- •Isbn 966-7593-36-3
- •Isbn 966-7593-36-3
- •1 История развития систем интервального регулирования движения поездов на перегонах
- •2 Анализ отказов эксплуатируемых систем автоматической блокировки
- •3 Характеристика и особенности современных систем автоматической блокировки
- •3.1 Унифицированная система автоматической блокировки с непрерывными рельсовыми цепями частотой 25 Гц – усаб-м
- •3.2 Автоматическая блокировка с центральным размещением аппаратуры – цаб-алсо
- •3.3 Автоматическая блокировка с рельсовыми цепями тональной частоты без изолирующих стыков – абт и абтц
- •3.4 Микропроцессорная система числовой кодовой автоматической блокировки – аб-чку
- •3.5 Микроэлектронная система автоблокировки – аб-е
- •3.6 Микропроцессорная автоматическая блокировка абтц-м
- •4 Системы управления и контроля движения поездов на участках железных дорог на базе счета осей
- •4.1 Характеристика устройства контроля состояния рельсового участка с пересчетом осей подвижного состава – эссо
- •К числу достоинств системы можно отнести:
- •4.2 Микропроцессорная полуавтоматическая блокировка – мпаб
- •Экономическая эффективность системы мпаб достигается за счет:
- •4.3 Система интервального регулирования движения поездов сир-эссо
- •5 Устройства автоматической локомотивной сигнализации на железных дорогах Западной Европы
- •Приемоответчик (8 шт.)
- •Путевые датчики
- •6 Микропроцессорные локомотивные системы обеспечения безопасности движения поездов
- •6.1 Концепция и стратегии обеспечения безопасности
- •6.1.2 Принципы обеспечения безопасности
- •6.1.3 Структуры, используемые для построения безопасных систем
- •6.2 Классификация и технические характеристики систем спутниковой навигации
- •6.2.1 Системы спутниковой навигации
- •6.2.3 Частотный диапазон спутниковой связи
- •6.2.4 Классификация спутниковых систем связи
- •6.3 Система автоматизированного контроля параметров движения локомотивов на основе поездной радиосвязи
- •Автоматизированное рабочее место поездного диспетчера (арм-днц).
- •6.3.1 Составные части системы
- •Контроллер вычисления скорости и пройденного пути выполняет следующие функции:
- •Обеспечивает прием информации от корректирующего локатора и выполняет корректировку показаний скоростемера с учетом износа бандажа колесных пар;
- •6.3.2 Принцип функционирования системы
- •6.4 Комплексные системы локомотивных устройств безопасности клуб и курс-б
- •Комплексное локомотивное устройство безопасности клуб-у
- •Локомотивные устройства клуб-п и клуб-уп
- •6.5 Автоматическая локомотивная сигнализация алс-му
- •Принципы построения алс-му
- •Дс1, дс2 – датчики пути и скорости
- •6.6 Система маневровой автоматической локомотивной сигнализации с использованием цифрового радиоканала связи
- •6.7 Многоуровневая система интервального регулирования и обеспечения безопасности для скоростных участков – мсир–б
- •7 Стандарты и перспективы построения Европейской системы управления движением поездов etcs
- •7.1 Единый стандарт по управлению железнодорожными перевозками в Западной Европе
- •7.2 Перспективы использования систем сотовой связи для управления движением поездов
- •7.3 Общая характеристика универсальной Европейской системы управления движением поездов etcs и проблемы ее внедрения
- •Характеристика системы etcs уровня 2
- •Компоненты системы
- •Локомотивное оборудование
- •7.4 Gsm-r как единая телекоммуникационная платформа для европейских железных дорог и пути ее совершенствования
- •8 Системы интервального регулирования движения поездов с использованием цифровой радиосвязи
- •8.1 Западноевропейские системы интервального регулирования движения поездов
- •8.2 Особенности комплексной системы управления движением поездов на железных дорогах Российской Федерации
- •9 Место и роль электрической централизации в современных системах интервального регулирования движения поездов
- •9.1 Распределение функций между центром автоблокировки и системой централизации
- •Распределение функций между rbc и эц – вариант 1
- •Распределение функций между rbc и эц – вариант 2
- •Распределение функций между rbc и эц – вариант 3
- •Распределение функций между rbc и эц – вариант 4
- •Распределение функций между rbc и эц – вариант 5
- •9.2 Характеристика информационных потоков между поездом, центром автоблокировки и системой централизации
- •Информационные потоки - варианты а1 и а2
- •9.3 Оценка вариантов распределения функций и информационных потоков между системой эц и центром rbc.
