Підсилювально-приймально-комутаційний пристрій та система зв’язку і гучномовного оповіщення електропоїзда

1. Підсилювально-приймально-комутаційний пристрій, що має імпульсний перетворювач постійних напруг, вхід якого з'єднаний з джерелом живлення постійного струму, підсилювач потужності, маніпулятор та підсилювач напруги, з'єднаний з гучномовцем кабіни машиніста, який відрізняється тим, що містить пристрій захисного відключення, три керованих ключі, мікшер, резистор, фільтр високої частоти, елемент АБО, елемент І, елемент НІ, причому перший вихід імпульсного перетворювача постійних напруг через пристрій захисного відключення з'єднаний з входом електроживлення підсилювача потужності, вихід якого через перший керований ключ з'єднаний з лінією оповіщення, другий вихід імпульсного перетворювача постійних напруг з'єднаний через резистор з виходом фільтра високої частоти і лінією зв'язку, через другий керований ключ - з входом електроживлення підсилювача напруги, а також з входом маніпулятора, перший вихід якого з'єднаний через елемент АБО з управляючим входом першого керованого ключа, другий вихід з'єднаний з елементом І, третій вихід через послідовно з'єднані третій керований ключ і мікшер з'єднаний з лінійним входом підсилювача потужності, входом фільтра ви 2 (19) 1 3 Винахід стосується підсилювальноприймально-комутаційних пристроїв та систем місцевого електропровідного зв'язку і гучномовного оповіщення в моторвагонному поїзді, виконуючого функції півдуплексного голосового зв'язку в напрямках "кабіна-кабіна", "вагон-кабіна", "кабінавагон". Найбільш близьким аналогом є "Система зв'язку та оповіщення електропоїзда" - свідоцтво РФ на корисну модель №20488 U1, кл. B60Q 9/00, 2001. Система містить імпульсний перетворювач постійних напруг, який включає вхідні фільтри, випрямляч, нерегульований інвертор, схему вибору джерела живлення, широтно-імпульсний стабілізатор та джерела вторинного живлення, маніпулятор, передпідсилювач, приймальнокомутаційний пристрій, підсилювач потужності, підсилювач напруги, лінію зв'язку з переговорними пристроями і лінію оповіщення з гучномовцями. Система виконує функції голосового оповіщення пасажирів (напрямок "кабіна-вагон") і голосового зв'язку "пасажир-машиніст" (напрямок "вагонкабіна"). При цьому для голосового зв'язку використовується лінія зв'язку, а для голосового оповіщення пасажирів використовується лінія оповіщення. Однак система не призначена для роботи в електропоїзді, маючому дві розміщені в різних кінцях електропоїзда кабіни, і, як наслідок, не забезпечує організацію голосового зв'язку між машиністами (напрямок "кабіна-кабіна"). В системі відсутня можливість голосового оповіщення пасажирів з другої кабіни машиніста без ручної перекомутації лінії оповіщення, що виключає зустрічну роботу підсилювачів потужності, а також відсутня можливість підключення до системи оповіщення других джерел мовної інформації, наприклад мовних синтезаторів оголошення зупиночних пунктів та різних попереджень, мовних синтезаторів систем безпеки, формуючих, наприклад, мовні повідомлення про пожежу. Метою цього винаходу є створення підсилювально-приймально-комутаційного пристрою та системи зв'язку і гучномовного оповіщення електропоїзда, які забезпечують розширення функціональних можливостей, мобільності і оперативності обміном інформації між машиністами, між машиністами і пасажирами електропоїзду, за рахунок організації голосового зв'язку між машиністами (напрямок "кабіна-кабіна"), можливості голосового оповіщення пасажирів з другої кабіни машиніста без ручної перекомутації лінії оповіщення, а також можливості підключення до системи оповіщення других джерел мовної