Автоматическая локомотивная многозначная сигнализация единого ряда АЛС-ЕН

Содержание

Слайд 2

Слайд 3

Слайд 4

Алгоритм синтеза требуемой последовательности сдвигов фазы несущего сигнала в зависимости от номера кодовой комбинации

Алгоритм синтеза требуемой последовательности сдвигов фазы несущего сигнала в зависимости от

номера кодовой комбинации
Слайд 5

Фазоманипулированный сигнал 2пк 1пк -90° 180° +90° 0° 0 1 1

Фазоманипулированный сигнал

2пк

1пк

-90°

180°

+90°


0

1

1

1

1

0

0

0

16 периодов Fн

Fн=175 Гц

ФСС (ФС-ЕН) обеспечивает формирование сигналов непрерывного канала

АЛС‑ЕН с несущей частотой 174,58±0,1 Гц с двукратной фазоразностной модуляцией, позволяющей передавать информацию по двум подканалам.
Слайд 6

Таблица соответствия показаний цифровых индикаторов номерам формируемых кодов по каждому из

Таблица соответствия показаний цифровых индикаторов номерам формируемых кодов по каждому из

подканалов и расшифровка их в кодах Бауэра

ФСС (ФС-ЕН) обеспечивает формирование по каждому из двух подканалов шестнадцати кодов в виде модифицированного кода Бауэра и их буквенно-цифровую индикацию на левом (по первому подканалу) и правом (по второму подканалу)

Слайд 7

АЛС-ЕН (1) КЛУБ-У должен отслеживать проследование границ блок-участка при приеме информации

АЛС-ЕН (1)

КЛУБ-У должен отслеживать проследование границ блок-участка при приеме информации из

канала АЛС-ЕН по смене синхрогрупп сигнала. Проезд границы блок-участка должен фиксироваться, если предыдущая и вновь принятая синхрогруппы находятся на разных строках графы 3 таблицы 2а.
Слайд 8

АЛС-ЕН (2) КЛУБ-У должен отслеживать проследование границ блок-участка при приеме информации

АЛС-ЕН (2)

КЛУБ-У должен отслеживать проследование границ блок-участка при приеме информации из

канала АЛС-ЕН по смене синхрогрупп сигнала. Проезд границы блок-участка должен фиксироваться, если предыдущая и вновь принятая синхрогруппы находятся на разных строках графы 3 таблицы 2а.
Слайд 9

АЛС-ЕН (3) КЛУБ-У должен отслеживать проследование границ блок-участка при приеме информации

АЛС-ЕН (3)

КЛУБ-У должен отслеживать проследование границ блок-участка при приеме информации из

канала АЛС-ЕН по смене синхрогрупп сигнала. Проезд границы блок-участка должен фиксироваться, если предыдущая и вновь принятая синхрогруппы находятся на разных строках графы 3 таблицы 2а.
Слайд 10

АЛС-ЕН (4) КЛУБ-У должен отслеживать проследование границ блок-участка при приеме информации

АЛС-ЕН (4)

КЛУБ-У должен отслеживать проследование границ блок-участка при приеме информации из

канала АЛС-ЕН по смене синхрогрупп сигнала. Проезд границы блок-участка должен фиксироваться, если предыдущая и вновь принятая синхрогруппы находятся на разных строках графы 3 таблицы 2а.
Слайд 11

АЛС-ЕН (5) КЛУБ-У должен отслеживать проследование границ блок-участка при приеме информации

АЛС-ЕН (5)

КЛУБ-У должен отслеживать проследование границ блок-участка при приеме информации из

канала АЛС-ЕН по смене синхрогрупп сигнала. Проезд границы блок-участка должен фиксироваться, если предыдущая и вновь принятая синхрогруппы находятся на разных строках графы 3 таблицы 2а.
Слайд 12

АЛС-ЕН (6) КЛУБ-У должен отслеживать проследование границ блок-участка при приеме информации

АЛС-ЕН (6)

КЛУБ-У должен отслеживать проследование границ блок-участка при приеме информации из

канала АЛС-ЕН по смене синхрогрупп сигнала. Проезд границы блок-участка должен фиксироваться, если предыдущая и вновь принятая синхрогруппы находятся на разных строках графы 3 таблицы 2а.
Слайд 13

АЛС-ЕН (7) КЛУБ-У должен отслеживать проследование границ блок-участка при приеме информации

АЛС-ЕН (7)

КЛУБ-У должен отслеживать проследование границ блок-участка при приеме информации из

