outputs are connected to the first and second inputs, respectively OR element and to the control inputs, respectively, for subtraction and addition of the reversible counter, the outputs of which are connected to the address inputs of the multiplexer, the output of which is connected to the input of the image communication signal generator, the second output of which is also connected to the input of the resistor voltage divider, the outputs of which are connected to the information inputs of the multiplexer, and the outputs of the OR element, pulse generator and the first comparator, respectively, are connected to the first, second and third inputs of the element And, and the output of the element And connected to the counting input of the reverse counter.

Сопоставительный анализ заявленного изобретения с наиболее близким аналогом выявил отличия, указанные в отличительной части формулы изобретения, и не выявил технического решения с признаками, идентичными всем признакам заявляемого технического решения, что свидетельствует о соответствии изобретения условию патентоспособности "новизна". A comparative analysis of the claimed invention with the closest analogue revealed the differences indicated in the characterizing part of the claims, and did not reveal a technical solution with features identical to all the features of the claimed technical solution, which indicates the compliance of the invention with the condition of patentability "novelty".

Проведенный патентный поиск в данной области техники выявил наличие решений, имеющих признаки, совпадающие с некоторыми отличительными признаками изобретения, но вся совокупность отличительных признаков, обеспечивающая поставленную задачу, не известны из уровня техники, что свидетельствует о соответствии данного изобретения условию патентоспособности "изобретательский уровень". A patent search in the art revealed the presence of solutions having features that match some of the distinguishing features of the invention, but the totality of the distinguishing features that provide the task is not known from the prior art, which indicates that the invention meets the patentability condition of "inventive step".

На чертеже представлена структурная схема устройства. The drawing shows a structural diagram of a device.

Индуктивно-проводной датчик для обнаружения транспортного средства в границах определенного участка пути содержит генератор 1 сигнала, первый выход которого соединен с индуктивным шлейфом 2 с перекрещиванием, являющимся чувствительным элементом датчика, расположенным в границах определенного участка пути, а второй выход подключен к входу первого компаратора, на второй вход которого подается фиксированное напряжение U₁, а выход которого подключен к входу электронного ключа 4, выход которого является выходом устройства, при этом выход генератора 1 подключен к входам резисторного делителя напряжения 5 и первым входам второго 6 и третьего 7 компараторов, на вторые входы которых подаются соответствующие фиксированные напряжения U₂ и U₃, соответственно, а выходы второго 6 и третьего 7 компараторов подключены, соответственно, к первому и второму входам элемента ИЛИ 8 и к управляющим входам на вычитание и на сложение реверсивного счетчика 9, выход элемента ИЛИ 8 подключен к первому входу элемента И 10, к второму входу которого подключен выход генератора импульсов 11, к третьему входу подключен выход первого компаратора 3, а выход элемента И 10 подключен к счетному входу реверсивного счетчика 9, выход которого подключен к адресным входам мультиплексора 12, информационные входы которого соединены с соответствующими выходами резистивного делителя напряжения 5, а выход подключен к входу обратной связи генератора 1.An inductive-wire sensor for detecting a vehicle within a certain section of the path contains a signal generator 1, the first output of which is connected to the inductive loop 2, which is a sensitive element of the sensor located within a certain section of the path, and the second output is connected to the input of the first comparator, to the second input of which a fixed voltage U ₁ is supplied, and the output of which is connected to the input of the electronic key 4, the output of which is the output of the device, while the output generator 1 is connected to the inputs of the resistor voltage divider 5 and the first inputs of the second 6 and third 7 comparators, the second inputs of which are supplied with the corresponding fixed voltage U ₂ and U ₃ , respectively, and the outputs of the second 6 and third 7 comparators are connected, respectively, to the first and the second inputs of the element OR 8 and to the control inputs for subtraction and addition of the reversible counter 9, the output of the element OR 8 is connected to the first input of the element And 10, to the second input of which the output of the pulse generator 11 is connected, to the third input the output of the first comparator 3 is connected, and the output of the And 10 element is connected to the counting input of the reverse counter 9, the output of which is connected to the address inputs of the multiplexer 12, the information inputs of which are connected to the corresponding outputs of the resistive voltage divider 5, and the output is connected to the feedback input of the generator 1.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Чувствительным элементом индуктивно-проводного датчика является индуктивный шлейф 2, уложенный внутри рельсовой колеи на определенном участке пути и входящий в состав колебательного контура генератора 1. The sensitive element of the inductive-wire sensor is an inductive loop 2, laid inside the rail gauge on a certain section of the track and included in the oscillatory circuit of the generator 1.

