Микропроцессорные системы автоблокировки

Автоблокировка АБ-Е1 функционально и электромагнитно совместима с автоматической локомотивной сигнализацией АЛС-ЕН.

Для повышения устойчивости функционирования системы КРЛ в условиях воздействия дестабилизирующих факторов обработка полезных сигналов в приемнике осуществляется по алгоритму кумулятивных сумм. Благодаря его применению удалось обеспечить устойчивую работу рельсовой цепи длиной

2500 м при колебаниях сопротивления балласта от 50 до 0,45 Ом·км.

Проблема обеспечения безопасности микроэлектронных аппаратных средств автоблокировки решается применением: трехкомплектного резервирования стандартных модулей, выполняющих одинаковые функции; мажоритарной структуры построения для обнаружения неисправного или отказавшего комплекта; жесткой синхронизации и потактного сравнения сигналов в контрольных точках различных комплектов; специальных устройств контроля с односторонними отказами, обеспечивающих надежное отключение неисправного комплекта и последующий его ввод в работу.

В системе АБ-Е1 использован один непрерывный частотный канал (НКС) с несущей 174,38 Гц. Передача информации осуществляется в результате двукратной фазоразностной манипуляции и кодирования сообщений модифицированным кодом Бауэра.

Структура организации кодового цикла параллельная: по одному подканалу передаются кодовые комбинации (КК), а по другому - сигналы цикловой синхронизации (ЦС) в виде синхрогрупп (СГ). Применение двукратной ФРМ позволяет повысить помехоустойчивость в 2 раза по сравнению с амплитудной модуляцией. Использование комбинаций кода Бауэра в информационном и синхроподканалах обеспечивает эффективную кодовую защиту.

В структурной схеме двух сигнальных точек микроэлектронной автоблокировки АБ-Е1 (рис.4.27) показаны: блоки приемопередатчиков сигналов непрерывного канала связи и системы передачи информации по линейной цепи; микропроцессорный путевой приемник; устройство защиты и согласования с рельсовой линией;

Рис. Структурная схема двух сигнальных точек микроэлектронной автоблокировки АБ-Е1.

Путевое МП, сигнальные реле 30, 31, 32, реле двойного снижения напряжения ДСН и извещения о приближении поездов ИП1-ИПЗ. Все перечисленные реле нейтральные АНШ2-1230.

Приемник МПП предназначен для контроля состояния рельсовой линии. При ее свободном и исправном состоянии возбуждается реле МП. Если рельсовая линия занята подвижным составом или неисправна, то реле МП обесточено.

Блок БПП-НКС предназначен для демодуляции и декодирования ФРМ-сигналов, управления сигнальными реле, формирования и усиления сигналов, передаваемых в рельсовую цепь соседнего блок-участка. Блок БПП-НКС рассчитан на подключение четырех сигнальных реле. Однако реально в БПП-НКС используются только три: 30, 31 и 32. Настройка блоков приемопередатчиков для формирования синхрогрупп и кодовых комбинаций в зависимости от числа свободных блок-участков и разрешенной скорости движения осуществляется настроечными перемычками НП.

Устройство УЗС разработано с учетом обеспечения требований электромагнитной совместимости системы АБ-Е1 с аппаратурой автоблокировки числового кода.

Питание микроэлектронных; блоков БПП-НКС, БПП-СПИ и МПП осуществляется через понижающие трансформаторы ТП (ПОБС-5А). Для защиты устройств от воздействия импульсных помех по цепям питания в первичные обмотки ТП включены сетевые фильтры СФ. Электроснабжение сигнальной точки автоблокировки осуществляется от высоковольтной линии. Мощность, потребляемая одиночной сигнальной точкой, не превышает 80 В·А.

Приемник-МПП выполнен по двухкомплектной схеме с жесткой синхронизацией (рис.4.28). Каждый комплект содержит модули центрального процессора ЦП1, ЦП2 и сигнатурные анализаторы СА. Контроль правильности функционирования МПП осуществляет однокаскадная схема контроля СК. Первоначальный запуск приемника и синхронизация ЦП1 и ЦП2 осуществляет узел запуска УЗ. Входные цепи приемника содержат: полосовой фильтр ПФ, детектор огибающей Д, интегратор И и аналого-цифровой преобразователь АЦП.

Рассмотрим работу приемника. Полезный сигнал с выхода рельсовой линии через полосовой фильтр ПФ поступает на детектор огибающей, где выпрямляется, сглаживается в интеграторе И и затем с помощью АЦП квантуется по амплитуде и дискретизируется по времени. Значения сигнала в двоичной форме по шине данных ШД подаются на входные порты узлов ЦП1, ЦП2 обоих комплектов.

Рис. Структурная схема микропроцессорного путевого приемника системы АБ-Е1.

Поступившие данные обрабатываются в соответствии с хранящимся в ПЗУ алгоритмом. Если после выполнения расчетов значение решающей статистики превысит порог, то на шинах У1 и У2 появляются управляющие импульсы напряжения, открывающие входы схемы контроля. В этом случае контрольный сигнал V частотой 89,9 кГц с выхода узла запуска через СК подается на усилитель мощности УМ для включения реле МП. Если кумулятивная сумма не превышает порога, то сигналы на выходах У1 и У2 отсутствуют, а якорь реле МП отпущен.

В процессе нормального функционирования приемника с контрольных точек узлов ЦП1 и ЦП2 по информационным шинам ИШ на схему сигнатурного анализатора СА подаются тестовые сигналы. СА формирует общие контрольные сигналы 1КТ, , 2КТ и 2, характеризующие работоспособность узлов ЦП1 и ЦП2. Если формы сигналов , 1КТ и 2КТ, совпадают, то схема контроля фиксирует правильную работу комплектов. Свечение индикаторных светодиодов ЧО к ПО свидетельствует об исправном состоянии приемника. В противном случае фиксируется сбой. На выходах Диагностика 1 и Диагностика 2 появляются управляющие импульсы, воздействующие на узел запуска УЗ, который с заданной выдержкой времени формирует управляющие импульсы Запуск 1 и Запуск 2 для восстановления работоспособного состояния комплектов приемника. Если в результате воздействия этих импульсов нормальное функционирование приемника восстанавливается, то управляющие сигналы Диагностика 1 к Диагностика 2 снимаются. В противном случае, когда отказ в одном из каналов приемника устойчивый и восстановления работоспособного состояния приемника не происходит, ячейка защиты ЯЗ отсчитывает восемь импульсов запуска и останавливается. Приемник переходит в устойчивое положение безопасного отказа.

При первом включении питания, а также после перерывов электроснабжения работоспособное состояние приемника восстанавливается узлом запуска по шинам Запуск 1 и Запуск 2. После включения напряжения на этих шинах появляется последовательность импульсов, устанавливающая микропроцессорные комплекты узлов ЦП1 и ЦП2 в исходное состояние. С этого момента начинается нормальное функционирование приемника МПП.

 Скачать реферат