канала АЛС-ЕН по смене синхрогрупп сигнала. Проезд границы блок-участка должен фиксироваться, если предыдущая и вновь принятая синхрогруппы находятся на разных строках графы 3 таблицы 2а.
Слайд 14

АЛС-ЕН (8) КЛУБ-У должен отслеживать проследование границ блок-участка при приеме информации

АЛС-ЕН (8)

КЛУБ-У должен отслеживать проследование границ блок-участка при приеме информации из

канала АЛС-ЕН по смене синхрогрупп сигнала. Проезд границы блок-участка должен фиксироваться, если предыдущая и вновь принятая синхрогруппы находятся на разных строках графы 3 таблицы 2а.
Слайд 15

АЛС-ЕН (16) Таблица 2Б

АЛС-ЕН (16) Таблица 2Б

Слайд 16

АЛС-ЕН (17) Таблица 2Б

АЛС-ЕН (17) Таблица 2Б

Слайд 17

АЛС-ЕН (18) Таблица 2Б

АЛС-ЕН (18) Таблица 2Б

Слайд 18

АЛС-ЕН (19) Таблица 2Б

АЛС-ЕН (19) Таблица 2Б

Слайд 19

АЛС-ЕН (20) Таблица 2Б

АЛС-ЕН (20) Таблица 2Б

Слайд 20

АЛС-ЕН (21) Таблица 2Б

АЛС-ЕН (21) Таблица 2Б

Слайд 21

АЛС-ЕН (22) Таблица 2Б

АЛС-ЕН (22) Таблица 2Б

Слайд 22

АЛС-ЕН (23) Таблица 2Б

АЛС-ЕН (23) Таблица 2Б

Слайд 23

АЛС-ЕН (24) Таблица 2Б

АЛС-ЕН (24) Таблица 2Б

Слайд 24

ДКК - датчика кодовых комбина­ций СВКК - схем выбора кодовых комбинаций

ДКК - датчика кодовых комбина­ций

СВКК - схем выбора кодовых комбинаций

М -

модулятора двукратной относительной фазовой модуляции
Слайд 25

принятию решения о те­кущем значении контролируемой скорости по первой разрешенной кодовой

принятию решения о те­кущем значении контролируемой скорости по первой разрешенной кодовой

комбинации в течение защитного временного интервала, равно­го времени смены показаний локомотивного индикатора.

Использование модифицированного кода Бауэра при двукратной ФРМ позволило организовать надежный канал передачи информации с пути на локомотив в системе АЛС-ЕН. При этом обеспечивается пере­дача 256 сообщений в полосе частот порядка 15 Гц на присвоенной не­сущей частоте канала 175 Гц. Время смены показаний на локомотивном индикаторе не превышает 3 с.

Обработка информации НКС системы АЛС-ЕН сводится к выполне­нию основных операций: выделению сигнала ЦС методом скользящего поиска при поразрядном сдвиге;

обеспечению кодовой защиты от сигналов смежных блок-участков и путей по сигналу ЦС;

декодированию комбинаций модифицированного кода Бауэра;

Слайд 26

Непрерывный канал связи

Непрерывный канал связи

Слайд 27

В декодере Дек выделяются синхрогруппы в соответствии с алгоритмом реализации кодовой

В декодере Дек выделяются синхрогруппы в соответствии с алгоритмом реализации кодовой

защиты, декодируются комбинации модифициро­ванного кода Бауэра, обрабатываются разрешенные комбинации в соответствии с принятым алгоритмом.

Локомотивная аппаратура содержит:

приемные катушки ПК,

полосо­вой фильтр ПФ,

усилитель-ограничитель УО,

демодулятор Дем

и декодер Дек.

С помощью ПК осуществляется индуктивная связь локомотивного приемника с рельсовой линией.

Полосовой фильтр ПФ обеспечивает тре­буемое отношение сигнал/помеха на выходе в результате частотной се­лекции полезного сигнала.

Усилитель-ограничитель УО осуществляет заданную чувствительность локомотивного приемника и преобразовы­вает гармонический сигнал в последовательность видеоимпульсов для сопряжения с цифровым демодулятором.

Демодулятор Дем имеет три выхода: два информационных и один для тактового синхросигнала.

Слайд 28

Демодулятор Дем реализует некогерентный алгоритм приема ФМС Каждая из двух приемных

Демодулятор Дем реализует некогерентный алгоритм приема ФМС

Каждая из двух приемных

катушек ПК содержит две катушки ин­дуктивности с металлическим сердечником, для того чтобы с помощью одних и тех же катушек одновременно воспринимать сигналы АЛСН и АЛС-ЕН. Катушки индуктивности размещают в герметичном алюминие­вом корпусе, который крепят к корпусу локомотива специальной гар­нитурой.

