2.4.3. Система автоматического управления торможением
Такие системы как автоблокировка и автоматическая локомотивная сигнализация с введением скоростного движения на железнодорожном транспорте не выполняли новые требования, предъявляемые к устройствам интервального регулирования движением поездов, из-за своей низкой информативности. Ведь большинство аварий и крушений происходило по причине проезда светофоров с горящим красным огнем. Это привело к усовершенствованию старых и разработку новых систем железнодорожной автоматики, с применением современной микропроцессорной элементной базы.
Одной из таких систем является система автоматического управления торможением поездов с централизованным размещением аппаратуры (САУТ-Ц). Она предназначена для повышения безопасности движения поездов путем постоянного контроля фактической скорости и сравнения ее с максимально допустимой скоростью в каждой точки пути, что исключает проезда запрещающих сигналов и повышает пропускную способность линии [8].
Система САУТ-Ц обеспечивает:
контроль допустимой скорости с индикацией машинисту резерва скорости при движении по зеленому огню АЛСН, а в случае превышения этой скорости производит отключение тяги;
контроль и регулирование скорости поезда служебным торможением при следовании на желтый сигнал путевого светофора, в зависимости от длины и уклона блок-участка с учетом фактической эффективности тормозов поезда;
позволяет проследовать путевой светофор с желтым показанием со скоростью, определяемой в зависимости от длины и уклона следующего блок-участка на перегоне, а на станциях в зависимости от допускаемых скоростей движения по станционным путям;
после проследования входного светофора станции и движении на закрытый выходной светофор система обеспечивает контроль и снижение скорости по входным станционным стрелочным переводам, контроль и регулирование скорости по станционным путям и автоматическую остановку поезда служебным торможением перед запрещающим светофором на расстоянии 50 м с точностью в 40 м;
при самопроизвольном уходе поезде вперед ли назад система принудительно останавливает поезд.
САУТ-Ц осуществляет:
прицельную, при помощи служебного торможения, остановку поезда перед закрытым светофором на станциях или перегонах;
ограничение скорости при движении по стрелкам, приемоотправочным путям, блок-участкам перегонов, перед тоннелями, мостами или другими опасными местами;
оповещение машиниста (при помощи синтезатора речи) и контроля бдительности при изменении показаний светофоров, ограничений скорости или приближении к опасному месту;
повышение пропускной способности участков железных дорог.
Система САУТ-Ц может применяться на участках, оборудованных 3– и 4-значной автоблокировкой, полуавтоматической блокировкой, централизованной автоблокировкой.
Система состоит из путевых устройств и локомотивных.
Путевые устройства (путевые генераторы ГП (не программируемые), ГПП (программируемые)) устанавливаются на входе станции у предвходных, входных и маршрутных светофоров и на выходе станции. Локомотивные устройства САУТ-Ц содержат: две бортовые микропроцессорные ЭВМ, блок диагностики системы, пульт управления, пульт индикации, два датчика для измерения пути, скорости и направления движения, блок памяти путевых параметров перегонов, микропроцессорный синтезатор речи, антенну для приема сигналов путевых устройств.
Путевые устройства, установленные у входных и маршрутных светофоров, обеспечивают передачу на локомотив длины маршрута приема поезда на станцию, ограничение скорости по главным или боковым путям станции, профиле пути.
Путевые устройства, установленные у предвходного светофора обеспечивают передачу на локомотив информации о расстоянии до входного светофора, профиле пути, приведенного расстояния от входного светофора до стрелочного перевода.
На выходе со станции устанавливаются программируемый путевой генератор, который передает на локомотив информацию о номере (коде) перегона и расстоянии от места установки генератора до первого проходного перегонного светофора. В соответствии с воспринятым кодом перегона, посредством блока памяти путевых параметров локомотивных устройств, машинисту поступает информация о длинах блок-участков, установленных ограничениях скорости, и местах повышенной бдительности. Применение программируемых путевых генераторов на выходе со станций исключает необходимость установки генераторов у проходных светофоров на перегоне, что существенно сокращает расход кабеля и аппаратуры.
Контрольные вопросы
1. Типы систем автоматической локомотивной сигнализации.
