專利名稱：鐵路作業(yè)人員人身安全防護裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鐵路作業(yè)人員人身安全裝置，尤其是由機車自動發(fā)射出帶上、下行方向區(qū)別及列車離站里程并自動轉(zhuǎn)換的編碼無線電防護信號，作業(yè)人員在安全距離外用無線電接收并進行方向和里程顯示、聲語報警的鐵路作業(yè)人員人身安全防護裝置。
目前，鐵路上的工務、電務、車務等作業(yè)人員，還基本處于在遠處派人潦望或裝臨時有線電話防護，單獨作業(yè)的巡道工等靠自身前后肉眼潦望來防護的落后狀態(tài)。有的開始用在遠處鋼軌部位按放臨時傳感器，再用音頻無線電報警的防護裝置。遠處派人潦望或有線電話既浪費人力，又帶有易忘性，在遠處按放傳感器的無線電報警方法，按裝不便，而且容易忘記撤除，也僅對本部門的作業(yè)人員有效；對于復線，兩頭防護的復雜情況就無法解決，而且對單獨作業(yè)的巡道工，流動作業(yè)的鋼軌探傷人員無法使用。由于夜間，霧雪、轉(zhuǎn)彎等環(huán)境的影響，鐵路作業(yè)人員的人身安全防護問題更為突出。每年死傷很多，成為一個急需解決的問題。
本實用新型的目的是要提供一種鐵路作業(yè)人員人身安全防護裝置，它能隨著機車的運動自動發(fā)出一種帶方向區(qū)別和機車離站里程指示，并自動轉(zhuǎn)換的編碼型抗干擾無線電防護信號，通過各部門作業(yè)人員隨身帶的無線電接收器自動接收有效信號，并進行方向和機車離站里程顯示及語聲告警防護，而且能自檢故障，自動轉(zhuǎn)換備用機補發(fā)、補收，導向故障安全。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的在機車上裝一套由觸發(fā)傳感器，上行和下行編碼器，方向轉(zhuǎn)換器，計程編碼器，里程方向轉(zhuǎn)換器，編碼無線電發(fā)射器，信號監(jiān)視器，自動補償器，備用發(fā)射器構成的機車防護信號發(fā)射裝置。由機車電源供電，通過觸發(fā)傳感器的功能達到與機車輪子動、停同步工作，全自動開、關，解決人工開關易忘問題；通過上行和下行編碼器及方向轉(zhuǎn)換器的功能，使上、下行兩方向的定義編碼自動轉(zhuǎn)換和記憶，解決防護有兩個方向的正確性問題；通過計程編碼器和里程方向轉(zhuǎn)換器的功能，使防護信號帶有機車離站距離的定時顯示和方向與里程信號交替發(fā)射，解決防護精確不浪費人力、工時問題；通過信號監(jiān)視器，自動補償器，備用發(fā)射器的功能，使機器出現(xiàn)故障無信號發(fā)射情況下，能自動檢測故障并自動轉(zhuǎn)為備用發(fā)射器接替工作，解決故障導向安全問題；全路各部門要防護的對象是運動的列車，把該信號裝在機車上發(fā)射，供各部門人員接收防護，解決全路統(tǒng)一，以及使單獨，流動作業(yè)人員也可防護的問題。
觸發(fā)傳感器，利用機車運動與停車時或出站時，在車輪、手閘、機車移頻復示信號中、有動與停，位移，亮滅或色彩轉(zhuǎn)換的狀態(tài)變化，通過磁敏、光電、無接觸接近開關，行程開關等傳感器進行自動取樣，并經(jīng)電路進行判別、放大等處理，達到自動控制發(fā)射器及自動計程的目的，一般以磁敏傳感器獲取車輪動、停信號組成控制電路為佳。
上行和下行編碼器，方向轉(zhuǎn)換器，也由磁敏觸發(fā)、驅(qū)動繼電器加定時復位與維持電路及繼電器的四組觸頭構成。也可用光電，接近開關等其它傳感器組成觸發(fā)。