Полосовой фильтр ПФ, являющийся фильтром Бауэра пятого порядка, имеет семь параллельных колебательных контуров настроенных на свою частоту. Полоса пропускания фильтра на уровне 3 дБ не менее 12 Гц. Затухание в полосе частот 50 — 152 ГЦ не менее 50 дБ, в полосе частот 198 — 500 Гц не менее 40 дБ, в полосе пропускания не более 10 дБ неравномерность затухания в полосе пропускания не более 3 дБ.

Усилитель-ограничитель УО состоит из масштабного усили­теля и собственно ограничителя и выполнен на операционных усилите­лях.

Слайд 29

При ФРМ информация передается посредством разности фаз несу­щего колебание двух соседних

При ФРМ информация передается посредством разности фаз несу­щего колебание двух соседних

элементарных посылок Δϕ. В табли­це приведена зависимость, разности фаз Δϕ несущего колебания сосед­них элементарных посылок от значений двоичных символов в подка­налах.

Число значений Δϕ определяется кратностью модуляции. В случае использования двукратной ФРМ для передачи информации в двоичной форме число значений Δϕ равно четырем. Значения Δϕ выбираются рав­ными nπ/4 (n=1, 3, 5, 7), или 0°; +90°; -90°, ±180°. В последнем случае схема формирователя ФМС будет несколько проще, а наличие Δϕ равной 180°, позволяет надежно выделить границы посылок на приемной стороне, что повышает устойчивость работы устройства такто­вой синхронизации в условиях переходных процессов, порождаемых полосовым фильтром приемника. Формирователи ФМС наиболее просто реализуются на базе делителей частоты с добавлением - исключением счетных импульсов. При этом в качестве делителей частоты обычно используют счетчики с параллельным переносом, числа разрядов в которых принимается равным кратности модуляции.

Слайд 30

Модулятор

Модулятор

Слайд 31

Поскольку в приведенной схеме реализуется косвенный метод управления колебаниями Задающего генератора,

Поскольку в приведенной схеме реализуется косвенный метод управления колебаниями Задающего генератора,

то его частота устанавливается равной 2е + 2 fн для повышения стабильности частоты (fн — частота несущего сигнала). Значение е выбирается с учетом частоты fн и элементной базы. Сигнал тактовой синхронизации определяет моменты манипуляций (границы элементарных посылок сигнала). Частота синхронизации Fсинхр выбирается из условия Fсинхр <0,1fн и определяется скоростью передачи информации.

Структурная схема модулятора, построенная по указанному выше принципу, содержит:

задающий генератор ЗГ,

делитель частоты на 2е Д,

схему тактовой синхронизации СТС,

схемы исключения СИ

и добавления — исключения СДИ,

двухразрядный счётчик с параллельным переносом НРС (нулевого разряда счетчика) и ПРС (первого разряда счетчика).

Слайд 32

Суть указанного метода заключается в том, что измерение Δϕ сводится к

Суть указанного метода заключается в том, что измерение Δϕ сводится к

измерению временного интервала между измерительными фронтами, моменты появления которых задаются сигналом тактовой синхрониза­ции, формируемым в демодуляторе с помощью системы фазовой автоподстройки частоты. Временное положение измерительных фронтов сигнала соответствует максимальному отношению сигнал/помеха на длительности элемента ФМС (в момент, когда переходные процессы во входном полосовом фильтре заканчиваются).

Построение некогерентного демодулятора сигналов с двукратной ФРМ в локомотивном приемнике системы АЛС-ЕН основано на непо­средственном измерении информационного параметра ФМС – разности фаз двух соседних элементарных посылок методом однократной пробы.

Слайд 33

Демодулятор

Демодулятор

Слайд 34

Выделитель измерительного фронта ВИФ перемножает входной сигнал, представленный последовательностью ФН, с

Выделитель измерительного фронта ВИФ перемножает входной сигнал, представленный последовательностью ФН, с

опорным, в качест­ве которого используется сигнал МС. На выходе ВИФ имеет место по­следовательность измерительных фронтов ИФ, несущих информацию о переданной разности фаз.

В таймере Т формируются тактовые синхросигналы, обеспечива­ющие синхронную работу всех функциональных узлов демодулятора

Демодулятор реализует рассмотренный выше алгоритм приема сигналов с двукратной ФРМ. На вход демодулятора поступает цифровой ФМС с выхода усилителя-ограничителя приемника.

Выдели­тель фронта несущей (ВФН) дифференцирует входной сигнал. На его вы­ходе имеет место последовательность фронтов несущего колебания ФН.