2. Взаимосвязь путевых и локомотивных светофоров при АЛСН.
3. Что происходит при перегорании нити красного огня на путевом светофоре?
4. Из каких устройств состоит АЛСН?
5. Какими системами может дополняться АЛСН?
6. На каком расстоянии находятся локомотивные катушки?
7. Что обеспечивает система САУТ-Ц?
8. Что обеспечивает автоматическая локомотивная сигнализация?
9. Как передается информация с напольных устройств (о показаниях проходных светофоров) на локомотивные устройства?
2.5. Диспетчерский контроль и техническая диагностика, ограждающие устройства на железнодорожном транспорте
2.5.1. Системы диспетчерского контроля
2.5.2. Системы контроля подвижного состава
2.5.3. Ограждающие устройства
Контрольные вопросы
2.5.1. Системы диспетчерского контроля
Система диспетчерского контроля является системой телесигнализации движения поездов на участке и телеконтроля систем автоматики и телемеханики на станциях и перегонах.
Системы диспетчерского контроля работают совместно с системами электрической централизации, автоблокировки, переездной сигнализации и др. системами ЖАТ. Системы диспетчерского контроля повышают оперативность руководства движением поездов, дают диспетчеру возможность наблюдать за открытием и закрытием входных и выходных сигналов всех станций участка по показаниям специального табло или на дисплее, а также занятием и освобождением станционных путей и движением поездов по перегону. Табло (применяемое в старых системах ДК – ЧДК) отображает планы всех станций диспетчерского участка, перегонов с расположенными на них повторителями входных, выходных и проходных светофоров, а на экранах дисплеев (в новых системах ДК) отображаются все элементы пульта управления ЭЦ. Эта информация, является более точной и своевременной чем доклады дежурных по станциям. Она позволяет диспетчеру оперативно руководить движением поездов и принимать меры к лучшему выполнению графика движения поездов.
Контрольная информация с линейных пунктов в системе диспетчерского контроля сначала передается на промежуточные станции, ограничивающие перегоны, а затем с промежуточных станций на центральный пост (ДЦУП) поездному диспетчеру и другим пользователям.
Информация диспетчерского контроля включает не только контроль движения поездов, но и контроль повреждений на станциях, сигнальных установках автоблокировки и переездных устройствах.
Дежурные промежуточных станций, получая полную информацию, имеют возможность следить не только за движением поездов, но и контролировать работу автоблокировки, электрической централизации, автоматических переездных устройств и других систем ЖАТ. При выявлении неисправностей они принимают быстрые меры к их устранению, чтобы не допускать задержек поездов.
На дорогах ОАО «РЖД» длительное время эксплуатировалась частотная система диспетчерского контроля ЧДК. В настоящее время она морально и физически устарела и заменяется современными системами – аппаратно программным комплексом диспетчерского контроля АПК-ДК и автоматизированной системой диспетчерского контроля АСД-ДК. Рассмотрим основные принципы построения современных систем диспетчерского контроля на примере системы АПК-ДК.
Аппаратно-программный комплекс диспетчерского контроля АПК-ДК разработана Петербургским государственным университетом путей сообщения в рамках отраслевой программы автоматизации хозяйства сигнализации и связи.
Система образует вычислительную сеть для централизованного контроля, диагностики и регистрации состояния станционных и перегонных устройств автоматики. Она обеспечивает оперативной информацией диспетчерский аппарат отделения дороги, управления дороги и линейных предприятий.
АПК-ДК обеспечивает поездного диспетчера информацией о поездном положении в пределах диспетчерского круга: контроля свободности и занятости блок-участков, главных и боковых приемоотправочных путей промежуточных станций; показаний входных и выходных светофоров; об установленном направлении движения; состоянии переездов; температуре буксовых узлов подвижного состава.
Кроме того, АПК-ДК регистрирует отказы и сбои в работе устройств СЦБ, выявляет предотказные состояния устройств, собирает статистику для анализа причин некачественной работы устройств, учитывает количество срабатываний приборов, автоматизирует поиск неисправностей, осуществляет контроль действий оперативного и обслуживающего персонала. А так же обеспечивает обработку и отображение информации по ведению исполненного графика движения поездов, расчету прогнозируемого графика по текущему поездному положению, расчету показателей работы участка, логическому определению ложной свободности участка и опасного сближения поездов, архивацию и восстановлению событий.