інформації, наприклад мовних синтезаторів оголошення зупиночних пунктів та різних попереджень, мовних синтезаторів систем безпеки, формуючих, наприклад, мовні повідомлення про пожежу. Вказаний результат досягається тим, що підсилювально-приймально-комутаційний пристрій, маючий імпульсний перетворювач постійних напруг, вхід якого з'єднаний з джерелом живлення постійного струму, підсилювач потужності, маніпулятор і підсилювач напруги, з'єднаний з гучномов 93617 4 цем кабіни машиніста, додатково містить пристрій захисного відключення, три керованих ключа, мікшер, резистор, фільтр високої частоти, елемент АБО (ИЛИ), елемент І (И), елемент НІ (НЕ), причому перший вихід імпульсного перетворювача постійних напруг через пристрій захисного відключення з'єднаний з входом електроживлення підсилювача потужності, вихід якого через перший керований ключ з'єднаний з лінією оповіщення, другий вихід імпульсного перетворювача постійних напруг з'єднаний через резистор з виходом фільтра високої частоти і лінією зв'язку, через другий керований ключ з входом електроживлення підсилювача напруги, а також з входом маніпулятора, перший вихід якого з'єднаний через елемент АБО з управляючим входом першого керованого ключа, другий вихід з'єднаний з елементом І, третій вихід через послідовно з'єднані третій керований ключ і мікшер з'єднаний з лінійним входом підсилювача потужності, входом фільтра високої частоти і лінійним входом підсилювача напруги, вихід елемента І з'єднаний з управляючим входом третього керованого ключа і через елемент НІ з управляючим входом другого керованого ключа, причому другий вхід елемента АБО з'єднаний з пристроєм формування мовних повідомлень для оповіщення пасажирів, другий вхід елемента І з'єднаний з пристроєм формування мовних повідомлень для машиністів, другий і третій входи мікшера з'єднані з пристроями формування мовних повідомлень, відповідно, для оповіщення пасажирів і систем безпеки електропоїзду. При цьому маніпулятор містить мікрофон, з'єднаний з мікрофонним підсилювачем, вихід якого з'єднаний з входом третього керованого ключа, та два перемикача, входи яких з'єднані з другим виходом імпульсного перетворювача постійних напруг, вихід першого перемикача з'єднай з першим входом елементу АБО, а вихід другого перемикача з першим входом елемента І. Вказаний результат досягається також тим, що система зв'язку та гучномовного оповіщення електропоїзду містить розташовані в різних кабінах машиністів електропоїзда два підсилювальноприймально-комутаційні пристрої, з'єднані між собою лінією оповіщення з гучномовцями і лінією зв'язку з переговорними пристроями пасажира. При цьому переговорний пристрій пасажира містить перемикач, загороджувальний фільтр, стабілізатор напруги, фільтр високої частоти, мікрофонний підсилювач та мікрофон переговорного пристрою, з'єднаний з першим входом мікрофонного підсилювача, вихід якого з'єднай з входом фільтра високої частоти, вхід перемикача з'єднай з лінією зв'язку, а вихід з фільтром високої частоти і через послідовно з'єднані загороджувальний фільтр і стабілізатор напруги з другим входом мікрофонного підсилювача. Такі удосконалення підсилювальноприймально-комутаційного пристрою системи зв'язку та гучномовного оповіщення електропоїзда дозволяють істотно розширити функціональні можливості, підвищити мобільність і оперативність обміну інформацією між машиністами, машиністами і пасажирами електропоїзда, за рахунок органі 5 зації голосового зв'язку між машиністами (напрямок "кабіна-кабіна"), можливості голосового оповіщення пасажирів з другої кабіни машиніста без ручної перекомутації лінії оповіщення, а також можливості підключення до системи оповіщення других джерел