RU2517631C2 - Receiving device for automatic cab signalling - Google Patents
Receiving device for automatic cab signalling Download PDFInfo
- Publication number
- RU2517631C2 RU2517631C2 RU2012129762/11A RU2012129762A RU2517631C2 RU 2517631 C2 RU2517631 C2 RU 2517631C2 RU 2012129762/11 A RU2012129762/11 A RU 2012129762/11A RU 2012129762 A RU2012129762 A RU 2012129762A RU 2517631 C2 RU2517631 C2 RU 2517631C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- receiving
- capacitance
- locomotive
- receiving device
- automatic
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области автоматики на железнодорожном транспорте и применяется в системах приема сигнала автоматической локомотивной сигнализации (АЛС) за счет индуктивной связи с рельсами железнодорожного полотна.The invention relates to the field of automation in railway transport and is used in signal reception systems of automatic locomotive signaling (ALS) due to inductive coupling with rails of a railway track.
Известно приемное устройство для автоматической локомотивной сигнализации по патенту №59010, кл. B61L 25/06, которое содержит встречно соединенные локомотивные приемные катушки, схему фильтрации гармоник тягового тока и схему коррекции входного сигнала.Known receiving device for automatic locomotive signaling according to patent No. 59010, class. B61L 25/06, which contains counter-coupled locomotive receiving coils, a traction current harmonic filtering circuit, and an input signal correction circuit.
Недостатком данного устройства является значительная величина индуктивности и собственной межвитковой емкости локомотивных приемных катушек, которые в совокупности с емкостью соединительного кабеля и емкостью входного каскада локомотивной аппаратуры АЛС образуют резонанс в низкочастотной области, искажающий картину гармоник тягового тока и мешающий работе схемы коррекции.The disadvantage of this device is the significant inductance and intrinsic capacitance of locomotive receiving coils, which, together with the capacitance of the connecting cable and the capacitance of the input stage of the ALS locomotive equipment, form a resonance in the low-frequency region, distorting the pattern of traction current harmonics and interfering with the operation of the correction circuit.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является «Система диагностики локомотивной аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации и приемная локомотивная катушка» по патенту №2383460, принятые за прототип.Closest to the technical nature of the claimed invention is the "Diagnostic system for locomotive equipment of automatic locomotive signaling and receiving locomotive coil" according to patent No. 2383460, adopted as a prototype.
Система диагностики локомотивной аппаратуры АЛС автоматической локомотивной сигнализации включает приемные локомотивные катушки, подключенные к локомотивной аппаратуре АЛС, и аппаратуру диагностики. Приемная локомотивная катушка состоит из магнитного сердечника с основной и дополнительной гальванически изолированными диагностическими обмотками.The diagnostic system for locomotive equipment ALS automatic locomotive signaling includes receiving locomotive coils connected to the locomotive equipment ALS, and diagnostic equipment. The receiving locomotive coil consists of a magnetic core with the main and additional galvanically isolated diagnostic windings.
Недостатком данного устройства является значительная величина индуктивности и собственной межвитковой емкости приемных локомотивных катушек, которые в совокупности с емкостью соединительного кабеля и емкостью входного каскада локомотивной аппаратуры АЛС образуют резонанс в низкочастотной области, мешающий приему сигналов АЛС с частотой выше резонансной.The disadvantage of this device is the significant value of the inductance and the own inter-turn capacitance of the receiving locomotive coils, which together with the capacity of the connecting cable and the capacity of the input stage of the locomotive equipment of the ALS form a resonance in the low-frequency region, which interferes with the reception of ALS signals with a frequency above the resonant.
Задачей заявляемого изобретения является уменьшение эквивалентной емкости приемной локомотивной катушки, позволяющее расширить частотные свойства приемного тракта аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации. Расширение полосы пропускания приемного тракта позволяет применить более высокую несущую частоту сигнала АЛС и работать в частотном диапазоне с меньшим уровнем помех от тягового тока.The task of the invention is to reduce the equivalent capacity of the receiving locomotive coil, which allows to expand the frequency properties of the receiving path of the automatic locomotive signaling equipment. Extending the passband of the receiving path allows you to apply a higher carrier frequency of the ALS signal and work in the frequency range with a lower level of interference from the traction current.
Технический результат, достигаемый при осуществлении предлагаемого изобретения, выражается в повышении помехоустойчивости приемного устройства АЛС на поезде.The technical result achieved by the implementation of the invention is expressed in increasing the noise immunity of the receiving device ALS on the train.
