Устройство передачи информации с пути на локомотив

Союз СоаетскниСоцналнстнческнкРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 854792(23) Приоритет В 613/20В 01 . 23/18 тоеударствеиай комитет по делам изобретеиий и открытий(72) Авторы изобретения Государственный проектно-изыскательскАй. цнститут "Гипротранссигналсвязь"(54) УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ С ПУТИ НА ЛОКОМОТИВ Изобретение относится к транспортуи может быть использовано при авто"матическом управлении поездов нажелезнодорожном транспорте для обеспечения безопасности движения поез 5дов и повышения пропускной способности железнодорожных линий.Известно устройство передачи информации с пути на локомотив, содержащее установленный на пути генератор,1 Оподключенный к одной из рельсовыхни;ей, а на локомотиве - приемникс двумя антеннами, выход которогоподключен к блоку обработки принимаемой инФормации, соединенному с датчиком отсчета пути1,Недостатком известного устростваявляется низкая помехозащищенностьи точность передачи информации.Цель изобретения - повышение точности передачи информации и помехозащищенности устройства.Поставленная цель достигается тем,что приемник выполнен на дифференциальном усилителе, ко входам которогочерез амплитудные детекторы подключены антенны, расположенные другза другом по ходу движения, компараторе, блоке задания порога срабатывания и триггере, выход которого соединен с блоком обработки информации,а,вход - с выходом компаратора иблоком задания порога срабатывания,подключенным к одному входу компаратора, другой вход которого соединенс выходом дифференциального усилителя.На фиг,1 показана схема расположения приемных антенн на локомотиве относительно рельсовой нити проводников, соединяющих рельсовую нить с генератором, вид сверху; на фиг,2- блок-схема устройства и диаграмма взаимодействия антенн с электромагнитным полем, излучаемым подводящим проводником.Устройство содержит рельсовую нить 1, генератор 2, выходы которого подключены к участку рельсовой нити 1проводниками 3 и 4, подводимыми кточкам их подключения перпендикулярно рельсу, Число таких участков может быть любым в зависимости отколичества передаваемой информации.На локомотиве,5 установлены две антенны 6 и 7, подключенные, как показано на фиг.2, через детекторы 8,к дифференциальному усилителю 9,имеющемуся в приемнике 1 О. При этомпервая по ходу направления движения,указанного стрелкой 11, антенна 7подключена к неинвертирующему входудифференциального усилителя 9, а вторая - к инвертирующему, Выход дифференциального усилителя 9 соединенс инвертирующим входом компаратора12, выход которого подключен к счет-.ному входу триггера 13, а через блок14 задания порога срабатывания - снеинвертирующим входом комларатара12, Выход триггера 13 соединен с одним из входов блока 15 обработкипринимаемой информации, другой входкоторого подключен к выходу датчика16 отсчета пути,Устройство передачи информацииработает следующим образом,Частотный сигнал генератора 2 наводит на участке проводника 3, перпендикулярном рельсовой нити 1,электромагнитное поле 17, форма огибающей которого показана на фиг,2,При движении локомотива в направлении, указанном стрелкой 11, в момент, когда приемные антенны б и 7еще не вошли в зону электромагнитногополя 17, на их выходах, а следовательно и на выходе дифференциальногоусилителя 9, сигнал отсутствует.Компаратор 12 находится в состоянии, при котором на его выходе имеется напряжение определенной величиныположительной полярности.Это напряжение поступает на один из входовблока 14 задания порога, на другойвход 18 которого подается опорноенапряжение такой же величины и тойже полярности что и на первый вход.В блоке 14 задания порога этидва напряжения складываются, и уровень суммарного напряжения, поступающего на неинвертирующий вход компаратора.12, является первым порогомего срабатывания,Триггер 13 находится в состоянии,при котором сигнал на его выходе,5 10 15 го г 5 30 35 40 45 50 поступающий в блок 15 обработки информации, запрещает счет импульсов,поступаюших с выхода датчика 1 б отсчета пути ( запись информации ),При входе антенн в зону электромагнитного поля 17 проводника 3 (Фиг,2) на их выходах появляются переменные напряжения с частотой генератора 2, Антенны по ходу движения локомотива разнесены друг от друга на некоторое расстояние 1,как показано на Фиг.1), и антенна 7 входит в зону электромагнитного поля антенны 6, поэтому величина наводимого в ней напряжения превышает величину напряжения наводимого в антенне 6.