мовної інформації, наприклад, мовних синтезаторів повідомлення зупиночних пунктів та різних попереджень, мовних синтезаторів систем безпеки, формуючих, наприклад, мовні повідомлення про пожежу. Перелік фігур креслень. Фіг.1 - функціональна схема підсилювальноприймально-комутаційного пристрою. Фіг.2 - функціональна схема маніпулятора. Фіг.3 - функціональна схема системи зв'язку та гучномовного оповіщення електропоїзда. Фіг.4 - функціональна схема переговорного пристрою пасажира. Підсилювально-приймально-комутаційний пристрій 1 має (Фіг.1) забезпечуючий постійність напруг електроживлення усіх блоків пристрою 1 імпульсний перетворювач 2 постійних напруг, вхід якого з'єднай з джерелом 3 живлення постійного струму, пристрій 4 захисного відключення, підсилювач 5 потужності, резистор 6, фільтр 7 високої частоти, підсилювач 8 напруги, з'єднаний з гучномовцем 9 кабіни машиніста, три керованих ключа 10, 11 і 12, маніпулятор 13, мікшер 14, елемент АБО 15, елемент І 16, елемент НІ 17, причому вихід першого керованого ключа 10 з'єднаний з лінією 18 оповіщення електропоїзда та гучномовцями 19, а резистор 6 і вихід фільтра 7 верхніх частот з лінією 20 зв'язку електропоїзда і переговорними пристроями 21 пасажирів. Маніпулятор (Фіг.2) містить мікрофон 22, мікрофонний підсилювач 23 та два перемикача 24 і 25, виконаних у вигляді кнопки "Оповіщення" і кнопки "Зв'язок", відповідно. Система зв'язку та гучномовного оповіщення (Фіг.3) електропоїзда містить розташовані в протилежних кінцях електропоїзда підсилювальноприймально-комутаційний пристрій 1 і підсилювально-приймально-комутаційний пристрій 26, з'єднані між собою лінією 18 оповіщення, до якої під'єднані гучномовці 19, і лінією 20 зв'язку, до якої під'єднані переговорні пристрої 21 пасажирів та забезпечуючий дистанційне електроживлення постійним струмом переговорних пристроїв 21 пасажира та передачу аналогових мовних сигналів від переговорних пристроїв 21 пасажира в кабіни машиніста і між кабінами машиніста. Переговорний пристрій 21 (Фіг.4) пасажира містить перемикач 27, виконаний у вигляді кнопки "Виклик", загороджувальний фільтр 28, стабілізатор 29 напруги, забезпечуючий також усунення низькочастотних перешкод по колам живлення, фільтр 30 високої частоти, мікрофонний підсилювач 31 і мікрофон 32. При цьому (а) резистор 6, що забезпечує розв'язку лінії 20 зв'язку і бортового електроживлення електропоїзда і подачу дистанційного електроживлення постійного струму на переговорні пристрої 21 пасажирів, а також навантагу лінії 20 зв'язку по змінному струму, (b) фільтр 7 високої частоти, з частотою зрізу, рівній нижній межі (300 Гц) смуги 93617 6 пропускання переговорного тракту, що забезпечує фільтрацію постійної складової та низькочастотних перешкод лінії 20 зв'язку від виходу мікшера 14 і входу підсилювача 8 напруги гучномовця 9 кабіни машиніста, (с) елемент НІ 17 і керовані ключі 11 и 12, які забезпечують підключення до входу лінії 20 зв'язку через мікшер 14 і фільтр 7 високої частоти виходу мікрофона 22 або знеструмлення підсилювача напруги 8, у сукупності з другими блоками пристроїв 1 і 26 дозволяють забезпечити голосовий зв'язок між машиністами, які знаходяться в кабінах, розташованих в протилежних кінцях електропоїзда без утворення додаткових ліній зв'язку. При цьому (е) пристрій 4 захисного відключення, який забезпечує знеструмлення підсилювача 5 потужності при переобтяженнях, які можуть виникнути, наприклад, при випадковому одночасному натискуванні кнопок 24 "Оповіщення" маніпуляторів 13 обох підсилювально-приймальнокомутаційних пристроїв 1 и 26, розташованих в різних кабінах машиніста електропоїзда (f) керований ключ 10, який забезпечує підключення