модернизация приборов безопасности на железнодорожном транспорте. Требования, предъявляемые к устройствам безопасности
 Скачать 4.08 Mb.
|
|
Часть этой памяти зарезервирована системой УСАВП для хранения переменной информации о маршруте - текущее астрономическое время, номер поезда, временные ограничения скорости и т д. Эта информация при необходимости может быть изменена машинистом в процессе эксплуатации. Аппаратура систем УСАВП подключается к бортовой аппаратуре электропоезда. На основании хранимой в памяти информации и с учетом сигналов, принимаемых с борта электропоезда и от датчиков ДПС, системы УСАВП производят расчет энергетически рациональных режимов ведения поезда и осуществляют ведение поезда. 7.4 Функциональные возможности систем Системы принимают с борта поезда: сигналы с датчика угловых перемещений; информацию о сигналах светофора; информацию о сигналах боксования; информацию о наличии различных типов торможения; сигналы от датчика давления. На основании информации об участке обслуживания и принятой с борта электропоезда информации системы обеспечивают: расчет рационального по расходу электроэнергии времени хода поезда, исходя из предусмотренного графиком времени проследования контрольной станции; определение фактической скорости движения; расчет текущего астрономического времени и времени, оставшегося до контрольной станции; сравнение фактической скорости движения с расчетной, определение необходимой скорости движения поезда, чтобы выдержать расчетное время хода, в том числе при приближении к сигналам светофора, требующим снижения скорости, и проследовании мест ограничения скорости; выбор тяговой позиции электропоезда в зависимости от расчетной величины скорости; расчет координат пути и местоположения поезда относительно платформы. На основании информации об участке обслуживания и проводимых измерений и расчетов системы УСАВП: управляют электропоездом, оставляя приоритет управления за машинистом, при этом системы: разгоняют поезд до расчетной скорости (энергетически рациональной), поддерживают движение с расчетной скоростью, снижают скорость движения при подъезде к местам постоянных или временных ограничений скорости, выбирают режим движения в зависимости от показаний локомотивного светофора, отрабатывают сигнал о боксовании, снижая или отключая тягу при боксовании и восстанавливая ее после прекращения боксования; в случае ручного управления информируют машиниста о рекомендуемых режимах движения; постоянно информируют машиниста о: величине энергетически рациональной скорости (расчетной скорости) с точностью ± 1км/ч, фактической скорости поезда с точностью ± 1км/ч, времени хода, оставшегося до контрольной станции с точностью ± 10с, расстоянии до ближайшей платформы (контрольной станции) с точностью 100м, координате начала ближайшего временного ограничения скорости с точностью индикации 100м при приближении к нему на 1500м - о длине пути в метрах, оставшегося до места начала ограничения, а после въезда на место ограничения - о длине пути, оставшегося до конца его действия, с учетом длины поезда, позиции тяги или состоянии тормоза в режимах торможения и отпуска; дополнительно машинист может получить следующую информацию: астрономическое время с дискретностью 1с, номер и название перегона, на котором находится поезд, диаметр бандажа колесной пары, на которой установлен датчик ДПС, координату, на которой находится поезд (км, пикет), максимальную позицию тяги; по требованию машиниста УСАВП подает звуковые служебные сообщения в звуковом виде, при этом в салоны вагонов поезда подается необходимая звуковая информация для пассажиров; при необходимости машинист может изменить данные: текущее астрономическое время, номер перегона, диаметр бандажа, максимальную позицию тяги, режим работы тормоза. Системы УСАВП непрерывно контролируют правильность работы функциональных узлов аппаратуры, осуществляя при этом функцию самодиагностики. Система автоматического управления торможением поезда САУТ-Ц 8.1 Назначение и принцип работы Система САУТ-Ц, имеющая функцию прицельной остановки поезда в определенной точке, предназначена для повышения безопасности движения поездов, увеличение пропускной способности железной дороги, улучшении условий труда локомотивных бригад. САУТ-Ц использует показания локомотивных светофоров КЛУБ (АЛСН), а