Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДА
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДА

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в системах автоматического управления движением транспортного средства. Сущность изобретения: способ заключается в том, что определяют скорость движения поезда, изменение скорости, его длину и время проследования в зоне контроля по количеству тактовых импульсов, формируемых с фиксированной частотой. 3 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2049693
Класс(ы) патента: B61L25/06
Номер заявки: 4935042/11
Дата подачи заявки: 05.05.1991
Дата публикации: 10.12.1995
Заявитель(и): Самарский институт инженеров железнодорожного транспорта им.М.Т.Елизарова
Автор(ы): Кручинин В.П.; Баранов И.А.
Патентообладатель(и): Самарский институт инженеров железнодорожного транспорта им.М.Т.Елизарова
Описание изобретения: Изобретение относится к измерительной технике на транспорте, в частности к способам автоматического контроля параметров движения, и может быть использовано в системах автоматического контроля и управления движением транспортных средств.
Известен способ определения параметров движения поезда, заключающийся в том, что фиксируют момент начала въезда поезда в зону контроля фиксированной длины и определяют скорость движения поезда по числу сформированных тактовых импульсов.
Задачей изобретения является повышение точности определения параметров движения поезда.
Это достигается тем, что в способе определения параметров движения поезда, заключающемся в том, что фиксируют момент начала въезда поезда в зону контроля фиксированной длины и определяют скорость движения поезда по числу сформированных тактовых импульсов, дополнительно определяют изменение скорости движения, длину поезда и время его проследования по зоне контроля, определяют интервал времени по количеству тактовых импульсов, формируемых с фиксированной частотой от момента начала въезда в зону контроля до окончания его въезда в дополнительную зону контроля фиксированной длины, расположенную за первой зоной контроля, определяют по количеству тактовых импульсов интервал времени от начала въезда поезда в первую зону контроля до начала выезда из дополнительной зоны контроля, и интервал времени по количеству тактовых импульсов между началом выезда поезда из первой зоны контроля и окончанием выезда из дополнительной зоны тем, что дополнительно определяют изменение скорости движения, длину поезда и время его проследования по зоне контроля, определяют интервал времени по количеству тактовых импульсов, формируемых с фиксированной частотой от момента начала въезда поезда в зону контроля до окончания его въезда в дополнительную зону контроля фиксированной длины, расположенную за первой зоной контроля, определяют по количеству тактовых импульсов интервал времени от начала въезда поезда в первую зону контроля до начала выезда из дополнительной зоны контроля, и интервал времени по количеству тактовых импульсов между началом выезда поезда из первой зоны контроля и окончанием выезда из дополнительной зоны контроля, причем скорость движения при въезде поезда в первую зону контроля определяют по формуле
V1= где l1 длина первой зоны контроля;
l2 длина второй зоны контроля;
fo частота тактовых импульсов;
N1 количество тактовых импульсов в интервале времени от момента начала въезда поезда в первую зону контроля до окончания его въезда в дополнительную зону контроля; при выезде из дополнительной зоны по формуле
V2= где N2 количество тактовых импульсов между началом выезда поезда из первой зоны контроля и окончанием выезда из дополнительной зоны контроля; среднюю скорость определяют по формуле
Vcp= время пpоследования поезда по зонам контроля определяют по формуле
tn ToN3 где N3 количество тактовых импульсов в интервале времени между началом въезда поезда в первую зону контроля и началом выезда из нее, при этом длину поезда определяют по формуле
ln= а изменение скорости движения определяют сравнением количества тактовых импульсов N1 с количеством тактовых импульсов N2 и при N1 < N2 фиксируют увеличение скорости, при N1 N2 движение с постоянной скоростью и при N1 > N2 уменьшение скорости.
На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 упрощенный график прохождения поездом фиксированной зоны контроля; на фиг. 3 временные эпюры, поясняющие взаимодействие сигналов во времени.