Указанный технический результат достигается следующим образом. Приемное устройство автоматической локомотивной сигнализации включает приемные катушки, подключенные через соединительный кабель к локомотивному приемнику. В каждой из приемных катушек, содержащих ферромагнитный сердечник и расположенный на нем соленоид, намотка соленоида выполнена секционированной. Секционирование намотки соленоида существенно уменьшает собственную емкость приемных катушек. В результате резонанс, определяемый величинами индуктивности и собственной емкости катушек, а также емкости соединительного кабеля и входной емкости приемного устройства сдвигается в высокочастотную область, расширяя возможности использования более высоких несущих частот сигнала АЛС. Для получения максимальной помехоустойчивости несущая частота сигнала автоматической локомотивной сигнализации установлена равной резонансной частоте приемного тракта.The specified technical result is achieved as follows. The receiving device for automatic locomotive signaling includes receiving coils connected via a connecting cable to the locomotive receiver. In each of the receiving coils containing a ferromagnetic core and a solenoid located on it, the winding of the solenoid is made sectioned. Sectioning the solenoid winding significantly reduces the self-capacitance of the receiving coils. As a result, the resonance determined by the inductance and self-capacitance of the coils, as well as the capacitance of the connecting cable and the input capacitance of the receiving device, is shifted to the high-frequency region, expanding the possibilities of using higher carrier frequencies of the ALS signal. To obtain maximum noise immunity, the carrier frequency of the automatic locomotive signal is set equal to the resonant frequency of the receiving path.
На фиг.1 схематически представлен общий вид приемной катушки. Катушка содержит корпус 1 с закрепленным на нем разъемом 2, ферромагнитный сердечник 3 и расположенный на нем соленоид 4. Намотка соленоида показана секционированной с образованием 4-х секций.Figure 1 schematically shows a General view of the receiving coil. The coil comprises a
Схема приемного устройства АЛС на поезде приведена на фиг.2. Две приемные катушки 5, расположенные перпендикулярно ходовым рельсам 6, соединенные последовательно встречно, кабелем 7 подключены к входу локомотивного приемника 8. Приемные катушки 5 закреплены к тележке вагона перед первой колесной парой 9 по ходу движения, благодаря чему осуществляется непрерывная индуктивная связь поездных устройств с путевыми устройствами. Приемные катушки соединяют последовательно и встречно с тем расчетом, чтобы ЭДС, наведенная тяговым током, распространяющимся по рельсам в одном направлении, вычиталась, а ЭДС, наведенная сигнальным током, распространяющимся по рельсам в разных направлениях, складывалась.The circuit of the receiving device ALS on the train is shown in figure 2. Two
Особенностью приемной катушки является значительная величина индуктивности, которая определяет величину наведенной ЭДС и необходимый уровень сигнала на входе локомотивного приемника. Требуемая индуктивность катушки достигается намоткой большого количества (несколько тысяч) витков медной проволоки. Большое количество витков приемной катушки сопровождается значительной собственной межвитковой емкостью, которая ограничивает ее применение на повышенных частотах. К собственной межвитковой емкости приемной катушки добавляются емкость кабеля и входная емкость локомотивного приемника. Суммарное действие собственной межвитковой емкости и паразитных емкостей в приемном тракте используемой на метрополитене приемной катушки (ТУ-400-11-006-94) приводит к резонансу на частоте около 1,5 кГц, что исключает прием сигналов с частотой выше указанной величины. Из влияющих на резонанс емкостей доминирующей по величине является собственная межвитковая емкость приемной катушки. Одним из распространенных методов уменьшения собственной емкости катушек индуктивности является секционирование намотки. Секционирование намотки соленоида уменьшает эквивалентную емкость приемной катушки, повышает резонансную частоту приемного тракта, обеспечивая возможность увеличения несущей частоты сигнала АЛС.A feature of the receiving coil is a significant value of the inductance, which determines the magnitude of the induced emf and the required signal level at the input of the locomotive receiver. The required coil inductance is achieved by winding a large number (several thousand) turns of copper wire. A large number of turns of the receiving coil is accompanied by a significant in-turn capacitance, which limits its use at higher frequencies. The cable capacitance and the input capacitance of the locomotive receiver are added to the inter-turn capacitance of the receiving coil. The total effect of their own inter-turn capacitance and stray capacitances in the receiving path of the receiving coil used on the subway (TU-400-11-006-94) leads to resonance at a frequency of about 1.5 kHz, which excludes the reception of signals with a frequency above this value. Of the capacities affecting the resonance, the intrinsic winding capacitance of the receiving coil is dominant in magnitude. One of the common methods for reducing the self-capacitance of inductors is winding sectioning. Sectioning the solenoid winding reduces the equivalent capacitance of the receiving coil, increases the resonant frequency of the receiving path, providing the possibility of increasing the carrier frequency of the ALS signal.