При свободности участка на выходе генератора 1 присутствует сигнал переменного тока, амплитуда которого регулируется цепью отрицательной обратной связи. Чувствительность датчика определяется разностью амплитуды сигнала генератора 1 и напряжением срабатывания U₁ первого компаратора 3.When the area is free, an alternating current signal is present at the output of generator 1, the amplitude of which is regulated by a negative feedback circuit. The sensitivity of the sensor is determined by the difference in the amplitude of the signal of the generator 1 and the operating voltage U _{1 of the} first comparator 3.

При нахождении вагона в пределах шлейфа 2 под воздействием металлической массы ТС изменяются электрические параметры индуктивного шлейфа 2, происходит уменьшение амплитуды сигнала на выходе генератора 1 или срыв колебаний генератора. When the car is within the loop 2 under the influence of the metal mass of the vehicle, the electrical parameters of the inductive loop 2 change, the amplitude of the signal at the output of the generator 1 decreases or the oscillation of the generator fails.

Если амплитуда сигнала генератора будет меньше порогового значения, то на выходе первого компаратора 3 сигнал будет отсутствовать, электронный ключ 4 будет закрыт и на выходе датчика сигнал будет отсутствовать. If the amplitude of the generator signal is less than the threshold value, then there will be no signal at the output of the first comparator 3, the electronic key 4 will be closed and there will be no signal at the sensor output.

При воздействии климатических факторов (температура, влажность) амплитуда сигнала генератора 1 может изменяться, что может привести либо к ложному срабатыванию датчика в случае, если амплитуда сигнала уменьшится до значения < U₁ порогового, либо датчик может не срабатывать под воздействием массы вагона, если амплитуда сигнала возрастает.Under the influence of climatic factors (temperature, humidity), the amplitude of the signal of generator 1 can change, which can lead to a false response of the sensor if the amplitude of the signal decreases to a value <U _{1 of the} threshold, or the sensor may not work due to the mass of the car, if the amplitude signal increases.

Для исключения влияния дестабилизирующих факторов в цепи отрицательной обратной связи генератора 1 введено регулирующее звено, состоящее из двух компараторов 6 и 7, контролирующих верхний и нижний уровень допустимого изменения амплитуды сигнала генератора под воздействием дестабилизирующих факторов, элемента ИЛИ 8, элемента И 10, реверсивного счетчика 9, мультиплексора аналоговых сигналов 12, генератора импульсов 11 и резисторного делителя напряжения 5. To exclude the influence of destabilizing factors in the negative feedback circuit of the generator 1, a regulatory link is introduced, consisting of two comparators 6 and 7, controlling the upper and lower levels of the permissible change in the amplitude of the generator signal under the influence of destabilizing factors, element OR 8, element I 10, and the counter 9 , an analog signal multiplexer 12, a pulse generator 11 and a resistor voltage divider 5.

Сигнал с выхода генератора 1 поступает на входы второго и третьего компараторов 6 и 7. The signal from the output of the generator 1 is supplied to the inputs of the second and third comparators 6 and 7.

Второй компаратор 6 срабатывает при превышении сигналом генератора допустимой амплитуды U₂ пороговое. Выходной сигнал второго компаратора 6 через элемент ИЛИ 8 поступает на вход элемента И 10, давая, тем самым, разрешение импульсам генератора 11 на прохождение на счетный вход реверсивного счетчика 9, Одновременно, выходной сигнал второго компаратора 6 дает команду реверсивному счетчику 9 работать на вычитание. Кодом реверсивного счетчика 9 управляются электронные ключи мультиплексора 12, имеющие раздельные входы и объединенные выходы.The second comparator 6 is triggered when the generator signal exceeds the permissible amplitude U ₂ threshold. The output signal of the second comparator 6 through the OR element 8 is fed to the input of the element And 10, thereby giving permission to the pulses of the generator 11 to pass to the counting input of the reversing counter 9.At the same time, the output signal of the second comparator 6 instructs the reversing counter 9 to work on subtraction. The code of the reversible counter 9 is controlled by electronic keys of the multiplexer 12 having separate inputs and combined outputs.

Информационные входы электронных ключей мультиплексора 12 соединены с резисторным делителем напряжения 5. The information inputs of the electronic keys of the multiplexer 12 are connected to a resistor voltage divider 5.