Устройство содержит емкостный датчик 1 перемещений, дифференциальный мост 2 переменного тока, фазовый дискриминатор 3, элемент И 4, триггер 5 со счетным входом, ключевые элементы 6-8, триггер 9 фиксирования направления движения, генератор 10 импульсов, счетчики 11-13 импульсов; канал 14 связи и арифметический блок 15.
Сl1 и Cl2 емкости плеч дифференциального моста между его элементами l1 и l2 и землей;
Ui условные напряжения на элементах схемы фиг. 1;
N1, N3 и N2 количества импульсов, фиксируемых элементами 11, 12 и 13.
Предлагаемый способ реализуем при проследовании поезда относительно неподвижно находящегося датчика перемещения, чувствительным элементом которого является дифференциальный мост переменного тока с двумя плечами, образуемыми емкостями двух проводов относительно земли, последовательно изменяющие свои величины при проследовании поезда. При этом имеется возможность определять следующие параметры:
направление движения поезда;
скорость при выезде поезда в зону датчика V1;
скорость при выезде поезда из зоны датчика V2;
время проследования поездом зоны датчика t n;
длину поезда независимо от его скорости ln;
среднюю скорость поезда при проследовании зоны датчика Vср;
характер движения поезда при проследовании зоны датчика.
Для определения перечисленных параметров необходимо и достаточно зафиксировать моменты начала и конца въезда и начало и конец выезда поезда в зону и из зоны датчика, что равнозначно его въезду и выезду на участок и выезду с участка пути фиксированной длины, и из зафиксированных моментов сформировать три временных интервала: интервал въезда, интервал проследования и интервал выезда поезда. Предполагается, что зона действия датчика перемещения однозначно определена фиксированной длиной lo двух проводов l1 и l2, емкости которых относительно земли Сl1 и Cl2 являются двумя плечами дифференциального моста переменного тока. При этом состояние моста фиксируется дискретно по значению фазы выходного напряжения ( ϕ+, ϕo, ϕ-). Также предполагается, что l1 l2 и l1 + l1 lo.
При движении поезд последовательно проследует зоны расположения элементов l1 и l2: емкости которых Сl1 и Cl2 относительно земли при наличии поезда будут изменять свои величины. При этом при вступлении (въезде) поезда в зону расположения l1 и ее проследовании емкость Cl1 будет увеличиваться, вызывая разбаланс моста 2, что зафиксируется фазовым дискриминатором 5 (см. фиг. 3, эпюры U1 и U3), на первом выходе которого напряжение сразу же дискретно изменится с нулевого значения до нормируемого плюсового (момент t4 фиг. 2 и фиг. 3). Этим же напряжением в момент t1 произведется установка триггера 9 в положение с плюсовым единичным выходом, что будет являться признаком движения поезда слева направо (относительно Сl1 и Cl2). В этом состоянии триггер будет находиться до тех пор, пока не произведется его сброс, который может осуществиться только по третьему входу от арифметического устройства 15 (срабатывание от второго выхода дискриминатора 3 будет заблокировано). Одновременно выходным сигналом формирователя 4, срабатывающего как от плюсового (по первому входу), так и от минусового (по второму входу) напряжений фазового дискриминатора 3, произведется установка триггера 5 со счетным входом в единичное состояние, в результате чего на первых входах ключевых схем 6 и 7 появятся разрешающие сигналы для прохождения через них на счетчики 11 и 12 сигналов от генератора 10 счетных импульсов. Далее осуществится передача через канал связи 14 сигнала триггера фиксирования направления движения поезда 10, а счетчики 11 и 12 одновременно начнут фиксировать поступающие с генератора 10 счетные импульсы. При движении поезда в зонах l1 и l2 срабатывание датчика 1, несмотря на начальное изменение емкости Cl2, произойдет только в момент при новом балансе моста, когда Cl1 будет равно Cl2, где Сl1 и Cl2 величины емкостей, обусловленные присутствием поезда в зонах расположения l1 и l2. Баланс моста обусловит пропадание сигнала с первого выхода дискриминатора, срабатывание на закрытие ключевой схемы 6, остановку счетчика 11 и передачу кода зафиксированного числа N1 через канал связи 14 на арифметическое устройство 15. Пропадание сигнала с первого выхода дискриминатора 3 не вызовет изменения состояния триггера 5, поэтому ключевая схема 7 будет пропускать, а счетчик 12 суммировать поступающие от генератора 10 счетные импульсы. Таким образом при полном проследовании поездом зоны датчика (т.е. за все время нахождения поезда одновременно в зонах (l1 и l2) счетчик 12 будет суммировать счетные импульсы от генератора 10.
