專利名稱：軌道電路分界點(diǎn)判別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鐵路軌道電路分界點(diǎn)判別裝置，是機(jī)車運(yùn)行監(jiān)控記錄的關(guān)鍵部件，屬于鐵路行車安全設(shè)備。
已知的機(jī)車運(yùn)行監(jiān)控和記錄是利用計(jì)算機(jī)和傳感技術(shù)，依據(jù)車輪直徑、轉(zhuǎn)數(shù)、運(yùn)行時間確定機(jī)車的走行距離和所在位置(公里標(biāo)和離前方信號機(jī)或線路限速區(qū)段起止地點(diǎn)的距離)以及瞬時速度，這種監(jiān)控和記錄器一方面將客貨列車限制速度貯存于計(jì)算機(jī)，以對列車速度進(jìn)行監(jiān)控，保證列車不超速地安全運(yùn)行，不冒進(jìn)越出紅燈信號機(jī)，同時，另一方面將列車運(yùn)行全過程的各項(xiàng)數(shù)據(jù)記錄下來，轉(zhuǎn)錄于一定的載體供地面計(jì)算機(jī)系統(tǒng)事后統(tǒng)計(jì)分析。以判明事故責(zé)任、提高安全管理和機(jī)車操縱技術(shù)水平。但是用上述方法測算的機(jī)車走行距離、位置和速度與實(shí)際情況有誤差，而距離、位置誤差還隨運(yùn)行的過程而積累增大，這就造成了不能準(zhǔn)確地記錄數(shù)據(jù)與控制列車，因此，必須對這些誤差數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
常規(guī)的辦法是，在地面的一定位置處設(shè)置標(biāo)志點(diǎn)，在機(jī)車相對應(yīng)的部位設(shè)置傳感器，當(dāng)機(jī)車經(jīng)過地面標(biāo)志點(diǎn)時，得到一個信息，即利用得到該信息的位置(公里標(biāo))糾正機(jī)車運(yùn)行監(jiān)控記錄器中貯存的計(jì)算位置(公里標(biāo))信息，但這大大地增加了投資和維護(hù)費(fèi)用，中國鐵路也采用過這種方式，但實(shí)踐表明，它不僅具有上述同樣缺點(diǎn)，并且增添的地面設(shè)備被盜、被毀的情況累有發(fā)生，缺乏可靠性。
本實(shí)用新型的目的是提供一種校正機(jī)車位置信息的裝置，即軌道電路分界點(diǎn)判別裝置，它可以裝于內(nèi)燃機(jī)車和電力機(jī)車上機(jī)車運(yùn)行監(jiān)控記錄器中以用于移頻、極頻、交流電碼等連續(xù)式軌道電路區(qū)段和接近連續(xù)式軌道電路區(qū)段，在不增加地面設(shè)備的情況下，準(zhǔn)確地判定機(jī)車經(jīng)過軌道電路分界點(diǎn)，校正記錄的機(jī)車位置、走行距離、速度信息及采用的輪周長數(shù)值。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下當(dāng)機(jī)車導(dǎo)輪通過軌道電路分界點(diǎn)(即信號機(jī)位置)時，在機(jī)車信號感應(yīng)器上必發(fā)生一個有特征的電壓突降，連通該信號感應(yīng)器的該判別裝置接收到該電壓突變信息即進(jìn)行判別，當(dāng)確認(rèn)為機(jī)車通過分界點(diǎn)時，即輸出一過界信號通知機(jī)車運(yùn)行監(jiān)控記錄器主機(jī)的中央控制器，中央控制器即可根據(jù)位于該分界點(diǎn)的信號機(jī)編號查出其公里標(biāo)，用以校正原記錄的機(jī)車位置(公里標(biāo))走行距離和速度以及輪周長取值。