так же информацию, принятую от путевых устройств САУТ. К путевым устройствам САУТ относиться шлейф, образованный рельсом и проводом, уложенным вдоль пути за проходным светофором. В уменьшенном масштабе длина шлейфа имитирует длину блок участка, на которую вступает поезд. В шлейф включен высокочастотный генератор (ВГ) подающий импульсы с частотой на проходной светофор 19,6 кГц, пред- входной – 27 кГц, входной - 31 кГц. К локомотивным устройствам САУТ относят микропроцессорную локомотивную аппаратуру (блоки электроники, датчики, счетчики, преобразователь, громкоговоритель). Действие системы начинает действовать с момента проезда светофора и вступление поезда в зону действия шлейфа за ним. Во время движения антенны над шлейфом приемник принимает высокочастотные колебания и, суммируя их с импульсами от ДПС посылает на блок измерителя пути до момента пока антенна находиться над шлейфом. После выхода антенны из зоны шлейфа прием высокочастотных сигналов прекращается, а значит, прекращается и суммирование импульсов. По набранной сумме импульсов отсчитывается определенная длина блок - участка. На 1-й вход блока программных скоростей поступает сигнал о длине блок участка, а на 2-й вход – код АЛСН. После логической обработки на выходе появляется напряжение, пропорциональное скорости движения перед светофором красного огня. В этом же блоке происходит непрерывное сравнение допускаемой скорости и фактической. С момента пропажи сигнала от шлейфа инвертор открывает блок И-2 и пропускает импульсы на делитель Д, который пропускает импульсы на вход вычитания измерителя пути С-4. С помощью делителя Д число импульсов приводиться к масштабу полной длины блок участка и при работе блока С-4 начинается процесс вычитания из полной длины блок участка расстояния, проходимое поездом. Одновременно, с блока программных скоростей блока АП снимается напряжение, пропорционально скорости поезда. Если фактическая скорость будет больше допускаемой скорости, то подается сигнал в тормозной блок для выравнивания скоростей. При движении поезда по блок участку на красный по мере уменьшения расстояния до светофора выходное напряжение так же уменьшается и на блоке АП, поэтому происходит плавное торможение до полной остановки. 8.2 Функции системы САУТ в пути следования САУТ выполняет следующие функции: служебное торможение при скорости движения поезда (скорость мах+2км/час) по « зеленому» огню. служебное торможение при превышении программной скорости по «желтому» огню. служебное торможение до полной остановки поезда в точке прицельной остановки, расположенной на расстоянии 75 м от проходного светофора запрещающим показанием (на расстоянии 50м от выходного светофора). служебное торможение при движении к входному светофору с двумя желтыми огнями для выполнения ограничения скорости движения по боковому пути. экстренное торможение при самопроизвольном движении поезда на расстоянии более 3 м. 8.3 Порядок приемки устройств САУТ - При приемке локомотива машинист обязан убедиться в наличии штампа об исправности САУТ, а так же наличии и сохранности пломб на приборах. - При отсутствии замечаний при приемке локомотива в пунктах смены бригад машинисты расписываются в ТУ – 152 об исправности системы (или записывают неисправности). - Принявший систему машинист обязан следить за сохранностью устройств САУТ и наличием пломб. Проверять при осмотрах надежность крепления устройств, ДПС, антенн. 8.4 Включение устройств САУТ Перед включением САУТ убедиться, что тормозная магистраль заряжена, КЛУБ (АЛСН) включены. Включить САУТ поворотом ручки и убедиться, что: писец регистрации опустился вниз, на пульте загорелись лампочки освещения шкал приборов, прибор S показывает нулевое значение, а прибор «V» показывает соответствующую скорость. При включении САУТ, когда поездной светофор имеет запрещающие показания, САУТ производит разрядку ТМ на 0,7 кг/см кВ. в грузовом локомотиве, на 0,5 кг/см кВ., в пассажирском локомотиве, при ЭПТ в 1,5 кг/см кВ. в ТЦ. 8.5 Пользование устройствами САУТ в пути следования На участках оборудованных САУТ машинист обязан управлять поездом в соответствии с ПТЭ и ЦТ-901. Машинист обязан включить САУТ не менее чем за 1,5 мин. перед отправлением поезда, а пом. машиниста должен убедиться. При белом огне машинист должен нажать кнопку «ОТПР» перед отправлением поезда. Контролировать