до входу підсилювача 5 потужності виходу мікрофона 22 маніпулятора 13 і виходу підсилювача 5 потужності до лінії 18 оповіщення при натискуванні кнопки 24 "Оповіщення" маніпулятора 13, у сукупності з другими блоками пристроїв 1 і 26 дозволяють забезпечити автоматичну перекомутацію лінії 18 оповіщення при необхідності організації голосового оповіщення пасажирів з другої кабіни машиніста електропоїзда. При цьому (g) мікшер 14 с трьома входами, один з яких використовується для підключення мікрофону 22 маніпулятора 13, а два других для підключення додаткових джерел голосових повідомлень: один з яких призначений для підключення, наприклад, пристрою формування мовних повідомлень для оповіщення пасажирів (автоматичне оголошення зупиночних пунктів, наперед записані попередження, рекламна інформація і т. ін.), а другий - для підключення пристрою, формування мовних повідомлень систем безпеки поїзда, призначених тільки для машиніста (попередження про загоряння, незакритих дверях поїзда, порушенні швидкісного режиму електропоїзду і т. ін.), (h) елемент АБО 15 с двома входами, до одного з яких підключена кнопка 24 "оповіщення" маніпулятора 13, а до другого логічний сигнал позитивної полярності від пристрою формування мовних повідомлень для оповіщення пасажирів, (і) елемент І 16 з двома входами, до одного з яких підключена кнопка 25 "Зв'язок" маніпулятора 13, а до другого - інверсного - логічний сигнал позитивної полярності від пристрою формування мовних повідомлень для машиністів електропоїзда, у сукупності з другими блоками пристроїв 1 і 26 дозволяють забезпечити підключення до системи оповіщення других джерел мовної інформації, наприклад мовних синтезаторів повідомлення зупиночних пунктів і різних попереджень, мовних синтезаторів систем безпеки, формуючих, наприклад, мовні повідомлення про пожежу. Підсилювально-приймально-комутаційний пристрій та система зв'язку і гучномовного опові 7 щення електропоїзда функціонують наступним чином. При відсутності натиску кнопок 25 "Зв'язок" маніпуляторів 13, розташованих в протилежних кінцях електропоїзда кабінах машиніста забезпечується електроживлення підсилювачів 8 напруги через керований ключ 12, а також через елемент І 16 і керований ключ 11 відключення мікрофонів 22 маніпуляторів 13 від входу мікшера 14. При натиску кнопки 25 "Зв'язок" маніпулятора 13 одного підсилювально-приймально-комутаційного пристрою 1, наприклад, розташованого в першій кабіні машиніста електропоїзда, відбувається підключення мікрофона 22 цього підсилювально-приймальнокомутаційного пристрою 1 до лінії 20 зв'язку через мікшер 14 і фільтр 7 високої частоти. Тим самим забезпечується можливість передачі мовної інформації на гучномовець 9 кабіни підсилювальноприймально-комутаційного пристрою 26, розташованого в другій кабіні. Одночасно з цим керований ключ 12 розмикають коло електроживлення підсилювача 8 напруги, при цьому виключається можливість акустичного зв'язку гучномовця 9 кабіни машиніста і мікрофона 22, увімкнених до одного і того же підсилювально-приймально-комутаційного пристрою. Почергове використання кнопок 25 "Зв'язок" маніпуляторів 13 обох підсилювальноприймально-комутаційних пристроїв 1 і 26 забезпечує півдуплексний зв'язок машиністів. Випадковий одночасний натиск кнопок 25 "Зв'язок" викличе припинення голосового зв'язку без виникнення яких-небудь аварійних ситуацій. Передача сигналу в напрямку "вагон-кабіна" з будь-якого вагону здійснюється при натиску кнопки 27 "Виклик" переговірного пристрою 21 пасажира. Фільтр 30 високої частоти здійснює частотне розділення в лінії 20 зв'язку спектра мовного сигналу та "нульової" частоти кола електроживлення, забезпечуючи додатково