На выходе выделителя фронта данных ВФД формируется последователь­ность фронтов данных ФД, временное положение которых соответству­ет границам посылок информационного сигнала.

Схема тактовой син­хронизации СТС вырабатывает стробирующий сигнал (момент стробирования — МС), в соответствии с которым отсчитывается Δϕ в момент максимального отношения сигнал/помеха на длительности элемента ФМС.

Динамическая память фазы ДПФ определяет временной интервал между соседними импульсами ИФ.

Определитель разности фаз (реша­ющее устройство) РУ преобразует измеренный временной интервал в последовательность двоичных символов по двум квадратурным подка­налам.

Слайд 35

Формирователь сигналов непрерывного канала многозначной системы автоматической локомотивной сигнализации ФС-ЕН Предназначен

Формирователь сигналов непрерывного канала многозначной системы автоматической локомотивной сигнализации

ФС-ЕН

Предназначен для

формирования и усиления сигналов АЛС-ЕН в соответствии с информацией, поступающей от устройств автоблокировки или электрической централизации.
Устанавливается на релейных рамах стативов ЭЦ или шкафов автоблокировки
Слайд 36

Краткое описание ФС-ЕН представляет собой моноблочную конструкцию, устанавливаемую на полку статива

Краткое описание

ФС-ЕН представляет собой моноблочную конструкцию, устанавливаемую на полку статива ЭЦ

или шкафа АБ, которая занимает 2 места типоразмера реле ДСШ.
Крепление ФС-ЕН к полке осуществляется 4-мя болтами, подключение к внешним цепям – 2-мя разъемными соединителями РП14-30 с монтажной стороны.
Конструкция состоит из двух извлекаемых синтезаторов сигналов АЛС-ЕН, функционирующих параллельно (один из синтезаторов работает в горячем резерве).
Фазоманипулированный сигнал (ФМС) поступает на выход изделия с одного из синтезаторов. В случае отказа данного синтезатора активным автоматически становится другой (исправный) синтезатор.
Слайд 37

Основные характеристики ФС-ЕН Электропитание осуществляется от однофазного источника питания переменного тока

Основные характеристики ФС-ЕН

Электропитание осуществляется от однофазного источника питания переменного тока частотой

50 Гц, номинальным напряжением 220 В с допустимыми отклонениями питающего напряжения плюс 11 В и минус 22 В.
ФС-ЕН начинает выполнять свои функции через время, не превышающее 30 с с момента включения питания. В случае прерывания питания на время не более 1,3 с ФС-ЕН выключается и возобновляет функционирование за время не превышающее 3 с с момента восстановления питания.
ФС-ЕН обеспечивает формирование сигналов непрерывного канала АЛС‑ЕН с несущей частотой 174,38±0,1 Гц с двукратной фазоразностной модуляцией, позволяющей передавать информацию по двум подканалам.
ФС-ЕН обеспечивает формирование по каждому из двух подканалов шестнадцати кодов в виде модифицированного кода Бауэра и их буквенно-цифровую индикацию на левом (по первому подканалу) и правом (по второму подканалу)
Слайд 38

Основные характеристики ФС-ЕН Величина амплитудного значения напряжения выходного сигнала изделия на

Основные характеристики ФС-ЕН

Величина амплитудного значения напряжения выходного сигнала изделия на сопротивлении

нагрузки 10 Ом, которое подключено к выходу изделия через согласующий трансформатор БТКУ-Ф, равна 22±5 В
Величина тока входных цепей выбора кодовой комбинации не превышает 10 мА.
Каждый синтезатор изделия обеспечивает световую индикацию:
запуск первой ступени схемы контроля - индикатор «Контроль 1»;
запуск второй ступени схемы контроля - индикатор «Контроль 2»;
наличие выходного сигнала «Выход»;
подготовка запуска «Пуск».
Индикаторы «Контроль 1», «Контроль 2» и «Выход» светятся при отсутствии неисправностей. Индикатор «Пуск» светится при подготовке к запуску.
Изделие имеет два диагностических выхода «Д1» и «Д2» в виде контактов реле. Контакты реле «Д1» разомкнуты при выходе из строя синтезатора «С1», контакты реле «Д2» разомкнуты при выходе из строя синтезатора «С2». Контакты реле «Д1» и «Д2» должны быть замкнуты при отсутствии неисправностей.
Потребляемая мощность не превышает 70 ВА при выходной мощности 40 ВА.
Слайд 39

ФС-ЕН представляет собой моноблочную конструкцию, устанавливаемую на полку статива ЭЦ или

ФС-ЕН представляет собой моноблочную конструкцию, устанавливаемую на полку статива ЭЦ или

шкафа АБ, которая занимает 2 места типоразмера реле ДСШ.
Конструкция состоит из двух извлекаемых синтезаторов сигналов АЛС-ЕН, функционирующих параллельно (один из синтезаторов работает в горячем резерве).
Фазоманипулированный сигнал (ФМС) поступает на выход изделия с одного из синтезаторов. В случае отказа данного синтезатора активным автоматически становится другой (исправный) синтезатор.