該分界點(diǎn)判別裝置由輸入端正半波跟隨器、濾波器、正峰值采樣電路、放電分壓電路、電壓比較器、可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)觸發(fā)器、反饋電路等連接組成。從機(jī)車信號感應(yīng)器來的電壓變化信號進(jìn)入該分界點(diǎn)判別裝置的輸入端后分成兩路；其中一路進(jìn)入正半波跟隨器，作電壓正半波跟隨，再經(jīng)濾波器送入電壓比較器的同相輸入端；另一路進(jìn)入正峰值采樣電路，取得正峰值電壓，再經(jīng)放電分壓電路降壓后送入電壓比較器的反相輸入端。在機(jī)車越過一軌道電路分界點(diǎn)后向前行進(jìn)，逐漸接近下一分界點(diǎn)過程中，機(jī)車信號感應(yīng)器的電壓逐漸升高，則該判別裝置輸入端的電壓逐漸升高，隨之送入電壓比較器同相輸入端的電壓也逐漸升高；而送入電壓比較器反相輸入端的電壓是峰值電壓經(jīng)放電分壓后得到的，它小于同相輸入端的峰值電壓，這樣電壓比較器的輸出端有脈沖信號輸出，送入可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)觸發(fā)器，使其輸出高電位。當(dāng)機(jī)車經(jīng)過軌道電路分界點(diǎn)時，該判別裝置輸入端的電壓由大突變?yōu)樾?，使送入電壓比較器同相輸入端的電壓幅值也由大突變?yōu)樾?；而正峰值采樣電路輸出的電壓不能突變，它是按放電分壓電路所決定的放電時間逐漸減小的，所以送入電壓比較器反相輸入端的電壓也不會立刻降低，這時它在相當(dāng)延時內(nèi)高于同相輸入端的峰值電壓，使電壓比較器輸出低電位，而仃止輸脈沖信號，后面的可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)觸發(fā)器得不到脈沖信號，經(jīng)一定時間延時后也輸出低電位，這一由高到低的電壓跳變就是過界信號，發(fā)出這一過界信號的時刻扣除上述延時，即為機(jī)車過軌道電路分界點(diǎn)時刻，用以校正原記錄的機(jī)車位置和走行距離。有時機(jī)車信號感應(yīng)器上會感應(yīng)到瞬時電壓幅值大于正常信號的干擾波，過后也會發(fā)生電壓驟降，為避免錯發(fā)過界信號，一方面在正半波跟隨器之后設(shè)置濾波器，濾除這種干擾波后再將電壓變化信號送入電壓比較器的同相輸入端；另方面在正峰值采樣電路中由電阻電容組成的采樣保持電路具有較大的充電時間常數(shù)，干擾波不能明顯增高保持電容上的電壓，所以干擾波過后不會輸出錯誤的過界信號。若瞬間機(jī)車輪對分路不良和機(jī)車晃動等，使該判別裝置的輸入電壓瞬間降低，造成電壓比較器的輸出端瞬間無脈沖輸出，但該單穩(wěn)觸發(fā)器有相當(dāng)延時作用，在這瞬間里仍維持輸出高電位，以避免錯誤地產(chǎn)生過界信號，若機(jī)車進(jìn)入無軌道電路地段(如有的車站側(cè)線無軌道電路等)，該判別裝置發(fā)出過界信號后由于該單穩(wěn)觸發(fā)器的反相輸出端可經(jīng)反饋電路給電壓比較器的反相輸入端加一個電壓，使反相輸入端的電壓大于其同相輸入端因干擾信號造成的正峰值，電壓比較器就繼續(xù)輸出低電位，不會有干擾脈沖輸出，該判別裝置就不會錯發(fā)過界信號。反饋電路還使該判別裝置有一定的回差，從而提高它的可靠性。
該裝置可與其它設(shè)備做在同一塊電路板上，或單獨(dú)做在一塊電路板上，也可以做成模塊，或把其中部分電路做成模塊。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說明


圖1為軌道電路分界點(diǎn)判別裝置的工作原理框圖。
圖2為該判別裝置的電路圖。
如
圖1和圖2所示，由機(jī)車信號感應(yīng)器來的信號進(jìn)入該判別裝置的輸入端Vin后分成兩路，其中一路進(jìn)入接成的電壓正半波跟隨器1，作正半波跟隨，再進(jìn)入R2、C4組成的濾波器2，濾除高頻干擾信號，它的輸出端接入由IC3、R8、R9組成的電壓比較器3的同相輸入端；另一路進(jìn)入由IC2、D1、C1、C2、C3、R3組成的正峰值采樣電路4取得正峰值電壓后，再接入由R4、R5、R6、R7組成的放電分壓電路5，按適當(dāng)比值降壓后送入電壓比較器3的反相輸入端。在機(jī)車逐漸接近分界點(diǎn)的過程中，加在電壓比較器反相輸入端的電壓低于加在同相輸入端的電壓峰值，使IC3有脈沖輸出，輸出的脈沖電壓經(jīng)R8、R9分壓后送入由IC4(可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)觸發(fā)器芯片)、C5、R10組成的可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)觸發(fā)器6，使IC4輸出高電位。當(dāng)機(jī)車經(jīng)過軌道電路分界點(diǎn)時，該判別裝置輸入端Vin的電壓由大突變?yōu)樾?，使電壓比較器3的同相輸入端的電壓幅值也由大突變?yōu)樾。欢逯挡蓸与娐?輸出的電壓不能突變，它是按放電分壓電路所決定的放電時間常數(shù)逐漸減小的，所以送入電壓比較器3反相輸入端的電壓不會立刻降低，這時它在相當(dāng)延時內(nèi)高于同相輸入端的峰值電壓，使電壓比較器3輸出低電位，而仃止輸出脈沖信號，后面的可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)觸發(fā)器6得不到脈沖信號，經(jīng)一定時間延時后也輸出低電位，這一由高到低的電壓跳變就是過界信號，該單穩(wěn)觸發(fā)器6的延時時間是由C5、C10決定的。
當(dāng)判別裝置的輸入端有信號輸入時，正峰值采樣電路4中IC2的輸出經(jīng)D1給C1充電，再經(jīng)R3給C2充電，由于IC2的反相輸入端保持有一定的電壓，只有當(dāng)IC2的同相輸入端電壓大于反相輸入端時才能給C1、C2充電，輸入信號的每一個半波里只有很短的時間充電，充電量是很小的。要經(jīng)過足夠數(shù)量的半波后C1、C2上的電壓才能接近輸入電壓的峰值。若有瞬時幅值大于正常信號的干擾波，它不能使C2上的電壓有明顯上升，干擾波過后不會輸出錯誤的守界信號。若機(jī)車輪對瞬間分路不良，或道岔區(qū)段機(jī)車晃動，或軌道電路的其它原因使該判別裝置的輸入電壓瞬間降低，可能使電壓比較器3的輸出端瞬間無脈沖輸出，但可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)觸發(fā)器6有延時作用，在該瞬間仍維持輸出高電位，不會產(chǎn)生錯誤的過界信號，若機(jī)車進(jìn)入無軌道電路區(qū)段該判別裝置發(fā)出過界信號后由單穩(wěn)觸發(fā)器6的反相輸出端可經(jīng)由R5、R6、R7組成的反饋電路7給電壓比較器3的反相輸入端加一個電壓，使其反相輸入端的電壓大于其同相輸入端因干擾信號造成的正峰值，電壓比較器3就繼續(xù)輸出低電位，該判別裝置不會錯誤產(chǎn)生過界信號，反饋電路7還使該判別裝置有一定的回差，從而提高它的可靠性。
因此，該分界點(diǎn)判別裝置能準(zhǔn)確實(shí)時發(fā)出過界信號，用以校正測算的有關(guān)誤差。
權(quán)利要求一種軌道電路分界點(diǎn)判別裝置，其特征在于具有一個與機(jī)車信號感應(yīng)器相連的輸入端，該輸入端分成兩路，其一與正半波跟隨器相連使感應(yīng)信號電壓作正半波跟隨，該正半波跟隨器再與濾波器連接，濾除了高頻干擾信號后的信號送入連接于其后的電壓比較器的同相輸入端；其二與正峰值采樣電路相連，使該信號取得正峰值電壓，隨后進(jìn)入連接于其后的放電分壓電路，降壓后進(jìn)入所述的電壓比較器的反相輸入端，在電壓比較器輸出端設(shè)有一個可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)觸發(fā)器，在該單穩(wěn)觸發(fā)器的反相輸出端與電壓比較器反相輸入端之間設(shè)有一反饋電路，該單穩(wěn)觸發(fā)器正相出端的電壓由高到低突變即為過界信號。
專利摘要一種軌道電路分界點(diǎn)判別裝置，具有一個與機(jī)車信號感應(yīng)器相連的輸入端，感應(yīng)電壓信號由輸入端進(jìn)入分成兩路，一路通過正半濾跟隨器、濾波器進(jìn)入電壓比較器；其二通過正峰值采樣電路、放電分壓電路進(jìn)入電壓比較器，該比較器的輸出端與可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)觸發(fā)器相連，該觸發(fā)器的輸出端的電壓由高到低突變可判別機(jī)車是否通過了軌道電路分界點(diǎn)。
文檔編號B61L1/18GK2148001SQ9320277
公開日1993年12月1日 申請日期1993年2月16日 優(yōu)先權(quán)日1993年2月16日
發(fā)明者周錦清, 王有柱, 譚人杰 申請人:武漢鐵路分局電子計(jì)算技術(shù)中心