Объектами контроля системы АПК-ДК являются такие системы железнодорожной автоматики и телемеханики (СЖАТ) как: электрическая централизации; системы интервального регулирования движением поездов – системы автоматической блокировки (АБ) и полуавтоматической блокировки (ПАБ); системы автоматического управления переездной сигнализацией и шлагбаумами; системы диспетчерской централизации (ДЦ) и контроля (ДК); системы съема и передачи данных с линейных объектов (СПД-ЛП).
АПК-ДК состоит из трех подсистем, реализуемых с использованием программируемых контроллеров, промышленных компьютеров и специального программного обеспечения (ПО), а также каналов связи между ними, позволяющих организовать вычислительную сеть и автоматизированные рабочие места (АРМ) пользователей. Структурная схема системы представлена на рис. 2.39.
Рис. 2.39. Структурная схема системы диспетчерского контроля АПК-ДК
Подсистема нижнего уровня состоит из специализированных контроллеров, обеспечивающих съем и первичную обработку информации, снимаемой с устройств железнодорожной автоматики. Контроллеры работают с аналоговыми сигналами, снимаемыми с путевых реле, питающих фидеров, рабочих цепей стрелочного электродвигателя, и дискретными сигналами, снимаемыми с контактов реле, кнопок или индикаторов пульта-табло ЭЦ. В подсистеме нижнего уровня можно выделить устройства сбора информации с перегонных и станционных объектов.
Состояние перегонных устройств систем железнодорожной автоматики контролируют автоматы контроля сигнальной точки (АКСТ). Контроллеры предназначены для съёма и кодировки информации о состоянии устройств автоматики и поездном положении на перегоне и устанавливаются в релейном шкафу. В качестве приемной аппаратуры линейного пункта используется приёмник СЧД (селектор частот демодулирующий), который предназначен для приема, выделения, демодуляции и вывода кодированной информации, передаваемой по многоканальной линии связи с частотным уплотнением от контроллеров перегонных объектов АКСТ, в концентратор среднего уровня АПК-ДК.
Для съема информации со станционных устройств в системе АПК-ДК используются специальные приборы ПИК-10 и ПИК-120, выполненные на основе программируемых индустриальных контроллеров.
Программируемый индустриальный контроллер ПИК-10 имеет 10 аналоговых и 10 цифровых входов, и предназначен для:
измерения средних значений напряжений сигналов переменного тока поступающего на аналоговые дифференциальные входы;
измерения сопротивления изоляции электрических цепей (кабель, монтаж и т.д.) контролируемых объектов
преобразования в стандартный цифровой вид сигналов переменного и постоянного напряжения, поступающих на цифровые входы;
передачи измеренных значений напряжений и сопротивления изоляции в виде последовательного цифрового кода в концентратор по его запросу;
передачи, полученного в результате преобразования, состояния дискретных датчиков в цифровом коде в концентратор по его запросу.
Программируемый индустриальный контроллер ПИК-120 имеет 120 цифровых входов и осуществляет съем информации с табло или свободных контактов реле. Контроллер ДИСК предназначен для съема информации с аппаратуры контроля нагрева букс на ходу поезда (ДИСК, КТСМ).
Средний уровень системы состоит из концентраторов первичной обработки информации на линейных пунктах. Это промышленные компьютеры, по одному на каждую станцию, которые собирают информацию от подсистемы нижнего уровня и обеспечивают обработку, хранение, архивацию и её передачу другим концентраторам, а также передают полученные сведения на верхний уровень.
Информационное и программное обеспечение среднего уровня позволяет организовать вычислительную сеть на станции и осуществить объединение локальные вычислительные сети нескольких станций.
Верхний уровень состоит из технических средств автоматизированных рабочих мест (АРМов) диспетчера дистанции, поездных диспетчеров, энергодиспетчера, старшего электромеханика поста ДЦ и других пользователей. Он обеспечивает передачу информации в сеть отделения дороги, а также связь системы АПК-ДК с другими комплексными автоматизированными системами управления (АСОУП и АСУ-Ш).