Далее в момент t начала выезда поезда из зоны l1 произойдет новый разбаланс моста (по фазе противоположного знака относительно первого его разбаланса, см. фиг. 3, эпюра U3, момент t3). При этом произойдет срабатывание элемента 4 и триггера 5, в результате чего ключевой элемент 7 закроется и счетчик 12 зафиксирует число импульсов в N2, соответствующее времени полного проследования поезда зоны датчика 1, а ключевой элемент 8 начнет пропускать на вход счетчика 13 импульсы генератора 10. Одновременно с этим число N3 из счетчика 12 по каналу связи поступит на арифметический блок 15.
При полном выезде поезда из зоны датчика в момент t4 мост 2 дискретно перейдет из состояния разбаланса в нулевое, т.е. начальное состояние. При этом ключевая схема 8 окажется закрытой, а счетчик 13 зафиксирует количество счетных импульсов N3, код которого, аналогично предыдущим, будет передан на арифметическое устройство 15. После окончания приема кода N3 с арифметического блока 15 на триггер 19 и счетчики 11, 12 и 13 поступит сигнал сброса, в результате чего устройство вновь будет готово для работы. Для вычисления параметров движения поезда кроме чисел N1, N2 и N3 в арифметическое устройство записывают значения lo (lo l1 + l2 длина проводов датчика) и Тоо 1/fo где fo частота следования импульсов генератора 10).
В арифметическом устройстве реализуются следующие операции по определению параметров движения:
вычисляют скорость V1 поезда при въезде в зону датчика по формуле
V1= где N1 зафиксированное количество тактовых импульсов счетчиком 11;
l1 и l2 длина первой и второй зон контроля, соответственно;
fo частота тактовых импульсов генератора 10;
вычисляют время tn проследования поездом зоны датчика
tn N2 ˙To, где N2 количество тактовых импульсов, зафиксированных счетчиком 12;
вычисляют скорость V2 выезда поезда из зоны датчика
V2= где N3 количество тактовых импульсов, зафиксированное счетчиком 13;
вычисляют среднюю скорость Vср поезда
Vcp=
вычисляют длину ln поезда
ln=
изменение скорости движения определяют сравнением количества тактовых импульсов N1 с количеством тактовых импульсов N3 и при N1 < N2 фиксируют увеличение скорости; при N1 N3 движение поезда с постоянной скоростью и при N1 > N3 уменьшение скорости;
направление движения фиксируют по минусовому или плюсовому выходным сигналам триггера 9 перед вычислением перечисленных параметров.
Формула изобретения: СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДА, заключающийся в том, что фиксируют момент начала въезда поезда в зону контроля фиксированной длины и определяют скорость движения поезда по числу сформированных тактовых импульсов, отличающийся тем, что дополнительно определяют изменение скорости движения, длину поезда и время его проследования по зоне контроля, определяют интервал времени по количеству тактовых импульсов, формируемых с фиксированной частотой от момента начала въезда поезда в зону контроля до окончания его въезда в дополнительную зону контроля фиксированной длины, расположенную за первой зоной контроля, определяют по количеству тактовых импульсов интервал времени от начала въезда поезда в первую зону контроля до начала выезда из дополнительной зоны контроля и интервал времени по количеству тактовых импульсов между началом выезда поезда из первой зоны контроля и окончанием выезда из дополнительной зоны контроля, причем скорость v1 движения при въезде поезда в первую зону контроля определяют по формуле

где l1 длина первой зоны контроля;
l2 длина второй зоны контроля;
fo частота тактовых импульсов;
N1 количество тактовых импульсов в интервале времени от момента начала въезда поезда в первую зону контроля до окончания его въезда в дополнительную зону контроля;
скорость v2 при выезде из дополнительной зоны по формуле

где N2 количество тактовых импульсов между началом выезда поезда из первой зоны контроля и окончанием выезда из дополнительной зоны контроля;
среднюю скорость vср определяют по формуле

время tп проследования поезда по зонам контроля определяют по формуле
tп N3/fо,
где N3 количество тактовых импульсов в интервале времени между началом въезда поезда в первую зону контроля и началом выезда из нее,
при этом длину lп поезда определяют по формуле

а изменение скорости определяют сравнением количества тактовых импульсов N1 с количеством тактовых импульсов N2 и при N1 < N2 фиксируют увеличение скорости при N1 N2 движение с постоянной скоростью и при N1 > N3 уменьшение скорости.