работу САУТ по приборам. Расстояние до конца блок участка фиксируется на приборе S, резерв скорости фиксируется на приборе V. Переводить контроллер в нулевое положение при команде САУТ «ОТКЛЮЧЕНИЕ ТЯГИ» (загорается лампа «ЗАПРЕЩЕНИЕ ОТПУСКА»). Производить отпуск тормозов установкой кучки крана машиниста в 1-е положение после погасания лампы «ЗАПРЕЩЕНИЕ ОТПУСКА». Для проследования путевого светофора с красны огнем при скорости движения менее 20 км/час нажать кнопку «К 20». Это дает возможность проследовать красный светофор со скоростью не более 20 км/час, а далее, если появиться разрешающие показание, САУТ позволяет движение со скоростью не более 40 км/час до конца блок – участка. Для безостановочного проследования поезда по станции при белом огне нажать кнопку «ОТПР» при расстоянии не более 560м от светофора по показанию прибора S. При необходимости подъехать к светофору с красным огнем на расстояние более близкое, чем позволяет САУТ, нажать кнопку «ПОДТЯГ». Для отмены постоянного ограничения скорости в случаях, когда САУТ выполняет эту функцию, необходимо нажать кнопку «ОС». При проследовании выходного светофора станции с бокового кодированного пути на не кодированный участок и появлении белого огня с последующим заданием минимальной длины блок – участка машинист должен последовательно нажать кнопки «К20» и «ОТПР». Речевые сообщения машинисту выдаются в следующих случаях: в начале движения с сообщением «Внимание, впереди зеленый»; при смене показаний локомотивного светофора с сообщениями «Внимание, внимание впереди желтый»; при приближении к искусственным сооружениям (за 460м) на перегонах после первого проходного светофора. После слова внимание машинист подтверждает бдительность нажатием РБ, иначе последует свисток ЭПК. Безопасный локомотивный объединенный комплекс Ранее используемые на локомотивах различные системы безопасности (КЛУБ-У, САУТ, ТСКБМ) функционировали независимо друг от друга по своим алгоритмам. Они имели свои датчики и органы взаимодействия с подвижным составом и локомотивной бригадой. Помимо разнотипности конструктивов и избыточности аппаратных средств при совместном применении таких систем часто возникала проблема конфликтности работы их алгоритмов. При этом вместо контроля за безопасностью ведения поезда машинист тратил время и внимание на слежение за работой большого числа приборов перечисленных систем. Также в связи с наличием нескольких источников данных увеличивалась нагрузка на техников-расшифровщиков, несмотря на компьютерную обработку информации, производимую по разным алгоритмам для отдельных систем. Комплекс БЛОК обеспечивает безопасность движения. Он решает те же задачи, что и отдельные системы КЛУБ, САУТ, ТСКБМ при их совместном использовании. БЛОК состоит из технологически законченных модулей, функции которых реализуются системой. Эти модули обеспечивают взаимодействие с другими системами. Комплекс. Его можно применять при управлении поездом машинистом «в одно лицо». БЛОК может использоваться автономно, а также совместно с другими микропроцессорными системами управления, например, системой автоматизированного ведения поездов САВП и системой диагностики на локомотиве. Основное оборудование комплекса БЛОК размещается в системном шкафу. Блок индикации, включающий локомотивный светофор и модуль ввода данных, обеспечивает информационный обмен с машинистом. Для помощника машиниста также предусмотрен отдельный блок индикации. В состав комплекса входят кассета регистрации, приемник сигналов АЛС и точечного канала связи, модуль определения пройденного пути и скорости, связанный сдатчиками угла поворота, приемные катушки и др. Комплекс подключается к штатному оборудованию, установленному на локомотиве: датчикам пути и скорости, рукояткам бдительности РБ, РБС и РБП, тревожной кнопке, электропневматической приставке крана машиниста, электропневматическому клапану автостопа, блоку контроля несанкционированного отключения (КОН) электропневматического клапана (ЭПК) ключом, датчикам давления в тормозной магистрали Основное оборудование комплекса монтируется в трех конструктивах, называемых крейтами. Источник питания может монтироваться и вне системного шкафа. Тогда оборудование комплекса размещается в двух крейтах. В верхнем крейте устанавливается высокочастотное оборудование, в состав которого