專利名稱：軌道電路分界點判別裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鐵路軌道電路分界點判別裝置，是機車運行監控記錄的關鍵部件，屬于鐵路行車安全設備。
已知的機車運行監控和記錄是利用計算機和傳感技術，依據車輪直徑、轉數、運行時間確定機車的走行距離和所在位置(公里標和離前方信號機或線路限速區段起止地點的距離)以及瞬時速度，這種監控和記錄器一方面將客貨列車限制速度貯存于計算機，以對列車速度進行監控，保證列車不超速地安全運行，不冒進越出紅燈信號機，同時，另一方面將列車運行全過程的各項數據記錄下來，轉錄于一定的載體供地面計算機系統事后統計分析。以判明事故責任、提高安全管理和機車操縱技術水平。但是用上述方法測算的機車走行距離、位置和速度與實際情況有誤差，而距離、位置誤差還隨運行的過程而積累增大，這就造成了不能準確地記錄數據與控制列車，因此，必須對這些誤差數據進行校正。
常規的辦法是，在地面的一定位置處設置標志點，在機車相對應的部位設置傳感器，當機車經過地面標志點時，得到一個信息，即利用得到該信息的位置(公里標)糾正機車運行監控記錄器中貯存的計算位置(公里標)信息，但這大大地增加了投資和維護費用，中國鐵路也采用過這種方式，但實踐表明，它不僅具有上述同樣缺點，并且增添的地面設備被盜、被毀的情況累有發生，缺乏可靠性。
本實用新型的目的是提供一種校正機車位置信息的裝置，即軌道電路分界點判別裝置，它可以裝于內燃機車和電力機車上機車運行監控記錄器中以用于移頻、極頻、交流電碼等連續式軌道電路區段和接近連續式軌道電路區段，在不增加地面設備的情況下，準確地判定機車經過軌道電路分界點，校正記錄的機車位置、走行距離、速度信息及采用的輪周長數值。
本實用新型的技術方案如下當機車導輪通過軌道電路分界點(即信號機位置)時，在機車信號感應器上必發生一個有特征的電壓突降，連通該信號感應器的該判別裝置接收到該電壓突變信息即進行判別，當確認為機車通過分界點時，即輸出一過界信號通知機車運行監控記錄器主機的中央控制器，中央控制器即可根據位于該分界點的信號機編號查出其公里標，用以校正原記錄的機車位置(公里標)走行距離和速度以及輪周長取值。
該分界點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、可重復觸發的單穩觸發器、反饋電路等連接組成。從機車信號感應器來的電壓變化信號進入該分界點判別裝置的輸入端后分成兩路；其中一路進入正半波跟隨器，作電壓正半波跟隨，再經濾波器送入電壓比較器的同相輸入端；另一路進入正峰值采樣電路，取得正峰值電壓，再經放電分壓電路降壓后送入電壓比較器的反相輸入端。在機車越過一軌道電路分界點后向前行進，逐漸接近下一分界點過程中，機車信號感應器的電壓逐漸升高，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，送入可重復觸發的單穩觸發器，使其輸出高電位。當機車經過軌道電路分界點時，該判別裝置輸入端的電壓由大突變為小，使送入電壓比較器同相輸入端的電壓幅值也由大突變為小；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，這時它在相當延時內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，后面的可重復觸發的單穩觸發器得不到脈沖信號，經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，發出這一過界信號的時刻扣除上述延時，即為機車過軌道電路分界點時刻，用以校正原記錄的機車位置和走行距離。有時機車信號感應器上會感應到瞬時電壓幅值大于正常信號的干擾波，過后也會發生電壓驟降，為避免錯發過界信號，一方面在正半波跟隨器之后設置濾波器，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，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。若瞬間機車輪對分路不良和機車晃動等，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，但該單穩觸發器有相當延時作用，在這瞬間里仍維持輸出高電位，以避免錯誤地產生過界信號，若機車進入無軌道電路地段(如有的車站側線無軌道電路等)，該判別裝置發出過界信號后由于該單穩觸發器的反相輸出端可經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，電壓比較器就繼續輸出低電位，不會有干擾脈沖輸出，該判別裝置就不會錯發過界信號。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。
該裝置可與其它設備做在同一塊電路板上，或單獨做在一塊電路板上，也可以做成模塊，或把其中部分電路做成模塊。
以下結合附圖對本實用新型的實施例作詳細說明


圖1為軌道電路分界點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，由機車信號感應器來的信號進入該判別裝置的輸入端Vin后分成兩路，其中一路進入接成的電壓正半波跟隨器1，作正半波跟隨，再進入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，按適當比值降壓后送入電壓比較器3的反相輸入端。在機車逐漸接近分界點的過程中，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R8、R9分壓后送入由IC4(可重復觸發的單穩觸發器芯片)、C5、R10組成的可重復觸發的單穩觸發器6，使IC4輸出高電位。當機車經過軌道電路分界點時，該判別裝置輸入端Vin的電壓由大突變為小，使電壓比較器3的同相輸入端的電壓幅值也由大突變為小；而正峰值采樣電路4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，這時它在相當延時內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，后面的可重復觸發的單穩觸發器6得不到脈沖信號，經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，該單穩觸發器6的延時時間是由C5、C10決定的。
當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D1給C1充電，再經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。要經過足夠數量的半波后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。若機車輪對瞬間分路不良，或道岔區段機車晃動，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，但可重復觸發的單穩觸發器6有延時作用，在該瞬間仍維持輸出高電位，不會產生錯誤的過界信號，若機車進入無軌道電路區段該判別裝置發出過界信號后由單穩觸發器6的反相輸出端可經由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就繼續輸出低電位，該判別裝置不會錯誤產生過界信號，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，該分界點判別裝置能準確實時發出過界信號，用以校正測算的有關誤差。
權利要求一種軌道電路分界點判別裝置，其特征在于具有一個與機車信號感應器相連的輸入端，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，隨后進入連接于其后的放電分壓電路，降壓后進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有一個可重復觸發的單穩觸發器，在該單穩觸發器的反相輸出端與電壓比較器反相輸入端之間設有一反饋電路，該單穩觸發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判別裝置，具有一個與機車信號感應器相連的輸入端，感應電壓信號由輸入端進入分成兩路，一路通過正半濾跟隨器、濾波器進入電壓比較器；其二通過正峰值采樣電路、放電分壓電路進入電壓比較器，該比較器的輸出端與可重復觸發的單穩觸發器相連，該觸發器的輸出端的電壓由高到低突變可判別機車是否通過了軌道電路分界點。
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 優先權日1993年2月16日
發明者周錦清, 王有柱, 譚人杰 申請人:武漢鐵路分局電子計算技術中心