PL209435B1 - Układ elektroniki przytorowej czujnika koła pojazdu szynowego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ elektroniki przytorowej stosowany dla detekcji koła pojazdu szynowego.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 182975 układ detekcji pociągu za pomocą licznika osi wyposażony w czujniki koła, zawierające głowice nadawcze i odbiorcze oraz zespoły elektroniki przytorowej, w skład których wchodzą układy nadajnika, odbiornika i interfejsu linii transmisyjnej. Zadaniem zespołu elektroniki przytorowej jest obróbka sygnałów odbieranych przez głowicę odbiorczą. Czujniki koła podłączone są poprzez linię transmisyjną do centralnego procesora, który na podstawie położenia czujników koła bilansuje liczby osi na poszczególnych sekcjach torowych tj. bocznicach, odcinkach torowych, zwrotnicach lub pewnych obszarach torów i wzbudzając za pomocą linii transmisyjnej odpowiadające tym sekcjom moduły komparatorów, poprzez odnośne przekaźniki wytwarza sygnał kontroli zajętości sekcji dla urządzeń stacyjnych.

Znane są z polskich opisów patentowych nr 145388, 153211 i 162069 inne rozwiązania liczników osi wyposażonych w czujniki koła, których główną częścią analizującą jest elektronika przytorowa.

Wadą tych rozwiązań jest, niezależnie od sposobu wykrywania koła, podatność na zakłócenia, a w szczególności na zakłócenia pojawiające się w paśmie roboczym oraz konieczność regulacji torów elektronicznych (dokonywana za pomocą pokręteł, zwór, rezystorów lub odpowiedniego mocowania współpracującej głowicy) w przypadku szyn o różnych wymiarach i zmian warunków środowiskowych.

Pociąga to za sobą konieczność pracy w warunkach bardzo wysokiego ryzyka z uwagi na czynne tory, bądź wymaga zamknięcia tychże, co zmniejsza ich przepustowość. Wymaga też zapewnienia wykwalifikowanego personelu i specjalistycznego oprzyrządowania.

Istota rozwiązania według wynalazku polega na tym, że w układzie elektroniki przytorowej czujnika koła pojazdu szynowego, składającym się z części nadawczej z głowicami nadawczymi i części odbiorczej z głowicami odbiorczymi, wyposażonym w układ mikroprocesorowy, obie części nadawcza i odbiorcza wyposaż one są w modulatory sterowane sygnał ami z ukł adu mikroprocesorowego, przy czym modulator części odbiorczej połączony jest ze wzmacniaczem wstępnym, którego zmiana wzmocnienia sterowana jest z układu mikroprocesorowego. Wzmacniacz wstępny połączony jest z kolei z układem mnożącym sygnał wejściowy z głowic odbiorczych z sygnałem sterującym z układu mikroprocesorowego. Układ mnożący połączony jest dalej z następnym układem mnożącym sygnał wejściowy z głowic odbiorczych z sygnałem zasilającym głowice nadawcze, modyfikowanym w przesuwniku fazowym sterowanym z układu mikroprocesorowego. Sygnał z drugiego układu mnożącego podawany jest na układ sumatora sygnału wejściowego z głowic odbiorczych i sygnału z układu mikroprocesorowego.

Układ według wynalazku jest odporny na zakłócenia odbierane przez głowicę odbiorczą, niewrażliwy na zmiany środowiskowe. Nie wymaga regulacji, z wyjątkiem inicjacji lokalnej lub zdalnej procesu autoregulacji. Jego wysokie bezpieczeństwo zagwarantowane jest ciągłymi procesami samotestowania się części analogowej i mikroprocesorowej.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat blokowy układu elektroniki przytorowej czujnika koła pojazdu szynowego.

Układ według wynalazku składający się z części nadawczej z głowicami nadawczymi i części odbiorczej z głowicami odbiorczymi, wyposażony jest w układ mikroprocesorowy UM. W części nadawczej układ wyposażony jest w generator G połączony z modulatorem MD1 sterowanym sygnałem T2 z układu mikroprocesorowego UM. Modulator MD1 połączony jest ze wzmacniaczem mocy WM. W części odbiorczej układ wyposażony jest w modulator MD2 sterowany z układu mikroprocesorowego UM sygnałem T1.