входят модули взаимодействия с закрытым и открытыми каналами связи, дуплексный фильтр. Модуль взаимодействия с закрытым каналом связи обеспечивает оперативный адресный двухсторонний обмен ответственной информацией и командами между диспетчером и локомотивом по цифровому радиоканалу, организованному на базе радиостанции МОСТ и аппаратуры системы TETRA. Модуль взаимодействия с открытыми каналами связи обеспечивает адресный двухсторонний обмен текущей информацией между диспетчером и локомотивом по цифровому радиоканалу системы GSM или GSM-R (Euroradio). Во втором крейте устанавливаются ячейки управления и объединительная плата. Ячейка центрального обработчика ЦО контролирует функционирование модулей системы и включение или выключение их из конфигурации. Ячейка также проверяет входные и выходные данные, формируемые в двух каналах модуля центральной обработки МЦО, а затем выдает эти данные в схему безопасности. По результатам решения технологических задач ячейка обеспечивает управление клапаном экстренного торможения, вычисляет программную кривую прицельного торможения перед препятствием и выдает необходимую информацию в модуль индикации. Ячейка ЦО САУТ рассчитывает программные кривые скорости для служебного торможения с учетом профиля, коэффициента сцепления и др. С помощью ячейки определяется расстояние до светофора, выдаются команды разбора тяги и торможения, контролируется скорость с учетом текущих ограничений. Ячейка ТСКБМ-К обрабатывает информацию о физиологических параметрах машиниста и его действиях при управлении локомотивом. Ячейка РК преобразует и обрабатывает информацию, участвующую в обмене между радиоканалом и CAN-интерфейсом. Ячейка шлюз CAN позволяет обмениваться информационными сообщениями между внутренним CAN-интерфейсом верхнего уровня системы и интерфейсами, через которые осуществляется связь с внешними системами (CAN, RS-485, RS-232, MVB, MES80) согласно принятым протоколам обмена. Ячейка ВПД обрабатывает информацию, полученную отдатчиков пути и скорости, и вычисляет значение скорости и пройденного пути. Входная информация контролируется путем сопоставления однородных данных различной природы. Атрибутивная информация о параметрах работы локомотивного оборудования и комплекса записывается и хранится в структурированном виде в энергонезависимой памяти. Ячейка спутниковой навигационной системы СНС осуществляет взаимодействие через комбинированную спутниковую антенну с космическими и наземными сегментами глобальных спутниковых группировок GPS (NAVSTAR), ГЛОНАСС. Для синхронизации работы модулей системы формируются и передаются в CAN-интерфейс данные о едином текущем времени (UTC). Ячейка обеспечивает дифференциальный режим навигации на основе корректирующих поправок для системы GPS, связанных с работой локальных базовых станций. В кабине машиниста размещаются блоки индикации и ввода данных, непрерывно отображающие поездную и диагностическую информацию в пути следования и осуществляющие индикацию информации, поступающей по CAN-интерфейсу от внешних систем; блоки, обеспечивающие взаимодействие с машинистом посредством рукояток РБ, РБС и клавиатуры ввода; блоки ввода и отображение локомотивных и поездных характеристик, задания режимов тестирования составных частей системы, звукового информирования машиниста об изменении поездной обстановки и др. Ответственная информация (показание локомотивного светофора и наличие свободных блок-участков) дублируется для помощника машиниста. Информация о поездке регистрируется на общую для системы кассету регистрации. Блок связи с устройствами АЛС АЛС-ТКС и точечными каналами связи со встроенным накопителем служебной информации предназначен для приема и обработки сигналов, поступающих от единых приемных катушек локомотива, формирования информации о текущем показании АЛСН, АЛС-ЕН и числе свободных блок-участков, а также номере маршрута и пути, по которым следует поезд с указанием заданных координат его прицельной остановки. Таким образом, в комплексе БЛОК конструктивно объединены в общую систему различные функциональные модули, и компактно размещены интеллектуальные микропроцессорные компоненты в общем корпусе. Комплекс удобен в обслуживании. В нем реализовано самотестирование. В случае выхода из строя одной из ячеек предусмотрена сигнализация о неисправности. При этом производится ее замена в ПТО. Для обеспечения безопасности ведения поезда алгоритмы работы комплекса БЛОК совершенствуются. Полностью исключены случаи неоправданного применения автостопного торможения, которое заменено служебным. Оптимизированы алгоритмы определения максимально допустимой скорости. Состояние работоспособности машиниста анализируется с учетом его действий при управлении локомотивом. Для совершенствования работы локомотивной электроники используется единая база данных путевых объектов.  