計程編碼器，共用磁敏傳感器采集車輪運動的轉(zhuǎn)數(shù)脈沖，輸入計數(shù)器累加，并轉(zhuǎn)換成BCD編碼，通過里程方向轉(zhuǎn)換器控制后，輸入編碼發(fā)射器隨機性發(fā)射以KM為單位的相應的里程編碼，車輪的轉(zhuǎn)數(shù)累加即是車輪的周長累加，也就是機車移動的里程，每次以出站為基點相加的數(shù)，即是機車離開后方站的距離位置。其中可以通過磁鋼固定車輪上位置取周長整數(shù)為1米或2米計算，也可以通過并聯(lián)在計數(shù)器的撥盤開關中預置數(shù)來取整換成KM單位。為了千位數(shù)后不再進位累加，因此在千位數(shù)上并聯(lián)一只撥盤開關，預置9字，當里程數(shù)達到9字相符時，輸出一個高電平，將所有計數(shù)清零，因為9×2可代表18KM，已滿足兩站之間的間距；為了以出站為基點，利用方向轉(zhuǎn)換器的磁敏傳感器在每次出站時導通一下，送一個高電平以全部清零，以此點為基點重新計程。
里程方向轉(zhuǎn)換器，由計數(shù)器百位數(shù)上并聯(lián)一只撥盤開關，并帶一只電子開關，預置一個“5”字數(shù)來完成。因為方向指示編碼不能在出站時發(fā)射一次就停止不發(fā)射，需要每隔一公里左右發(fā)射一次。因此當里程達到百位數(shù)上與5相符時電子開關導通，強行觸發(fā)方向轉(zhuǎn)換器將正在發(fā)射里程的編碼無線電發(fā)射器轉(zhuǎn)換成方向編碼發(fā)射，經(jīng)30秒鐘左右后自動復位轉(zhuǎn)換。
編碼無線電發(fā)射器，可采用AN801、HZ8901等編碼集成電路加發(fā)射功率達到1500M以上的任何無線電發(fā)射器完成，例性能優(yōu)越的R×5019。
信號監(jiān)視器可以用任何無線電接收電路驅(qū)動執(zhí)行元件來實現(xiàn)，監(jiān)視該裝置是否有信號發(fā)射，以此判斷出是否故障，并通過執(zhí)行元件的轉(zhuǎn)換控制，進行自動驅(qū)動備用發(fā)射器工作。
機車發(fā)射部份的工作原理是觸發(fā)傳感器向車輪動停狀態(tài)變化中取樣，經(jīng)電路判別后觸發(fā)無線電發(fā)射器和計程編碼器工作，上行或下行編碼器將定義好的方向編碼送入編碼無線電發(fā)射器進行方向編碼發(fā)射，機車出站時，通過方向轉(zhuǎn)換器的無接觸性觸發(fā)作用，使方向編碼上、下行轉(zhuǎn)換或保持，同時也將計數(shù)器上原來里程清零，重新計程。約30秒鐘后方向編碼器自動關閉，轉(zhuǎn)為里程編碼發(fā)射。但當計程器百位數(shù)每達到500或1KM時，里程方向轉(zhuǎn)換器強行轉(zhuǎn)換或方向編碼發(fā)射30秒鐘。每經(jīng)過一個車站如此周而復始工作，當列車停車超過30秒鐘，觸發(fā)傳感器因車輪不動，無信號連續(xù)而自動關閉發(fā)射器。當機車調(diào)頭向另一方向運動時，由裝在出站界同一側(cè)路基上的方向轉(zhuǎn)換器觸發(fā)了機車另一側(cè)的上行或下行編碼傳感器，進行排它性的轉(zhuǎn)換另一方向的方向定義編碼發(fā)射。當以上電路工作正常，信號監(jiān)視器收到發(fā)射的信號，并驅(qū)動自動補償器切斷備用發(fā)射器工作電源處于備用狀態(tài)；一旦以上電路故障無信號發(fā)射，信號監(jiān)視器收不到信號，使自動補償器釋放，利用自然力接通備用發(fā)射器工作電源補償發(fā)射，導致安全。