Modulator MD2 połączony jest z kolei ze wzmacniaczem wstępnym WW, którego zmiana wzmocnienia G sterowana jest z układu UM. Wzmacniacz wstępny WW połączony jest dalej z układem M1 mnożącym sygnał wejściowy z głowic odbiorczych z sygnałem sterującym A1 z układu mikroprocesorowego UM. Układ mnożący M1 połączony jest z drugim układem mnożącym M2. Układ ten mnoży sygnał wejściowy z głowic odbiorczych z sygnałem zasilającym głowice nadawcze, modyfikowanym w przesuwniku fazowym PF sterowanym sygnałem A2 z układu mikroprocesorowego UM.

Układ M2 połączony jest dalej z układem sumatora S sygnału wejściowego z głowic odbiorczych i sygnału A3 z układu mikroprocesorowego UM.

PL 209 435 B1

Układ elektroniki przytorowej według wynalazku wyposażony jest w pamięć nieulotną PN, dzięki której parametry sygnałów sterujących A1, A2 i A3 oraz G nie wymagają ponownego nastawienia po zaniku napięcia zasilania.

Układ według wynalazku działa w sposób następujący. Sygnał zasilający głowicę nadawczą podlega cyklicznej modulacji amplitudowej sygnałem testowym 12.

Sygnał wejściowy z głowic odbiorczych poddawany jest wstępnemu kondycjonowaniu we wzmacniaczu wstępnym WW, poprzez sterowaną przez układ mikroprocesorowy UM zmianę wzmocnienia G.

Układ UM dodatkowo symuluje przejazd koła, poprzez zmianę sygnału wejściowego z głowic odbiorczych sygnałem testowym T1.

Następnie w pierwszym układzie mnożącym M1 następuje dokładna nastawa czułości toru stałonapięciowym sygnałem sterującym A1 z układu mikroprocesorowego UM. Sygnał ten zaopatrzony w pętlę sprzężenia zwrotnego pozwala na kompensację zmian wywołaną zmianą wartości zasilania oraz innych, mierzonych przez układ UM czynników zewnętrznych.

Detekcja koła pojazdu szynowego jest realizowana w drugim układzie mnożącym M2, poprzez proces analogowego iloczynu sygnału zasilającego głowice nadawcze i sygnału wejściowego z głowic odbiorczych. Sygnał zasilający głowice nadawcze ulega w przesuwniku fazowym PF, sterowanym sygnałem A2 z układu mikroprocesorowego UM, modyfikacji mającej dostosować jego fazę do przesunięć fazowych wnoszonych przez cały tor pomiarowy.

Nastawa zera realizowana jest w układzie sumatora za pomocą stało-napięciowego sygnału A3 z układu mikroprocesorowego UM. Dobór wzmocnienia G oraz wartość sygnałów sterujących A1, A2 i A3, inicjowany przez operatora, odbywa się automatycznie. Testowanie sygnałami 11 i 12 odbywa się automatycznie zgodnie z procedurami testowymi determinowanymi wymaganym poziomem bezpieczeństwa i uwierzytelnia cały tor przetwarzania.

Parametry sygnałów sterujących A1, A2 i A3 oraz G zapamiętane w pamięci nieulotnej PN nie wymagają ponownego nastawienia po zaniku napięcia zasilania.

Claims (1)

1. Układ elektroniki przytorowej czujnika koła pojazdu szynowego składający się z części nadawczej z głowicami nadawczymi i części odbiorczej z głowicami odbiorczymi, wyposażony w układ mikroprocesorowy, znamienny tym, że obie części, nadawcza i odbiorcza, wyposażone są w modulatory, odpowiednio (MD1), (MD2), sterowane z układu mikroprocesorowego (UM) sygnałami, odpowiednio (T2), (T1), przy czym modulator (MD2) części odbiorczej połączony jest ze wzmacniaczem wstępnym (WW), którego zmiana wzmocnienia (G) sterowana jest z układu mikroprocesorowego (UM), połączonym dalej z układem (M1) mnożącym sygnał wejściowy z głowic odbiorczych z sygnałem sterującym (A1) z układu mikroprocesorowego (UM), połączonym następnie z układem (M2) mnożącym sygnał wejściowy z głowic odbiorczych z sygnałem zasilającym głowice nadawcze, modyfikowanym w przesuwniku fazowym (PF) sterowanym sygnałem (A2) z układu mikroprocesorowego (UM), przy czym sygnał z układu mnożącego (M2) podawany jest na układ sumatora (S) sygnału wejściowego z głowic odbiorczych i sygnału (a3) z układu mikroprocesorowego (UM).