Рисунок № 23. В качестве единого носителя для регистрации всей необходимой информации о поездке используется типовая кассета устройства КЛУБ-У. В ближайшей перспективе планируется применять бесконтактный картридж комплекса КИО-САУТ, разработанный ООО «НПО САУТ». Комплекс БЛОК устанавливается на электропоездах DESIRO RUS, выпускаемых в рамках совместного российско-немецкого проекта для обслуживания 0лимпиады - 2014. Для получения данных о положении поездов при интервальном регулировании предложено использовать систему GSM-R российского производства. Разработчики комплекса БЛОК предусмотрели возможность значительного расширения функциональности системы, а также выполнили жесткие условия по лимитной стоимости, поставленные руководством ОАО «РЖД». Цена локомотиво-комплекта не превышает суммарной стоимости оборудования отдельных систем КЛУБ-У, САУТ-ЦМ и ТСКБМ. При этом планируется снизить стоимость комплекса за счет унификации элементной базы и конструктива. Вывод Все существующие средства обеспечения безопасности движения при правильном и использовании и исправном состоянии гарантируют обеспечение безопасности движения при соблюдении условия технической грамотности и дисциплинированности локомотивной бригады. Как бы не была современна и эффективна система безопасности человек который ее использует, всегда остается человеком, а как известно людям свойственно ошибаться. Однако для нейтрализации человеческого фактора, в системе безопасности локомотива реализуются следующие следящие составляющие: средства, предотвращающие проезд запрещающего сигнала светофора; модернизация средств автоматики, связи и электроснабжения; разработка и внедрение новых средств неразрушающего контроля и технической диагностики узлов и деталей подвижного состава; разработка и применение средств, обеспечивающих надежное закрепление составов от самопроизвольного ухода; внедрение новых средств контроля над работой маневровых и магистральных локомотивов – системы интервального регулирования, автоматизированного управления маневровых локомотивов на станциях с применением цифрового радиоканала связи (МАЛС); внедрение многоуровневого контроля над движением поездов и действиями машиниста; Устройства безопасности движения поездов: УСАВП, САУТ, КЛУБ, ТСКБМ, образуют трехуровневую систему безопасности: Автоматизированное и безопасное ведение поезда; Автоматическое управление служебным торможением; Обмен информацией локомотивной системы с устройствами СЦБ, дополненный цифровой радиосвязью и экстренным торможением при отказе первых двух систем. Значительным шагом в повышении уровня эксплуатационной безопасности и готовности, может стать использование интеллектуальных стационарных и бортовых систем диагностики и их интеграция с автоматизированными системами управления перевозками, широко применяемыми на железнодорожном транспорте. Ключевыми элементами системы интеллектуального железнодорожного транспорта должны являться: информационные сети в поезде, включая бортовые сети радиосвязи; радиосвязь между поездами и наземными станциями; интегрированные интерфейсы и программное обеспечение; развитая наземная инфраструктура для обеспечения необходимых коммуникационных воздействий и контроля выполнения функций по передаче информации. Интеллектуальный локомотив должен обеспечивать операбельность за счет совместимости команд и функций управления движением, передаваемых из центра управления, с другого локомотива или вагона управления через систему радиосвязи, получать сведения о введении или отмене ограничений скорости движения, правильности положения стрелочных переводов (в том числе прилегания остряков) по пути следования, свободности пути, свободности переездов. Благодаря использованию средств дистанционного мониторинга и бортовой диагностики должна обеспечиваться возможность передавать техническим