作業(yè)人員攜帶的防護接收機，由備用電源，無線電接收器，低放整形電路，解碼鑒別電路，方向里程顯示器，驅(qū)動控制器，聲語轉(zhuǎn)換器，聲頻報警器，語音告知器。故障監(jiān)視器，備用接收器構成。
無線電接收器用發(fā)射器相配對的任何常規(guī)接收電路構成，例R×5020等，低放整形電路可用運放集成塊，反相器等元件實現(xiàn)。例CD4069的f1低放，f2進行整形。解碼鑒別電路只要與發(fā)射器編碼集成塊相對應的任何電路來實現(xiàn)，例用AN802加MC14514，HZ8901等，其地址編碼接線必須與發(fā)射編碼地址接線相同。
方向里程顯示器，由15路LED發(fā)光二極管或數(shù)碼管顯示實現(xiàn)，并在相應的LED發(fā)光管邊刻印有“上行方向”，“下行方向”，“離站1KM”……等定義，利用發(fā)光位置變化或色彩變化，數(shù)碼管直示方式顯示定義。驅(qū)動控制器由驅(qū)動三極管和繼電器或其它執(zhí)行元件組成，并串接在顯示器各路LED后，使任何一路顯示都能驅(qū)動繼電器吸合、聲語轉(zhuǎn)換器由一只延時吸起的繼電器電路及觸頭實現(xiàn)，例用5G1555組成的3秒緩吸延時繼電器加一組常閉常開觸頭進行3秒后吸起轉(zhuǎn)換負載工作。
聲頻報警器由常規(guī)的KD9561集成塊或其它能實現(xiàn)刺激聲頻的元件電路組成，語音電路可用DRAM、SRAM、EPROM等數(shù)字錄放電路隨機存放語音，但考慮成本，最好用軟封裝的掩膜ROM3秒或10秒語言片來實現(xiàn)，例SR8803、SR8810等，將“注意列車接近”的語音送廠家一次性封裝，接上電源和喇叭即可工作。
故障監(jiān)視器，在正常工作電路低電位處利用LED的正向壓降抬高1.5伏電位及并聯(lián)三組LED，利用電流量限制和光電偶合器的光電變化來檢測及自動轉(zhuǎn)換。在正常工作時，此處有1.5伏電位及正常的電流量，一旦發(fā)生斷線、短路、某部份不工作時，電位、電流都失去平衡，光電偶合器內(nèi)無光照，阻值變化自動由可控硅導通備用接收器工作。
工作原理是無線電接收器將收到的編碼信號送入低放整形電路進行放大和整形，再送入解碼鑒別器先與原設定的地址編碼進行抗干擾鑒別，如果相符，則開通，并將4位數(shù)據(jù)定義編碼還原，送入相應的那路LED進行方向或里程數(shù)的顯示，無論哪路顯示，都驅(qū)動控制器開通刺激的警報聲報警，3秒鐘延時后由聲語轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)為語音告知，在告知時，方向與里程將交替顯示。如果接收的信號經(jīng)鑒別與本機不符，則禁止開通顯示和報警器；如果以上工作電路正常，故障監(jiān)視器，控制備用接收器不工作；如果以上工作電路故障，故障監(jiān)視器則驅(qū)動備用接收器補償接收，導向安全。
由于采用上述方案，與原有的防護方法及設備相比，有著統(tǒng)一，無線，全自動，精桷，及時，適用范圍全面、直觀和可靠安全的優(yōu)點。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型機車上發(fā)射部份的框圖。
圖2是本實用新型作業(yè)人員攜帶的接收部份的框圖。
圖3是本實用新型機車上發(fā)射部份的電原理圖。
圖4是本實用新型作業(yè)人員攜帶的接收部份的電原理圖。