При уменьшении кода на выходе реверсивного счетчика 9 напряжение на выходе мультиплексора 12 будет увеличиваться, что приведет к увеличению глубины отрицательной обратной связи генератора 1 и, следовательно, к уменьшению амплитуды выходного сигнала генератора 1. Уменьшение сигнала будет происходить до тех пор, пока он не станет меньше порога срабатывания U₂ пороговое второго компаратора 6, что приведет к отсутствию сигнала на выходе второго компаратора 6, т.е. к его обратному срабатыванию и запрещению прохождения счетных импульсов через элемент И 10 на вход реверсивного счетчика 9.When decreasing the code at the output of the reversible counter 9, the voltage at the output of the multiplexer 12 will increase, which will increase the depth of the negative feedback of the generator 1 and, consequently, reduce the amplitude of the output signal of the generator 1. The signal will decrease until it becomes less than the threshold U ₂ threshold of the second comparator 6, which will lead to the absence of a signal at the output of the second comparator 6, i.e. to its reverse operation and the prohibition of the passage of counting pulses through the element And 10 to the input of the reversible counter 9.

При уменьшении амплитуды сигнала генератора 1 меньше установленного нижнего предела U₃ пороговое срабатывает третий компаратор 7, выходным сигналом которого через элементы ИЛИ и И дается разрешение на прохождение счетных импульсов с генератора импульсов 11 на вход реверсивного счетчика 9. Одновременно, выходной сигнал третьего компаратора 7 дает команду реверсивному счетчику 9 работать на сложение.When the amplitude of the signal of the generator 1 is reduced below the established lower limit U _3, the third comparator 7 is triggered, the output signal of which through the elements OR and AND gives permission to pass the counting pulses from the pulse generator 11 to the input of the reversing counter 9. At the same time, the output signal of the third comparator 7 gives the command of the reverse counter 9 to work on addition.

Код числа на его выходе будет увеличиваться, а напряжение на выходе мультиплексора 12 уменьшиться. Это напряжение приведет к уменьшению глубины отрицательной обратной связи генератора 1 и, следовательно, к увеличению амплитуды его выходного сигнала. The code of the number at its output will increase, and the voltage at the output of the multiplexer 12 will decrease. This voltage will lead to a decrease in the depth of the negative feedback of the generator 1 and, consequently, to an increase in the amplitude of its output signal.

Увеличение сигнала будет происходить до тех пор, пока он не станет больше порога срабатывания U₃ пороговое третьего компаратора 7, что приведет к его обратному срабатыванию и запрещению прохождения счетных импульсов через элемент И 10 на вход реверсивного счетчика 9. Код на выходе реверсивного счетчика 9 изменяться не будет.The signal will increase until it exceeds the threshold U ₃ threshold of the third comparator 7, which will lead to its reverse response and the prohibition of the passage of counting pulses through the element And 10 to the input of the reversing counter 9. The code at the output of the reversing counter 9 to change will not be.

При быстром изменении выходного сигнала генератора 1, связанного с наездом вагона на индуктивный шлейф, осуществляется блокировка регулирующего звена датчика подачей запрещающего сигнала на элемент И 10 с выхода первого компаратора 3. With a quick change in the output signal of the generator 1, associated with the car’s collision with the inductive loop, the control element of the sensor is blocked by supplying a inhibitory signal to the And 10 element from the output of the first comparator 3.

Claims

An inductive-wire sensor for detecting a vehicle within a certain section of a path, comprising a signal generator, the first output of which is connected to an inductive loop located within a certain section of the path, and the second output is connected to the first input of the first comparator, the second input of which is intended for supply to fixed voltage, and the output is connected to the input of an electronic switch, the output of which is the output of the sensor, characterized in that the second and third comparators are introduced into it, g pulse generator, reversible counter, multiplexer, elements OR and AND, resistor voltage divider, while the second output of the signal generator is connected to the first inputs of the second and third comparators, the second inputs of which are designed to supply them with the corresponding fixed voltages, and the outputs are connected to the first and to the second inputs of the OR element, respectively, and to the control inputs, respectively, for subtracting and adding a reversible counter, the outputs of which are connected to the address inputs of the multiplexer, the output of which connected to the feedback input of the signal generator, the second output of which is also connected to the input of the resistor voltage divider, the outputs of which are connected to the information inputs of the multiplexer, and the outputs of the OR element, the pulse generator, and the first comparator are connected to the first, second, and third inputs of the element And the output of the element And is connected to the counting input of the reversible counter.