службам в режиме реального времени сведения о фактическом состоянии оборудования локомотива и вагонов состава поезда во время его движения с сохранением всех параметров в стандартных блоках памяти. Дополнительно интеллектуальный локомотив может обеспечивать мониторинг целостности рельсовых цепей и диагностирование состояния путевых устройств. Маневровый интеллектуальный локомотив может управляться одним машинистом без помощника или по радиоканалу с пульта маневрового диспетчера. Интеллектуальный пассажирский вагон оснащается бортовой системой диагностики и мониторинга основного оборудования и системой жизнеобеспечения пассажиров и информационной системой для пассажиров (данные о маршруте, скорости движения, задержках и т.п.). Система должна также сообщать наземным службам о наличии и распределении свободных мест в поезде по мере его движения по маршруту. Под термином интеллектуальный грузовой поезд понимается поезд, оборудованный комплексом специальных устройств, обеспечивающих функции безопасности, производительности, экономичности. Комплекс специальных устройств может включать в себя автоматическую сцепку, совмещенную с соединительным механизмом электропневматической тормозной сети, средствами диагностирования контролируемых параметров компонентов вагонов, средствами сбора и передачи сигналов от перечисленного оборудования на локомотив, в центр управления движением и техническим службам. Интеллектуальный грузовой поезд может несколькими локомотивами в том числе при распределенной тяге и не зависеть от длины и веса состава. Эти задачи могут быть решены на основе: определения основных принципов формирования и развития интеллектуальных технических систем безопасности движения на железнодорожном транспорте; определения главных направлений развития, создания, применения технических средств обеспечения безопасности движения поездов и их интеграции с автоматизированными системами управления на железнодорожном транспорте; установления и решения нормативно-технических проблем разработки и создания современных интеллектуальных систем безопасности железнодорожного транспорта; развития нормативно-технической базы взаимодействия в сфере применения систем безопасности железнодорожного транспорта; определения организационной основы, научных организаций и производственной базы по созданию современных интеллектуальных систем безопасности железнодорожного транспорта; выработки механизма реализации согласованной деятельности посредством политики независимого и взаимовыгодного сотрудничества со всеми научными организациями и производителями технических средств, занимающихся информационными системами, коммуникациями, компьютерными технологиями, готовыми к этому; установления этапов создания, испытания, сертификации и внедрения технических средств интеллектуальных систем безопасности железнодорожного транспорта; определения этапов формирования и развития информационного обеспечения в рамках единого интегрированного информационного пространства железных дорог; определения потребности в ресурсах и выработки предложений по определению финансово-экономических возможностей создания современных интеллектуальных систем безопасности железнодорожного. Решение указанных задач является продолжением процессов создания качественно новых, интеллектуальных систем обеспечения безопасности движения поездов. Список используемой литературы Автоматическая сигнализация на переездах и исскуственных сооружениях. Н.М.Степанов, М.А.Новиков, Москва, издательство Транспорт, 1982 г.Локомотивные устройства безопасности. В.И. Бервинов, Е.Ю. Доронин, Москва, издательство Маршрут, 2005 г.Локомотивные приборы безопасности и контроль за их работой. Посмитюха А.А., Москва, издательство Транспорт, 1992 г. Электропитающие устройства и линейные сооружения автоматики телемеханики и связи железнодорожного транспорта. А.Ф.Михайлов, Л.А. Чатоедов, Москва, издательство Транспорт, 1987 г. Эксплуатация автотормозов, устройств АЛСН и радиосвязи. А.А. Посмитюха, Москва, издательство Транспорт, 1988 г.Эксплуатация локомотивов Айзинбуд С.Я., Кельперис П.И. Москва, издательство Транспорт, 1980 г. - 248 с. Безопасный локомотивный объединенный комплекс БЛОК Руководство по эксплуатации 36905-000-00 РЭ. Журнал «Локомотив» № 16 за 2016 г. Распоряжение ОАО «РЖД» ОТ 13 августа 2013 г. № 1754р. |