- •10 Перспективы развития новых технологий управления движением поездов Будущий европейский стандарт
Комплексное локомотивное устройство безопасности клуб-у
Комплексное локомотивное устройство безопасности (КЛУБ) предназначено для повышения безопасности движения в поездной и маневровой работе за счет приема сигнальной информации от путевых устройств АЛСН и АЛС-ЕН и отображения ее на индикаторах и мониторах машинистов.
Аппаратура КЛУБ серийно внедряется на Российских железных дорогах, начиная с 1994 г. Она выполнена на базе микропроцессорной техники и для повышения надежности имеет 100%-ное активное резервирование функциональных модулей.
Аппаратура КЛУБ выполняет следующие функции:
исключение несанкционированного движения локомотива;
сравнение фактической скорости с допустимой (при превышении допустимой скорости происходит включение сигнала «Внимание» и снятие напряжения с электромагнита электромагнитного клапана - ЭПК);
контроль торможения перед запрещающим сигналом светофора;
формирование сигналов для САУТ;
контроль бдительности машиниста;
регистрация параметров движения.
В 1998 г. на Московской железной дороге начались эксплуатационные испытания нового варианта унифицированного комплексного локомотивного устройства безопасности КЛУБ-У (рис. 6.10).
Эти испытания показали преимущества устройства относительно эксплуатируемых и поэтому было принято решение о ее серийном производстве.
Устройство предназначено для работы на локомотивах и мотор-вагонном подвижном составе всех типов на участках железных дорог с автономной и электрической тягой. Локомотивные системы КЛУБ-У должны обеспечивать безопасность движения поездов путем предотвращения предаварийных и аварийных ситуаций за счет применения принудительного торможения или остановки поезда.
Аппаратура КЛУБ-У обеспечивает:
прием и дешифрацию сигналов АЛСН, АЛС-ЕН;
индикацию количества свободных блок-участков при приеме сигналов АЛС-ЕН, сигналов светофора, фактической и допустимой скорости движения с точностью до 1 км/час и кривой скорости торможения;
регулярный контроль бдительности машиниста;
индикацию машинисту на данном участке пути скорости движения;
исключение самопроизвольного движения локомотива (скатывания);
автоматический учет категории поезда, типа тяги, длины блок-участков;
непрерывный контроль состояния тормозной системы;
автоматическое включение экстренного торможения при возникновении ситуаций, ведущих к опасным и катастрофическим последствиям;
а)
б)
в)
Рис. 6.11. Внешний вид оборудования системы КЛУБ-У:
а) - размещение оборудования в кабине локомотива;
б), в) - состав оборудования с разными вариантами исполнения блока индикации/ввода параметров.
регистрацию параметров движения в электронной памяти специальной кассеты регистрации;
исключение несанкционированного изъятия ключа ЭПК;
контроль совместных действий машиниста и его помощника;
исключения проезда участка с запрещающим сигналом
светофора без разрешения ДСП;
обеспечение экстренного торможения по приказу ДСП, переданному по радиоканалу независимо от действий машиниста.
В состав аппаратуры КЛУБ-У входят следующие устройства и блоки:
блок электроники БЭЛ-У;
блок индикации БИЛ-УВ, БИЛ-В (рис. 6.11), БИЛ-ПОМ;
блок коммутации и регистрации БКР-У-1М (БКР-У-2М);
антенна спутниковой навигации АУУ-1Н;
блок питания ИП-ЛЭ;
блок ввода и диагностики БВД-У;
датчики пути и скорости ДПС-У;
комплект кабелей;
приемопередающее устройство цифровой радиосвязи;
блок согласования интерфейсов БСИ.
Рис. 6.12. Блок индикации и ввода параметров БИЛ-В
Внешний вид основных составляющих системы КЛУБ-У, входящих в состав локомотивного оборудования, приведен на рис 6.12.