圖中1是機車電源，2是自動觸發(fā)器，3是兩個觸發(fā)傳感器，4是上行編碼器，5是下行編碼器，6是計程編碼器，7是方向轉(zhuǎn)換器，8是里程方向轉(zhuǎn)換器，9是編碼無線電發(fā)射器，10是信號監(jiān)視器，11是自動補償器，12是備用發(fā)射器，13是自備電源，14是無線電接收器，15是低放整形電路，16是解碼鑒別電路，17是方向里程顯示器，18是驅(qū)動控制器，19是聲語轉(zhuǎn)換器，20是聲頻報警器，21是語音告知器，22是故障監(jiān)視器，23是備用接收器。
參照
圖1圖3，機車電源由12伏供電。觸發(fā)傳感器3由R1、C1延時，H1觸發(fā)，T1驅(qū)動，J1、D1執(zhí)行電路組成；連接關系電源正極串接T1的e、c極，J1線圈后接地；D1反向并聯(lián)于J1，T1的B極串接C1正負極，R1后接地；H1的1、3腳并聯(lián)在C1的兩端，2腳接地；同時在H1的3腳再輸出一線至計數(shù)器輸入端EN。兩組觸發(fā)傳感器元件與接線相同。供發(fā)射器IC1、IC2使用的電源正極線串接J1、J2的J1－1與J2－1常開觸頭上控制后輸出。H1和H2是霍爾傳感器，用導線拉出裝在機車上與某一車輪一測圓周邊相靠近的兩個部位上固定，進行無接觸性取樣。自動觸發(fā)器2用一塊磁場足夠的永久磁鋼，固定在車輪在做圓周運動時能使H1和H2導通的車輪位置上構成。
上行編碼器4由R3，干簧開關1、J4－5常閉觸頭，SCR1單向可控硅，干簧開關2、T4、J3、D3、C3、R4及J3的四組觸點構成，連接關系R3限流輸出端串接干簧開關1后接SCR1的g極；未經(jīng)控制的正電源線經(jīng)J4－5常閉觸頭后，串接SCR1的a、c極，T4的e、c極，J3的線圈后接地，D3反向并聯(lián)于J3；T4的B極串接C3正負極，R4后接地；干簧開關2并聯(lián)于C3兩端。下行編碼器5與上行編碼器4的元件，連接關系除J4－5改為T3－5外其余相同。還將J3、J4的1－4組觸頭如下連接IC1的6腳串接J3－1、J4－1公共腳與常閉觸點后反向串接D5再接IC3的Q4端；IC1的7腳串接J3－2、J4－2的公共腳與常閉觸點后、反向串接D6再接IC3的Q3端；IC1的9腳串接J3－3、J4－3的公共腳與常閉觸點后反向串接D7再接IC3的Q2端；IC1的10腳串接J3－4、J4－4的公共腳與常閉觸點后反向串接D8再接IC3的Q1端；IC1的正電源線并聯(lián)接J3－1、J4－1、J4－2、J3－3的常開觸點；J3－2、J4－3、J3－4、J4－4的常開觸點接地。
方向轉(zhuǎn)換器7由一塊永久磁鋼，裝在兩頭站界處同一側(cè)的路基上構成，部位使之機車開過時能用磁場無接觸的導通裝在機車一側(cè)的干簧開關1干簧開關2為準。
計程編碼器6由IC3、IC4、IC5、IC6四塊C180型計數(shù)器加BK1撥盤開關、R11、T6、AN、C9、R10組成的預置清零電路構成，連接關系H1送出的計數(shù)線接IC6的EN端，利用脈沖下沿觸發(fā)計數(shù)。IC6的Q4串接IC5的EN腳，IC5的Q4腳再同樣串接IC4、IC3組成千、百、十、個、四位計數(shù)；IC3的Q4、Q3、Q2、Q1分別與編碼轉(zhuǎn)換器的D5、D6、D7、D8連接，并從Q4腳并聯(lián)一線輸出，反向串接D9后接BK1的8端；從Q3腳并聯(lián)一線輸出，反向串接D10后接BK1的4端；從Q2腳并聯(lián)一線輸出，反向串接D11后接BK1的2端；從Q1腳并聯(lián)一線輸出，反向串接D12后接BK1的1端；從BK1的A輸出端串接R11后接T6的B極；12V正電源線串接T6的C、E極后并聯(lián)接在IC3、IC4、IC5。IC6的R端；IC3、IC4、IC5、IC6各自的CL端并聯(lián)接地。IC5、IC6的Q1、Q2、Q3掛空。正電源線串接C9正負極與R10后接地，并在C9兩端并聯(lián)AN和干簧開關1，干簧開關3；BK1的撥盤數(shù)預置“9”字。