Приемное устройство автоматической локомотивной сигнализации работает следующим образом.The receiving device automatic locomotive alarm operates as follows.
При движении поезда по рельсам протекают обратный тяговый ток и ток АЛС, генерируемый напольными станционными устройствами. Указанные токи индуцируют в приемных катушках электрические сигналы, которые усиливаются резонансным приемным трактом, настроенным на несущую частоту сигнала АЛС, и подавляются вне полосы пропускания резонансного приемного тракта. На вход локомотивного приемника поступает первично отфильтрованная смесь полезного сигнала и помехи, которая подается для обработки в локомотивный приемник. Повышение несущей частоты сигнала АЛС дает дополнительный выигрыш в отношении сигнал/помеха вследствие ухода от мощных низкочастотных гармоник тягового тока.When the train moves along the rails, reverse traction current and ALS current generated by floor station devices flow. These currents induce electrical signals in the receiving coils, which are amplified by the resonant receiving path tuned to the carrier frequency of the ALS signal and are suppressed outside the passband of the resonant receiving path. The input of the locomotive receiver receives the initially filtered mixture of the useful signal and interference, which is fed to the locomotive receiver for processing. Increasing the carrier frequency of the ALS signal gives an additional gain in signal-to-noise ratio due to the departure from powerful low-frequency harmonics of the traction current.
Секционирование локомотивных катушек перемещает резонансную частоту приемного тракта в область, где помехи от тягового тока менее выражены, что увеличивает помехоустойчивость устройства.Sectioning of locomotive coils moves the resonant frequency of the receiving path to the area where interference from the traction current is less pronounced, which increases the noise immunity of the device.
Приемная катушка может быть реализована в рамках системы «Движение» (Кузнецов С.В. и др., «Система «Движение»: стационарная аппаратура, центральный пост и единая система радиосвязи», Современные технологии автоматизации, 2001 г., №2). Особенностью сигнала АЛС системы «Движение» является сравнительно высокая несущая частота сигнала кодирования автоматической локомотивной сигнализации - 3348 Гц. Прямые измерения показали, что известные приемные катушки обеспечивают приемный тракт с резонансной частотой 1,5 кГц (фиг.3, кривая 10). Секционированные приемные катушки имеют резонанс приемного тракта на частоте 3,5 кГц (фиг.3, кривая 11). При этом чувствительность на частоте 3348 Гц в 2 раза выше, а низкочастотные помехи в 1,9 раза ниже, что обеспечивает устойчивый прием сигнала АЛС на поезде.The receiving coil can be implemented within the framework of the “Motion” system (Kuznetsov S.V. et al., “The Motion” system: stationary equipment, a central post and a single radio communication system ”, Modern Automation Technologies, 2001, No. 2). A feature of the ALS signal of the Motion system is the relatively high carrier frequency of the coding signal of the automatic locomotive signaling - 3348 Hz. Direct measurements showed that known receiving coils provide a receiving path with a resonant frequency of 1.5 kHz (figure 3, curve 10). Sectioned receiving coils have a resonance of the receiving path at a frequency of 3.5 kHz (figure 3, curve 11). At the same time, the sensitivity at a frequency of 3348 Hz is 2 times higher, and low-frequency noise is 1.9 times lower, which ensures stable reception of the ALS signal on the train.