фільтрацію низькочастотних перешкод. Автоматичний захист від зустрічного включення підсилювачів 5 потужності підсилювально 93617 8 приймально-комутаційних пристроїв 1 і 26, увімкнених до лінії 18 оповіщення схемою комутації входу та виходу підсилювача 5 потужності, яка забезпечує голосове оповіщення пасажирів повідомленнями машиніста при використанні мікрофона 22 маніпулятора 13 і натиску кнопки 24 "Оповіщення", або мовними повідомленнями, що поступають на другий вхід мікшера 14 від пристрою формування мовних повідомлень для оповіщення пасажирів. При цьому, в разі необхідності, машиніст має можливість, не вмішуючись в роботу пристрою формування мовних повідомлень для оповіщення пасажирів, дати на фоні його роботи своє повідомлення, натиснувши кнопку 24 "Оповіщення". Мовне повідомлення від системи безпеки, яке надходить на третій вхід мікшера 14, транслюється в лінію 20 зв'язку через мікшер 14 і фільтр 7 високої частоти і при нормально замкненому керованому ключі 12 надходить на вхід підсилювача 8 напруги та відтворюється гучномовцем 9 кабіни машиніста в обох кабінах машиністів електропоїзда. Логічний сигнал позитивної полярності, який супроводжує мовне повідомлення від системи безпеки та надходить на інверсний другий вхід елемента І 16, блокує проходження сигналу від кнопки 25 "Зв'язок" при випадковому її натиску, забезпечуючи при цьому безперешкодне відтворення мовного повідомлення системи безпеки на гучномовцях 9 обох кабін машиністів. Пристрій 4 захисного відключення забезпечує відключення електроживлення підсилювачів 5 потужності при перевантаженнях або при випадковому одночасному натиску кнопок 24 "Оповіщення" маніпуляторів 13 обох підсилювально-приймально-комутаційних пристроїв 1 і 26. В таблицях 1 і 2 приведені приклади, які стосуються проходження сигналів при різних комбінаціях управляючих сигналів, стосовно до підсилювально-приймально-комутаційного пристрою, розташованому в одній кабіні. Таблиця 1 Кнопка 24 "Оповіщення" Виключено Включено Виключено Включено Управляючий вхід системи мовного опові- Мовна інформація на виході підсилювача 5 щення (другий вхід елементу АБО 15) потужності 1-ої кабіни Виключено Нема Виключено Від мікрофона 22 Від системи мовного оповіщення (другий Включено вхід мікшера 14) Від мікрофону 22 і системи мовного оповіВключено щення (другий вхід мікшера 14) Таблиця 2 Управляючий вхід системи Напруга живКнопка 25 Сигнал на Мовна інформація на виході під- Мовна інформація безпеки другий лення підсилю"Зв'язок" мікшер 14 силювача 8 напруги 1-ої кабіни лінії 20 зв'язку вхід елементу I вача 8 напруги 16) Від лінії 20 зв'язку (мікрофон 2-ої кабіни або від системи безпеки 2- В напрямку 1-ої Викл. Викл. Вкл. Викл. ої кабіни або від переговорного кабіни пристрою 21 пасажира) 9 93617 10 Продовження таблиці 2 Кнопка 25 "Зв'язок" Вкл. Викл. Вкл. Управляючий Напруга живвхід системи лення підси- Сигнал на Мовна інформація на виході під- Мовна інформація безпеки другий лювача 8 на- мікшер 14 силювача 8 напруги 1-ої кабіни лінії 20 зв'язку вхід елементу I пруги 16) В напрямку 2-ої Викл. Викл. Вкл. Нема кабіни Від системи безпеки (третій вхід В напрямку 2-ої Вкл. Вкл. Викл. мікшера 14) кабіни Від системи безпеки (третій вхід В напрямку 2-ої Вкл. Вкл. Викл. мікшера 14) кабіни Винахід може бути використаний на залізничному транспорті, в системах місцевого електропровідного зв'язку та гучномовного оповіщення в моторвагонному поїзді, виконуючого функції півдуплексного голосового "зв'язку" в напрямках "кабіна-кабіна", "вагон-кабіна", "кабіна-вагон". 11 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 93617 Підписне 12 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601