里程方向轉(zhuǎn)換器8由BK2、D14、D15、D16、D17、R12、T3元件構成，連接關系BK2的8、4、2、1輸入端分別串接D14、D15、D16、D17后各接IC4的Q4、Q3、Q2、Q1端。BK2的A輸出端串接R12后接T3的B極，T3的C、E極并聯(lián)于C3和C4的正負兩端；BK2的撥盤數(shù)預置“5”字。
編碼無線電發(fā)射器9。由IC1的AN801集成電路加C5、C6、7806穩(wěn)壓塊，C6、C7、R6、R7外圍元件連接IC2的RX5019發(fā)射器構成，連接關系經(jīng)J2－1控制過的電源線串接7806的1、2腳后。一路接IC1的16腳和1腳，另一路送J3－1常開觸頭等輸入端；IC1的14腳、8腳接地；6、7、9、10腳已用于編碼；2－5腳掛空備用；11腳串接R7、R6再接13腳；12腳串接C6后接R7、R6之間；15腳串接C7后輸出送IC2的藍線輸入；IC2的紅線并接7806穩(wěn)壓塊1腳正電源線，黑線接地；對線分別接軟鞭天線的內(nèi)外線。
信號監(jiān)視器10與圖4A點以上、J1以前部份相同，說明見后。自動補償器11由J5及5－1常閉、常開觸頭，R8綠LED、R9、紅LED構成，連接關系沒有經(jīng)過控制的正電源一路串接J5－1常閉觸頭后接備用發(fā)射器12做工作電源；J5－1常閉觸頭后還串接R9、紅LED接地；另一路串接R8，綠LED后接地。
備用發(fā)射器12相同于圖3除信號監(jiān)視器10，自動補償器11以外的電路，說明見前。
工作原理是當車輪起動時，自動觸發(fā)器2跟著做圓周活動，經(jīng)過霍爾傳感器H1和H2時，用磁場無接觸的導通了H1和H2，這相當于C1短路一下，于是T1的基極得電流而導通，J1吸起，J1－1閉合接通后面電路。由于C1兩端電壓不能突變。充電需一時間，于是起到保持的作用。等自動觸發(fā)器2第二周又觸發(fā)，于是只要充電時間大于自動觸發(fā)器轉(zhuǎn)一周的時間，即可周而復始工作，輪子不停，J1就能保持導通。而輪子停止30秒鐘后，C1充電完畢，T1失去基極電流而截止，J1釋放。起到停車自動關閉功能。另一個觸發(fā)傳感器原理相同，由于C1充電時間也大于自動觸發(fā)器從H1轉(zhuǎn)到H2的時間，因此J1與J2可以保證同時導通作為與門開關，以正確的判別動與停的狀態(tài)，同時H1在觸發(fā)J1的同時還輸出一個脈沖送到計數(shù)器。
當機車出站，干簧開關1、3或2、4經(jīng)過裝在路基一側(cè)的方向轉(zhuǎn)換器7的永磁時，磁場使之導通，觸發(fā)了SCR1或SCR2導通，J3或J4吸起，通過4組常開常閉觸頭的轉(zhuǎn)換、完成了方向編碼的上、下行轉(zhuǎn)換或保持，由編碼無線電發(fā)射器9中的IC1的6、7、9、10四腳輸入，15腳經(jīng)C7送到IC2發(fā)射。由J3吸起時輸入“1010”編碼定義上行方向，由接收器第10路發(fā)光顯示；由J4吸起時輸入“1100”編碼、定義為下行方向，由接收機中第12路顯示；J3、J4都不吸起時，編碼線開通計程器千位數(shù)的Q4、Q3、Q2、Q1輸出端，輸入“0001”到“1001”的9個里程相應編碼。D5、D6、D7、D8起隔離作用。