Таким образом, секционированное выполнение намотки соленоида приемной катушки и выполнение условия обеспечения резонанса приемного тракта на несущей частоте сигнала АЛС позволяют добиться существенного повышения помехоустойчивости приемного устройства АЛС на поезде.Thus, the partitioned implementation of the winding of the receiving coil solenoid and the fulfillment of the conditions for ensuring the resonance of the receiving path at the carrier frequency of the ALS signal can achieve a significant increase in the noise immunity of the ALS receiver on the train.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012129762/11A RU2517631C2 (en) | 2012-07-13 | 2012-07-13 | Receiving device for automatic cab signalling |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012129762/11A RU2517631C2 (en) | 2012-07-13 | 2012-07-13 | Receiving device for automatic cab signalling |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012129762A RU2012129762A (en) | 2014-01-20 |
RU2517631C2 true RU2517631C2 (en) | 2014-05-27 |
Family
ID=49944998
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012129762/11A RU2517631C2 (en) | 2012-07-13 | 2012-07-13 | Receiving device for automatic cab signalling |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2517631C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2684842C1 (en) * | 2018-07-09 | 2019-04-15 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" | Double-frequency multivalued automatic locomotive signalling receiver |
RU2720502C1 (en) * | 2019-11-15 | 2020-04-30 | Акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ВИП" (АО "НПК ВИП") | Locomotive receiver of electrical signals of rail circuits |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU652014A1 (en) * | 1977-04-13 | 1979-03-15 | Проектно-Конструкторское Бюро Главного Управления Локомотивного Хозяйства | Receiver for locomotive signalling system |
RU55723U1 (en) * | 2006-05-12 | 2006-08-27 | Закрытое акционерное общество Электротехнический завод "ГЭКСАР" (ЗАО ЭТЗ "ГЭКСАР") | RECEPTION COIL |
RU69478U1 (en) * | 2007-07-09 | 2007-12-27 | Закрытое акционерное общество "Рязанская радиоэлектронная компания" | LOCOMOTIVE RECEPTION COIL |
RU2346842C1 (en) * | 2007-06-04 | 2009-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) | Device for receiving information on railway vehicle |
-
2012
- 2012-07-13 RU RU2012129762/11A patent/RU2517631C2/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU652014A1 (en) * | 1977-04-13 | 1979-03-15 | Проектно-Конструкторское Бюро Главного Управления Локомотивного Хозяйства | Receiver for locomotive signalling system |
RU55723U1 (en) * | 2006-05-12 | 2006-08-27 | Закрытое акционерное общество Электротехнический завод "ГЭКСАР" (ЗАО ЭТЗ "ГЭКСАР") | RECEPTION COIL |
RU2346842C1 (en) * | 2007-06-04 | 2009-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) | Device for receiving information on railway vehicle |
RU69478U1 (en) * | 2007-07-09 | 2007-12-27 | Закрытое акционерное общество "Рязанская радиоэлектронная компания" | LOCOMOTIVE RECEPTION COIL |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2684842C1 (en) * | 2018-07-09 | 2019-04-15 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" | Double-frequency multivalued automatic locomotive signalling receiver |
RU2720502C1 (en) * | 2019-11-15 | 2020-04-30 | Акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ВИП" (АО "НПК ВИП") | Locomotive receiver of electrical signals of rail circuits |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012129762A (en) | 2014-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102126508B (en) | Train detector and train security device for dual gauge track circuit | |
US9162691B2 (en) | System and method for detecting broken rail and occupied track from a railway vehicle | |
US20130119978A1 (en) | Inductive sensor device and inductive proximity sensor with an inductive sensor device | |
RU2517631C2 (en) | Receiving device for automatic cab signalling | |
RU96830U1 (en) | RAIL CHAIN | |
CN102202953A (en) | Wheel sensor | |
JP5953056B2 (en) | Voltage detector and voltage detection method | |
CN109311493B (en) | Transmitter device, sensor device and method for detecting a change in a magnetic field | |
RU2328400C1 (en) | Track circuit | |
RU2383459C1 (en) | Method to control track non-occupancy and method to this end | |
US6439513B1 (en) | Passive detection system for levitated vehicle or levitated vehicle system | |
RU129471U1 (en) | LOCOMOTIVE ANTENNA | |
RU2754372C1 (en) | Compensator for interference in a harmonic low-frequency signal | |
RU2538471C2 (en) | Rail circuit | |
JP4592453B2 (en) | Train detector | |
WO2008137252A1 (en) | Methods and systems for multi-tuned cab signal pickup coils | |
Liotta et al. | A novel capacitive-inductive channel for wireless power and data transmission | |
AU2010355287B2 (en) | Foreign track current suppression system and method | |
CN110601516A (en) | Filtering device, power supply and filtering method thereof | |
RU2384447C1 (en) | Monitoring device of rail track circuit condition | |
JPS6212705Y2 (en) | ||
RU195001U1 (en) | Locomotive Rail Circuit Receiver | |
CN110641515B (en) | Axle counting magnetic head sensor | |
JPS5831732Y2 (en) | Power receiving device | |
JPS6212704Y2 (en) |