Структурная и функциональная схемы локомотивного оборудования системы КЛУБ-У приведены на рис. 6.13 и 6.14.
Аппаратура КЛУБ-У позволяет улучшить условия и культуру труда машиниста за счет отображения на локомотивном индикаторе:
точного текущего времени;
координаты места нахождения локомотива с точностью до 30 м;
информации о соблюдении графика движения поезда;
информации о расстоянии до контрольных точек: станции, переезда, моста, тоннеля, стрелки, светофора, токораздела, опасного места и т.п. с указанием о названиях станций, номерах стрелок, светофоров и путей перегонов.
Рис. 6.13. Состав локомотивного оборудования КЛУБ-У
БИЛ-У - блок индикации; |
|
БИЛ-УВ - блок ввода и индикации; |
БВЛ-У - блок ввода локомотивный; |
|
БКР-У - блок контроля и регистрации; |
БЭЛ-У - блок электроники; |
|
ИП - источник питания; |
КОН - контроль несанкционированного отключения ЭПК; |
|
РБ, РБС - рукоятки бдительности (РБС - специальная); |
ЭПК - электропневматический клапан. |
|
КРТ - преобразователь давления; |
КР - кассета регистрации; |
|
КПУ - приёмные катушки; |
ПРМ/ПРД РК - приёмопередатчик радиоканала; |
|
СНС - спутниковая навигационная система; |
Л 178/1 - датчик угла поворота; |
|
РК – радиоканал; |
Рис. 6.14. Структура системы КЛУБ-У - двухкабинный вариант локомотивного оборудования
Устройство дешифрации СУД позволяет за время не более 10 мин провести дешифрацию записанных в кассете регистрации параметров движения поезда с выдачей распечатки отчета о графике движения, состоянии устройств локомотива, выявленных погрешностях по ведению поезда машинистом, выявленных сбоев и отказов работы аппаратуры КЛУБ-У.
Устройство цифровой радиосвязи позволяет обеспечить:
передачу информации с поезда ДСП станции или диспетчеру, в т.ч. информацию о номере поезда, координате нахождения, направлении движения, состоянии машиниста и результатах диагностики локомотива;
организацию обмена информацией со станционными системами типа МАЛС, в т.ч. особенности маршрута движения по станции и значение допустимой скорости;
прием команд, передаваемых по каналам поездной радиосвязи;
организацию двухстороннего обмена информацией с устройствами оповещения работающих на путях бригад о координатах места проведения работ, необходимости остановки поезда и допустимой скорости движения.
Устройства КЛУБ-У имеют модульную структуру, в которой независимые модули взаимодействуют друг с другом посредством системной шины. Языком программирования для КЛУБ-У выбран язык С. Программное обеспечение системы представляет собой совокупность независимых программных модулей, которые обмениваются информацией по последовательному интерфейсу типа CAN. По интеллектуальному интерфейсу КЛУБ-У взаимодействует с дополнительными устройствами безопасности - САУТ и ТС КБМ, а также с системой автоматического ведения поезда. В состав устройств КЛУБ-У входят радиосредства, обеспечивающие взаимодействие локомотивных устройств безопасности со станционными устройствами по цифровому радиоканалу.
Основными блоками КЛУБ-У являются блоки БЭЛ-У, БИЛ-УВ и БКР-У.
Блок электроники локомотивный БЭЛ-У предназначен для:
приема и обработки сигналов от приемных катушек КПУ, антенн точечного канала связи, приемопередатчика РК, антенны СНС, датчиков пути и скорости, датчиков давления, цепей локомотива, рукояток и кнопок БИЛ-У и системы ТС КБМ;
выдачи информации на БИЛ-УВ для индикации и регистрации, а также управления клапаном ЭПК.
Блок ввода и индикации БИЛ-УВ обеспечивает:
отображение сигналов АЛСН и АЛС-ЕН, параметров движения поезда (координат, скорости) по информации от блока БЭЛ-У, текущего времени, информации о значениях целевой и допустимой скорости движения;
световую сигнализацию «Внимание»;
звуковую сигнализацию при изменении информации на БИЛ-УВ (кроме координаты, времени и фактической скорости), давления в тормозной магистрали и тормозных цилиндрах, а также при нажатии на кнопки клавиатуры, нажатии и отпускании рукояток бдительности РБ и РБС;
ввод и отображение локомотивных и поездных характеристик;
индикацию режима работы, готовности кассеты регистрации, а также информации ввода и тестирования;
запись оперативной информации о движении поезда, локомотивных и поездных характеристиках, полученных из блока БЭЛ-У на кассете регистрации КР.