當J3或J4吸起，發(fā)射30秒鐘的方向編碼后，由于C3或C4充電完畢，T3或T4失去基極電流截止，J3或J4釋放，自動停止發(fā)射，并轉(zhuǎn)換里程編碼輸入發(fā)射。但此時J3或J4前的SCR1或SCR2單向可控硅由于其本身具有維持的特性，仍然導通著，完成下次觸發(fā)時認定是哪一個方向的記憶功能。
計程器中四位加法計數(shù)器，不斷的利用H1的下降沿脈沖進行累加和進位，當輪子周長為2米時每轉(zhuǎn)一圈的一個脈沖即代表機車行走2米，千位數(shù)的1代表2KM，千位數(shù)IC3就輸出“0001”里程編碼，由接收機第1路顯示。當這個數(shù)字計到“1001”的9時，實際上已經(jīng)離站18KM，兩小站之間距離都不到這個數(shù)，因此可以滿足，不需再進位，防護人也應該從下站作為基點進行防護估計。因此由撥盤開關BK1的A輸出端在IC3達到9與預置9字相符時，輸出高電平驅(qū)動T6電子開關導通，送各計數(shù)器的R端一個高電平以全部清零。AN按鈕作為手動清零按鈕，供調(diào)試時使用；由于干簧開關1和3也有線并接在AN兩端，因此在機車每次出站干簧開關1或3導通時也都清零，從出站開始計數(shù)，實現(xiàn)以出最近車站為基點的功能以便防護精確。
在發(fā)射里程編碼時，防護人不能長時間沒有列車方向指示，為防止前面的方向顯示易忘問題，特在計數(shù)器百位數(shù)上并聯(lián)BK2，并預置“5”字，機車每行程500或1KM即達到與“5”相符，于是BK2的A輸出端送一高電平，驅(qū)動T3導通，強行觸發(fā)J3或J4吸起，通過4組觸頭轉(zhuǎn)換成原有的方向編碼輸入發(fā)射，30秒后自動復位轉(zhuǎn)換，周期性的交替發(fā)射。T3導通J3還是J4的認定，是由SCR1或SCR2原來的維持功能記憶著配合完成的，T3對兩個都觸發(fā)，但只有原來SCR維持著的才起作用。SCR1與2前的J4－5常閉觸頭是起排他和復位SCR作用的。
IC1的1－5腳是地址編碼線，可用接正、負、空三種狀態(tài)編出243個密碼，以抗其它無線電干擾，只有與發(fā)射機地址接線碼相同才有效。本實施例以1腳正，其余空接為例說明。IC2由RX5019完成，與R×5020是一組配對發(fā)射接收集成電路，性能優(yōu)越、可靠免調(diào)試，接通電源即可工作。輸出功率5W以上，發(fā)射距離3KM左右。
信號監(jiān)視器10是一套接收驅(qū)動電路，當9有信號發(fā)射時，10收到信號并驅(qū)動自動補償器11中的J5吸起，J5－1常開觸頭接通R8和綠LED發(fā)光做正常指示，同時J5－1常閉觸頭切斷備用發(fā)射器12的工作電源，使12處備用狀態(tài)。當9無信號發(fā)射時，說明出現(xiàn)故障，10收不到信號，J5釋放，J5－1常閉觸頭閉合，接通備用發(fā)射器補償發(fā)射工作；同樣綠LED滅燈，紅LED發(fā)光做非常工作指示。
隨身帶的接收機部份，參見圖2、圖4說明自備電源13、由可充電的電池串接而成。無線電接收器14由IC1RX5020集成電路接收器實施，接線紅線接正電源，對線接天線，黑線接A點地，藍線串接C1輸出。低放整形電路15，由IC2的反相器F1、F2加R1、R2構成，接線C1輸出端串接F1和F2后送接解碼鑒別電路16中IC3的9腳；在F1的兩端并聯(lián)R1、F1輸入端與A點地之間串接R2。解碼鑒別電路16，由IC3、IC4加R3、C2、R4、C3、及IC2的F3非門，7809穩(wěn)壓塊，C4、C5濾波電容構成；接線；7809的1腳接正13伏電源，2腳輸出送IC3的16腳，3腳接A點地，并在2腳與A點地之間分別串接C4、C5；IC3的5腳與7腳之間串接R3，IC3的7腳與A點地之間串接C2，IC3的10腳并列串接R4、C3后與8腳一起接A點地；1腳接穩(wěn)壓后的正極，2、3、4、5腳掛空備用；15、14、13、12腳分別與IC4的22、21、3、2腳對接；11腳與IC4的23腳之間串接F3非門IC4的12腳接A點地，24腳接正13伏電源。IC4的4－10腳、13－20腳各自串接一個LED后并聯(lián)在R5的輸入端，構成方向里程顯示器15。(以上元件及接線與圖3中信號監(jiān)視器10相同)并在LED1旁、刻印“上行方向”字樣；在LED2旁刻印“下行方向”字樣；在LED3－11旁邊按序刻上1－18KM逢雙數(shù)字樣。其余備用。
驅(qū)動控制器18，由R5、R6、T1、J1及J1－1常開觸頭，D1元件構成，連接R5輸出接T1的B極。T1的B、E極之間串接R6，13V正電源串接J1和T1的C、E極后接A點地，J1－1常開觸頭接聲語轉(zhuǎn)換器17的電源輸入端。
聲語轉(zhuǎn)換器17由R7、C6延時，IC5集成塊加J2、D2轉(zhuǎn)換，R8、DW穩(wěn)壓元件構成，連接關系J1－1常開觸頭后分三路1路串接C6、R7后接A點地；2路接IC5的4、8腳；3路串接R8、DW后接A點地；同時在R8后還各串接J2－1常閉觸頭和J2－1常開觸頭后接聲頻報警器18和語聲告知器19的電源輸入；IC5的6、2腳并聯(lián)接在C6、R7之間；3腳串接J2后接A點地，D2反向并聯(lián)在J2上。
聲頻報警器18由IC6的KD9561集成塊加R9、R10和共用T2，SP喇叭元件構成，連接常規(guī)。
語音告知器19由IC7的SP8803語言集成塊加R11、C7和共用T2、SP喇叭構成，連接常規(guī)。
故障監(jiān)視器22，由LED16－18，LED19、R12、VR，光電偶合器GD、BCR雙向可控硅和A點抬高1.5伏的電位構成。連接關系在A點地與地之間分三路各串接一個LED后接地，利用LED正向壓降抬高1.5伏檢測電壓，并聯(lián)3路是擴流及利用LED的電流極限值進行故障檢測，在A點地與地之間還串接GD的LED輸入兩端；13伏正電源串接VR后再串接GD內(nèi)的光敏管兩輸出腳后接地；GD的正輸出腳還串接LED19后接BCR的g極；13伏正電源串接BCR的T1、T2兩極控制后送備用接收器作為工作電源。備用接收器23的元件和接線同圖4的K后A點地前部份。
參照圖2、圖4說明工作原理IC1收到機車發(fā)出的編碼信號，由C1送入IC2的“F1”低放，“F2”整形，然后送入IC3的9腳進行解碼鑒別，若鑒別出與原設定的地址碼相符時，由IC3的11腳送出一個正脈沖經(jīng)“F3”非門到IC4的23腳使電路開通，同時12－15腳送出四位數(shù)據(jù)編碼，經(jīng)過解碼還原出相應的兩路方向，九路里程構成的定義編碼，分別由IC4的4－10、13－20腳輸出。由LED發(fā)光顯示定義的方向或里程。T1是驅(qū)動管，由于并聯(lián)，因此無論哪一路顯示都能導通并驅(qū)動J1吸起，J1－1接通IC5組成的聲語轉(zhuǎn)換器19，由19先接通聲頻報警器IC6工作，發(fā)出刺激警報聲；3秒鐘后C6充電完畢，IC5的2腳電位下降，使IC5輸出翻轉(zhuǎn)，J2吸起，由J2－1切斷聲頻報警器電源和開通IC7組成的語音告知器工作。
如果IC1沒有收到信號或與原設定地址碼不符，則由IC3的11腳送出一個負脈沖給IC4的23腳禁止輸出，所有LED不發(fā)光，J1也不吸合，后面電路均不工作。設7809降壓供IC3、IC5工作電源；設DW、R8降壓供IC6、IC7工作電源。