Напряжения, поступающие с выходов антенн 6 и 7, детектируются детекторами 8 и поступают на инвертирующий и неинвертирующий входы дифференциального усилителя 8 соответственно, В усилителе происходит вычитание напряжения, наведенного в антенне 6 из напряжения, наведенного в антенне 7.Полученное в результате вычитания разностное (дифференциальное) напряжение увеличивается при дальнейшем перемещении антенн и достигает порога срабатывания компаратора 12, в результате чего последний срабатывает и на его выходе устанавливается напряжение отрицательной полярности, которое в блоке 14 задания порога складывается с положительным опорным напряжением, поступающим на вход 18, в результате их сумма, являющаяся новым порогом срабатывания компаратора, становится равной нулюДальнейшее перемещение антенн в зоне электромагниного поля проводника 3 приводит к тому, что сигнал, принимаемый антенной 7, достигнув своего максимального значения, начинает уменьшаться, а сигнал, принимаемый антенной 6, продолжает увеличиваться. Разностный сигнал на выходе дифференциального усилителя 9, достигнув своего максимума, также начинает уменьшаться. В момент времени, когда антенны 6 и 7 занимают симметричное относительно проводника 3 положение, как показано на Фиг.1 и 2, сигналы, наводимые в антеннах, становятся равными.0 5 8547Разностное напряжение на выходе дифференциальноге усилителя 9 становится равным нулю, вследствие чего компаратор 2, имеющий нулевой по- рог срабатывания, срабатывает во второй раз и на его выходе устанавливается первоначальный уровень положительного напряжения, Порог срабатывания компаратора автоматически поглимается до своего первоначального уровня.Задний фронт сформированного компаратором импульса устанавливают триггер 13 в состояние, при котором сигнал на его выходе разрешает . д поступление импульсов с выхода датчика 6 отсчета пути в блок 15 обработки информации. Начинается счет импульсов датчика, т.е. запись расстояния между точками подключения к го рельсовой нити проводников 3 и 4.Дальнейшее перемещение антенны приводит к тому, что сигнал, принимаемый антенной 6, становится больше сигнала, принимаемого антенной 7, в г 5 результате раэностное напряжение на выходе дифференциального усилителя 9 меняет свою полярность на отрицательную. При выходе антенн из эоны электромагнитного поля 17 проводника зо 3 раэностное напряжение становится равным нулю.При входе антенн в зону электромагнитного поля, излучаемого проводником 4 ( фиг.2), работа схемы приемника происходит аналогично описанной, в результате чего на выходе компаратора 12 формируется второй импульс, который возвращает триггер 13 в исходное состояние, и прекращает счет 40 импульсов, поступающих с выхода датчика 16 отсчета пути в блок 5 обработки информации. Количество записанных в блоке 15 обработки информации импульсов, характеризующее переда ваемую информацию, определяется длительностью сигнала, сформированного на выходе триггера 13, и точно соот 92 6ветствует расстоянию 2 между точками подключения проводников 3 и 4к рельсовой нити 1.Точность передачи информации впредлагаемом устройстве не зависитот поперечных горизонтальных и вертикальных колебаний локомотива при движении и от колебаний тока в передающей антенне (отрезок рельса,запитанный высокой частотой) и определяется только величиной коэффициента подавления синфаэного сигнала дифференциального усилителя и точностью задания пороговых напряжений,подаваемых на компаратор. Формула изобретения Устройство передачи информациис пути на локомотив, содержащееустановленный на пути генератор, подключенный к одной из рельсовых нитей, а на локомотиве - приемник сдвумя антеннами, выход которого подключен к блоку обработки принимаемойинформации, соединенному с датчикомотсчета пути,о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности передачи информации и помехозащищенности устройства, приемник выполнен на дифференциальном усилителе, ко входам которого через амплитудные детекторы подключены антенны,расположенные друг за другом по ходудвижения, компараторе, блоке заданияпорога срабатывания и триггере, выход которого соединен с блоком обработки информации, а вход - с выходом компаратора и блоком заданияпорога срабатывания, подключеннымк одному входу компаратора, другойвход которого соединен с выходомдифференциального усилителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 328023, кл. В 6123/18, 1970.854792 ВНИИПИ Заказ 6784/26 Тираж 551 Подписное Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная