×
16.09.2018
218.016.882a

Результат интеллектуальной деятельности: Устройство предупреждения о падении на путь посторонних предметов с искусственных сооружений

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002667054
Дата охранного документа
13.09.2018
Аннотация: Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике для предупреждения о падении на железнодорожный путь посторонних предметов. Работа устройства основана на анализе изменения частоты колебательного контура генератора при изменении индуктивности петли вследствие попадания постороннего металлического предмета в зону контролируемого участка пути, также учитывается изменение частоты колебательного контура из-за изменения погодных условий. Устройство содержит двужильную индуктивную петлю, охватывающую зону контроля, активный элемент генератора, блоки формирования импульсов, измерения частоты и формирования логического сигнала, частотный компаратор, блоки коррекции уровня и задания уровня частоты, блок контрольной аппаратуры и систему наблюдения за зоной контроля. Достигается повышение надежности работы устройства. 1 ил.

Настоящее устройство относится к средствам обеспечения безопасности на транспорте и может быть использовано для контроля движения транспорта, в частности, для контроля падения посторонних металлических предметов на железнодорожный путь с искусственных сооружений.

Известно устройство для контроля движения транспорта (см. патент США 5936551, М. кл. G08G 1/042, опубл. 10.08.1999 г.), которое содержит индуктивную петлю, охватывающую зону контроля, и последовательно подключенные активный элемент генератора, блок формирования импульсов, блок измерения частоты и блок формирования логического сигнала. Недостаток устройства заключается в необходимости применения разнотипных согласующих блоков для индуктивных петель разной длины и конфигурации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство предупреждения о падении на путь посторонних предметов (см. патент РФ 2178920, МПК G08G 1/042, опубл. 27.01.2002 г.), которое включает двужильную индуктивную петлю, охватывающую зону контроля, активный элемент генератора, первый выход которого подключен к началу одной из жил, конец которой соединен с началом другой жилы и подключен к общей точке питания генератора, последовательно подключенные к активному элементу генератора блок формирования импульсов и блок измерения частоты, а также блок формирования логического сигнала. Длина и конфигурация индуктивной петли могут изменяться в широких пределах, что позволяет контролировать предметы различных размеров.

Недостатком устройства является невысокая надежность, обусловленная слабой устойчивостью к внешним воздействиям, которая проявляется, в частности, во влиянии метеорологических условий (температуры, влажности и др.) на изменение частоты колебательного контура и во влиянии краткосрочных отключений питающего напряжения на потерю работоспособности устройства.

Задачей заявляемого устройства является повышение надежности работы, устойчивости частоты колебательного контура к влиянию метеоусловий и восстановление работоспособности после краткосрочных отключений питающего напряжения.

Поставленная задача решается тем, что в устройство предупреждения о падении на путь посторонних предметов с искусственных сооружений, включающее двужильную индуктивную петлю, охватывающую зону контроля, последовательно подключенные активный элемент генератора, блок формирования импульсов и блок измерения частоты, а также блок формирования логического сигнала, причем первый выход активного элемента генератора подключен к началу одной из жил, конец которой соединен с началом другой жилы и подключен к общей точке питания генератора, а первый вход активного элемента генератора подключен к концу другой жилы, введены частотный компаратор с подключенным на его первый вход выходом блок коррекции уровня и блок задания уровня частоты, подключенный на первый вход блока коррекции уровня, на второй вход которого подключены выход блока измерения частоты и второй вход частотного компаратора, выходом подключенного к входу блока формирования логического сигнала, на выход которого подключены первыми входами блок контрольной аппаратуры дежурного по станции система наблюдения за зоной контроля, а выходы блока контрольной аппаратуры и системы наблюдения подключены на вторые входы системы наблюдения и блока контрольной аппаратуры, соответственно.

Такое выполнение устройства, при котором в него введены частотный компаратор с подключенным на его первый вход выходом блок коррекции уровня и блок задания уровня частоты, подключенный на первый вход блока коррекции уровня, на второй вход которого подключены выход блока измерения частоты и второй вход частотного компаратора, выходом подключенного к входу блока формирования логического сигнала, на выход которого подключены первыми входами блок контрольной аппаратуры и система наблюдения за зоной контроля, а выходы блока контрольной аппаратуры и системы наблюдения подключены на вторые входы системы наблюдения и блока контрольной аппаратуры, соответственно, позволяет за счет введения в схему частотного компаратора, блока коррекции уровня и блока задания уровня частоты, восстанавливать работоспособность после краткосрочных отключений питающего напряжения, учитывать изменение частоты колебательного контура из-за влияния метеоусловий и, тем самым, повысить устойчивость к внешним воздействиям и надежность работы, а введение в схему блока контрольной аппаратуры и системы наблюдения, соединенных между собой и с блоком формирования логического сигнала, позволяет за счет автоматической активации системы при поступлении на нее логического сигнала, дистанционного управления видеокамерами системы наблюдения и передачи изображений на мониторы блока контрольной аппаратуры повысить достоверность получаемой информации и, как следствие, дополнительно повысить надежность работы устройства.

На рисунке представлена функциональная блок-схема устройства предупреждения о падении на путь посторонних предметов с искусственных сооружений. Устройство содержит двужильную индуктивную петлю 1, охватывающую зону 2 контроля, и активный элемент 3 генератора 4. Индуктивная петля 1 и активный элемент 3 соединены по схеме генератора. Первый выход активного элемента 3 подключен к началу жилы 5, конец которой соединен с началом другой жилы 6 и подключен к общей точке 7 питания генератора 4. Первый вход активного элемента 3 подключен к концу жилы 6 индуктивной петли 1. К активному элементу 3 последовательно подключены блок 8 формирования импульсов и блок 9 измерения частоты. Второй выход активного элемента 3 генератора подключен на вход блока 8 формирования импульсов. Устройство содержит также блок 10 формирования логического сигнала, частотный компаратор 11, блок 12 коррекции уровня и блок 13 задания уровня частоты, блок 14 контрольной аппаратуры и систему 15 наблюдения за зоной контроля. На первый вход частотного компаратора 11 подключен выход блока 12. Выход блока 13 задания уровня подключен на первый вход блока 12. На второй вход блока 12 подключены выход блока 9 измерения частоты и второй вход частотного компаратора 11. Частотный компаратор 11 выходом соединен с блоком 10 формирования логического сигнала. На выход блока 10 подключены первыми входами блок 14 контрольной аппаратуры и система 15 наблюдения за зоной контроля. Выход блока 14 подключен на второй вход системы 15. Выход системы 15 подключен на второй вход блока 14.

Система 15 наблюдения за зоной контроля содержит видеокамеры и механизмы дистанционного управления ими с помощью блока 14 контрольной аппаратуры, находящегося на рабочем месте дежурного по станции. Блок 14 содержит мониторы, процессоры для управления видеокамерами и для преобразования поступающих импульсов в световые и звуковые сигналы.

Устройство работает следующим образом. Индуктивную петлю 1 располагают вокруг зоны контролируемого участка пути под рельсошпальной решеткой. Двужильный кабель укладывают в виде большой протяженной петли для контроля крупных объектов, например, транспортных средств, или в виде малых последовательно соединенных петель в площади зоны контроля для контроля небольших посторонних объектов. Работа устройства основана на анализе изменения частоты колебательного контура, образованного индуктивностью петли 1 и емкостью активного элемента 3 генератора 4. В исходном состоянии при свободной зоне 2 контроля индуктивная петля 1 имеет начальную индуктивность. При попадании постороннего металлического предмета в зону 2 контроля начальная индуктивность петли 1 изменяется, что приводит к скачкообразному изменению частоты колебательного контура.

При первом включении устройства с помощью блока 9 измерения частоты измеряют значение частоты колебательного контура и записывают в энергонезависимую память блока 13 задания уровня частоты. Значение этой частоты, записанное при отсутствии в зоне 2 контроля посторонних предметов, принимают за опорное значение F0 (нижняя граница частоты). При последующих включениях устройства, в том числе после краткосрочных отключениях питающего напряжения, опорное значение F0 частоты считывается из памяти блока 13. Пороговое значение Fb частоты срабатывания устройства задается программно, с учетом реальных условий эксплуатации и хранится в энергонезависимой памяти частотного компаратора 11.

Со второго выхода активного элемента 3 генератора гармонический сигнал поступает на вход блока 8 формирования импульсов. С выхода блока 8 импульсы поступают на вход блока 9 измерения частоты. Измеренное (текущее) значение частоты генератора с выхода блока 9 измерения частоты поступает на второй вход частотного компаратора 11 и на второй вход блока 12 коррекции уровня. В частотном компараторе 11 измеренное значение частоты колебательного контура сопоставляется со значением частоты F0, поступающим на первый вход с выхода блока 12 коррекции уровня. Их разность сравнивается с пороговым значением Fb частоты срабатывания устройства. В случае, если это пороговое значение Fb превышено, т.е.

то на выходе частотного компаратора 11 появляется инициирующий сигнал, который поступает на вход блока 10, в котором формируется логический сигнал, указывающий на нештатную ситуацию, возникшую возможно из-за падения или попадания постороннего предмета в зону 2 контроля. С выхода блока 10 логический сигнал передается на блок 14 контрольной аппаратуры и систему 15 наблюдения за зоной контроля. При этом процессор блока 14 преобразует логический сигнал в световые и звуковые сигналы, а видеокамеры системы 15 наблюдения автоматически активируются. Дежурный по станции имеет возможность оценить нештатную ситуацию с помощью видеоизображений на мониторах блока контрольной аппаратуры и принять решение о подтверждении падения (попадания) постороннего предмета в зону 2 контроля или о ложной тревоге. Кроме того, дежурный по станции с помощью соединения «выход 14 - вход 15» (на рисунке показано пунктиром) может в ручном режиме включать видеокамеры системы 15 наблюдения и дистанционно управлять их работой (повороты, изменение масштаба изображения, позиционирование посторонних предметов относительно рельсовой колеи, измерение их размеров и др.).

Учет медленных изменений частоты генератора в результате воздействия метеоусловий осуществляется следующим образом. В блоке 12 коррекции уровня при отсутствии посторонних предметов в зоне 2 контроля производится непрерывная запись текущего измеренного значения частоты колебательного контура, поступающего на второй вход блока 12 с выхода блока 9 измерения частоты. Каждое последующее значение частоты, измеренное при медленно меняющихся метеоусловиях , сравнивается с предыдущим, на основании чего проводится коррекция опорного значения F0 частоты. Новое откорректированное опорное значение F01 частоты уже соответствует новым изменившимся метеоусловиям. С выхода блока 12 коррекции уровня это значение F01 поступает на первый вход частотного компаратора 11, в котором с ним сопоставляется вновь измеренное значение частоты колебательного контура, поступающее на второй вход частотного компаратора 11 с выхода блока 9 измерения частоты, и так далее, с многократным повторением цикла.

Во время краткосрочных отключений питающего напряжения откорректированное опорное значение F01 частоты сохраняется в памяти компаратора 11, которая является энергонезависимой. Благодаря этому, после включения напряжения восстанавливается правильный логический сигнал на выходе блока 10 формирования логического сигнала, вследствие чего восстанавливается работоспособность устройства в целом.

Указанные возможности устройства повышают надежность его работы, снижают вероятность возникновения аварийных ситуаций и тяжелых последствий для подвижного состава и инфраструктуры железной дороги.

Устройство предупреждения о падении на путь посторонних предметов с искусственных сооружений, характеризующееся тем, что содержит двужильную индуктивную петлю, охватывающую зону контроля, последовательно подключенные активный элемент генератора, блок формирования импульсов и блок измерения частоты, а также блок формирования логического сигнала, причем первый выход активного элемента генератора подключен к началу одной из жил, конец которой соединен с началом другой жилы и подключен к общей точке питания генератора, а первый вход активного элемента генератора подключен к концу другой жилы, при этом в устройство включен частотный компаратор с подключенным на его первый вход выходом блок коррекции уровня и блок задания уровня частоты, подключенный на первый вход блока коррекции уровня, на второй вход которого подключены выход блока измерения частоты и второй вход частотного компаратора, выходом подключенного к входу блока формирования логического сигнала, на выход которого подключены первыми входами блок контрольной аппаратуры и система наблюдения за зоной контроля, а выходы блока контрольной аппаратуры и системы наблюдения подключены на их вторые входы соответственно.
Устройство предупреждения о падении на путь посторонних предметов с искусственных сооружений
Устройство предупреждения о падении на путь посторонних предметов с искусственных сооружений
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 131-140 из 436.
27.03.2016
№216.014.c88a

Блок удержания состава на станционном пути

Изобретение относится к вспомогательному железнодорожному оборудованию, а именно к фиксаторам для закрепления подвижных составов на станционных путях после отцепки локомотивов. Блок удержания состава на станционном пути включает смонтированные внутри колеи модуль закрепления состава и модуль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578642
Дата охранного документа: 27.03.2016
27.03.2016
№216.014.c928

Система для контроля работ составителя поездов по радиоканалу на железнодорожной станции

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте. Система содержит размещенные на маневровых локомотивах бортовые радиостанции и носимую радиостанцию составителя поездов, установленные на станции радиосервер и репитеры, которые подключены к сети IP, к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578639
Дата охранного документа: 27.03.2016
20.03.2016
№216.014.ca9a

Способ электродуговой металлизации

Изобретение относится к способу электродуговой металлизации путем распыления расплавленной дугой бронзы под действием потока азота, исключающего окисление и выгорание легирующих элементов, повышающего коррозионную стойкость, твердость и износостойкость покрытий. На металлизируемую поверхность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577873
Дата охранного документа: 20.03.2016
20.03.2016
№216.014.cae6

Комплексное устройство безопасного информационного обмена и контроля локомотивных и стационарных устройств безопасности на железнодорожном транспорте

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. Устройство содержит стационарное устройство, канал которого состоит из центрального процессора, блоков: ввода/вывода, памяти, ввода информации, принятия решения, анализа, отображения, и бортовое устройство, канал...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577936
Дата охранного документа: 20.03.2016
20.03.2016
№216.014.cb8b

Способ восстановления размеров корпуса моторно-осевого подшипника электровоза электродуговой металлизацией

Изобретение относится к способу восстановления размеров корпуса моторно-осевого подшипника электровоза при помощи электродуговой металлизации. Способ восстановления размеров корпуса моторно-осевого подшипника электровоза электродуговой металлизацией. На внешнюю поверхность корпуса упомянутого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577874
Дата охранного документа: 20.03.2016
20.06.2016
№216.015.2b17

Железнодорожный карликовый светофор

Изобретение относится к области железнодорожной сигнализации для регулировании движения. Светофор включает головку, содержащую не менее одного корпуса для размещения линзовых комплектов или светодиодных светооптических систем. Каждый корпус снабжен задней крышкой и противосолнечным козырьком,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587766
Дата охранного документа: 20.06.2016
10.04.2016
№216.015.2bea

Система для дистанционного контроля локомотивного устройства безопасности на основе цифровой радиосвязи

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и связи и может быть использовано для контроля локомотивных устройств безопасности. Система содержит установленные в диспетчерском центре блок контроля локомотивных радиостанций, блок памяти, блок обработки и анализа данных,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579401
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2d12

Способ восстановления балластной призмы

Изобретение относится к технологиям ремонта балластной призмы железнодорожного пути и может быть использовано при замене старого щебня на новый. Для восстановления балластной призмы послойно за два приема вырезают старый щебень ниже постели шпалы на глубину Н. Первый слой старого щебня вырезают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579246
Дата охранного документа: 10.04.2016
20.04.2016
№216.015.32dc

Устройство отображения рельсового дефектоскопа

Использование: для оперативной оценки результатов ультразвуковой (УЗ) дефектоскопии. Сущность изобретения заключается в том, что устройство отображения рельсового дефектоскопа содержит подсистему измерения, содержащую несколько акустических блоков, каждый из которых содержит несколько...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582298
Дата охранного документа: 20.04.2016
20.04.2016
№216.015.33db

Система передачи ответственной информации от постовой аппаратуры в бортовые устройства безопасности

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте. Система включает стационарную аппаратуру, содержащую вычислительный комплекс, состоящий из двух серверов, соединенных между собой и подключенных к устройству ввода/вывода информации, каждый из серверов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582323
Дата охранного документа: 20.04.2016
+ добавить свой РИД