Каждый синтезатор изделия обеспечивает световую индикацию:
запуск первой ступени схемы контроля - индикатор «Контроль 1»;
запуск второй ступени схемы контроля - индикатор «Контроль 2»;
наличие выходного сигнала «Выход»;
подготовка запуска «Пуск».

Индикаторы «Контроль 1», «Контроль 2» и «Выход» светятся при отсутствии неисправностей. Индикатор «Пуск» светится при подготовке к запуску.

Слайд 40

Крепление ФС-ЕН к полке осуществляется 4-мя болтами, подключение к внешним цепям

Крепление ФС-ЕН к полке осуществляется 4-мя болтами, подключение к внешним цепям

– 2-мя разъемными соединителями РП14-30 с монтажной стороны.
Слайд 41

Каждый синтезатор содержит 2 канала формирования ФМС Ф1 и Ф2, работа

Каждый синтезатор содержит 2 канала формирования ФМС Ф1 и Ф2, работа

и синхронизация которых обеспечивается модулем генератора и запуска ГЗ. Информация, содержащаяся в ФМС, определяется состоянием входных ключей, обеспечивающих также согласование с внешними цепями выбора кодов. Достоверность сформированного ФМС определяется схемой контроля К методом сравнения контрольных сигналов КТ1 и КТ2 и проверки исправности ВК. При положительных результатах ФМС с Ф1 через К поступает на вход усилителя мощности УМ. При наличие сигнала на выходе УМ арбитр А посредством ключа направляет сигнал на выход изделия, одновременно диагностический выход Д принимает состояние исправности данного синтезатора.
Изделие имеет два диагностических выхода «Д1» и «Д2» в виде контактов реле. Контакты реле «Д1» разомкнуты при выходе из строя синтезатора «С1», контакты реле «Д2» разомкнуты при выходе из строя синтезатора «С2». Контакты реле «Д1» и «Д2» должны быть замкнуты при отсутствии неисправностей.
Слайд 42

Слайд 43

Изделие имеет два диагностических выхода «Д1» и «Д2» в виде контактов

Изделие имеет два диагностических выхода «Д1» и «Д2» в виде контактов

реле. Контакты реле «Д1» разомкнуты при выходе из строя синтезатора «С1», контакты реле «Д2» разомкнуты при выходе из строя синтезатора «С2». Контакты реле «Д1» и «Д2» должны быть замкнуты при отсутствии неисправностей.

Электропитание осуществляется от однофазного источника питания переменного тока частотой 50 Гц, номинальным напряжением 220 В с допустимыми отклонениями питающего напряжения плюс 11 В и минус 22 В.

ФС-ЕН начинает выполнять свои функции через время, не превышающее 30 с с момента включения питания. В случае прерывания питания на время не более 1,3 с ФС-ЕН выключается и возобновляет функционирование за время не превышающее 3 с с момента восстановления питания.

ФС-ЕН обеспечивает формирование сигналов непрерывного канала АЛС‑ЕН с несущей частотой 174,58±0,1 Гц с двукратной фазоразностной модуляцией, позволяющей передавать информацию по двум подканалам.

ФС-ЕН обеспечивает формирование по каждому из двух подканалов шестнадцати кодов в виде модифицированного кода Бауэра и их буквенно-цифровую индикацию на левом (по первому подканалу) и правом (по второму подканалу)

Величина тока входных цепей выбора кодовой комбинации не превышает 10 мА.

Слайд 44

Отличия схемы включения ФС-ЕН от существующего ФСС: Отсутствие БСТФ. Сетевое напряжение

Отличия схемы включения ФС-ЕН от существующего ФСС:
Отсутствие БСТФ. Сетевое напряжение подается

непосредственно на ФС-ЕН.
2 провода вместо 3-х, соединяющих формирователь с БТКУ-Ф.
Отсутствие дополнительных модулей входных ключей для организации выбора синхрогрупп и цепи, объединяющей незадействованные контакты выбора СГ с контактом ХТ2/А3(+5В).
Изменена схема включения диагностического реле НФС.
Слайд 45

Слайд 46