由于LED16、LFD17、LED18抬高了1.5伏左右電位，因此在A點地以前工作正常時，A點仍有1.5伏電壓及正常的工作電流經(jīng)LED16－18，GD的輸入端構成回路，并使GD內(nèi)的LED發(fā)光，對應的光敏管呈低阻狀態(tài)，短路了BCR的G極的觸發(fā)電流，使BCR截止，備用接收器無電源處備用狀態(tài)。當A點前部件發(fā)生斷線、短路，不工作等故障時，A點電位電源失去平衡，GD內(nèi)LED滅光，對應的光敏管無光照變?yōu)楦咦柚禒顟B(tài)，BCR的觸發(fā)極有了電源觸發(fā)T1、T2兩極導通，備用接收機得電而補償工作，導向安全。LED19也得電指示；VR用來調(diào)整觸發(fā)電流。
權利要求1.一種鐵路作業(yè)人員人身安全防護裝置，由機車電源1、編碼無線電發(fā)射器9，自備電源13，無線電接收器14，聲頻報警器20組成，其特征是編碼無線電發(fā)射器9裝在機車上，并裝有兩個觸發(fā)傳感器3，自動觸發(fā)器2，上行編碼器4，下行編碼器5，計程編碼器6，方向轉(zhuǎn)換器7，里程方向轉(zhuǎn)換器8構成的自動控制、自動計程及編碼自動轉(zhuǎn)換機構，還配裝有信號監(jiān)視器10，自動補償器11，備用發(fā)射器12組成的故障導向安全機構；其特征還在于無線電接收器14后配裝有低放整形電路15，解碼鑒別電路16，方向里程顯示器17，驅(qū)動控制器18，聲語轉(zhuǎn)換器19，語音告知器21組成的方向，里程自動顯示及語聲報警機構；還裝有故障監(jiān)視器22與備用接收器23組成的故障導向安全機構；結構控制關系是自動觸發(fā)器2與觸發(fā)傳感器3在作用距離內(nèi)開路連接，觸發(fā)傳感器3并聯(lián)控制計程編碼器6和無線電發(fā)射器9的工作，上行編碼器4和下行編碼器5經(jīng)方向轉(zhuǎn)換器7開路方式控制上、下行間轉(zhuǎn)換和里程方向轉(zhuǎn)換器8的觸發(fā)控制后送接編碼無線電發(fā)射器9，計程編碼器6直接將編碼輸入編碼無線電發(fā)射器9；信號監(jiān)視器10用開路方式接收9發(fā)出的信號，并通過自動補償器11的轉(zhuǎn)換性控制結構與備用發(fā)射器12電連接；無線電接收器14串接低放整形電路15，解碼鑒別電路16，方向里程顯示器17，驅(qū)動控制器18，聲語轉(zhuǎn)換器19，通過19將聲頻報警器20與語音報警器21進行延時轉(zhuǎn)換性電連接；故障監(jiān)視器22與無線電接收器14的低電位電連接；并通過光電轉(zhuǎn)換連接控制備用接收器23。
2.根據(jù)權利要求1所述的鐵路作業(yè)人員人身安全防護裝置，其特征在于編碼無線電發(fā)射器9的信號輸入端連接有能三態(tài)轉(zhuǎn)換的上行編碼器4，下行編碼器5、計程編碼器6；工作電源端連接有能隨機車動停狀態(tài)自動控制9的觸發(fā)傳感器3。
專利摘要一種鐵路作業(yè)人員人身安全防護裝置，該裝置在運行的機車上自動發(fā)射帶上，下行方向和離站距離的編碼無線電信號，由地面作業(yè)人員攜帶的接收機接收，經(jīng)解碼鑒別抗干擾等處理后，顯示方向，列車距離并用語音報警，當機器發(fā)生故障時，還能自動轉(zhuǎn)向備用機進行發(fā)射和接收，導向安全。適用于鐵路工務、電務、扳道員等部門人身防護。
文檔編號B61L5/00GK2117302SQ9220458
公開日1992年9月30日 申請日期1992年3月12日 優(yōu)先權日1992年3月12日
發(fā)明者何新法 申請人:何新法