В состав БИЛ-УВ входят блоки: индикации БИЛ-У (рис. 6.15) и ввода БВЛ-У, рукоятки бдительности РБ и РБС. С помощью блока БВЛ-У производятся ввод предрейсовой информации и управление режимом работы системы безопасности.
Блок коммутации и регистрации БКР-У служит для обработки сигналов от датчиков давления и подключения к блоку БЭЛ-У локомотивных периферийных устройств.
Источники питания ИП-ЛЭ обеспечивают электронную аппаратуру постоянным питающим напряжением 50(±5) В с электрической изоляцией от первичных напряжений, которые могут составлять 50 или 110 В. ИП-ЛЭ предназначены для использования в составе локомотивной аппаратуры подвижного состава различных типов - локомотивов и электропоездов постоянного и переменного тока, тепловозов, автомотрис и дрезин.
Рис. 6.16. Блок индикации БИЛ-У
Приемопередающее устройство ППУ-РС (в КЛУБ-У применяется радиостанция 1Р25СВ-22 «Мост-М1») принимает и передает цифровые сообщения в радиоканале связи между базовым стационарным пунктом и локомотивом. ППУ-РС работает в частотном диапазоне 450¸470 МГц и насчитывает 15 программируемых каналов со скоростью передачи данных 9600 бит/с.
Назначением антенны радиоканала РК является канализация радиосигналов между локомотивной и станционными радиостанциями системы.
Для автоматической подвижной связи на перегоне допускается:
расстояние между базовыми станциями БС составляет около 20 км;
число поездов, участвующих в АПС, - 12 и более;
минимальный период связи БС с каждым поездом (при 12 в зоне) – 1 с;
число случайных одиночных потерь связи при движении не более 5 %.
Для АПС на станции:
максимальный размер станции, парка (зона БС) - 6 км;
число локомотивов, связанных с постом станции, парка в зоне - от 2 до 20;
минимальный период связи станции с каждым локомотивом в своей зоне – 1 с;
минимальное время доступа связи «БС – локомотив» в обоих направлениях - 0,1 с;
вероятность необнаруженной ошибки в расчете на одно сообщение – 10─14.
При разработке устройств большое внимание уделялось повышению ее надежности со следующими параметрами:
средняя наработка на отказ не менее 27000 ч;
среднее время восстановления работоспособного состояния не более 1 ч;
полный средний срок службы не менее 15 лет;
вероятность опасного отказа не превышает .
В устройствах КЛУБ-У реализованы следующие конструктивные способы снижения опасных отказов:
для исключения взаимосвязи элементы каналов обработки информации и управления ЭПК в БЭЛ-У типологически разнесены ;
схемотехническая реализация локальной микросети выполнена таким образом, чтобы отказ модулей не блокировал микросеть;
для исключения взаимовлияния входные и выходные, высоковольтные и низковольтные, а также высокочастотные цепи разнесены.
В системе предусмотрена встроенная диагностика, выявляющая и индицирующая отказы основного и резервного комплекта. Предусмотрен также фоновый тест двухканальных узлов системы, с помощью которого можно обнаруживать скрытые ошибки.
Для эффективного использования аппаратуры КЛУБ-У разработаны автоматическое устройство дешифрации регистрируемой информации и комплекс средств предрейсового контроля. Быстрая и объективная автоматическая дешифрация регистрируемой на съемном носителе информации позволяет анализировать качество работы локомотивной бригады и исправность локомотивного оборудования.
Блок ввода данных предрейсового контроля БВД-У осуществляет проверку аппаратуры перед поездкой и предназначен для перепрограммирования электронной карты.
Российскими железными дорогами получено более 1500 комплектов КЛУБ-У, которые эксплуатируются на всех типах локомотивов 16 железных дорог. Планами АО РЖД предусмотрено оснащение аппаратурой КЛУБ-У всех локомотивов и мотор-вагонных поездов железных дорог страны.