Sibprompost.ru

Стройка и ремонт
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Перспективы точечных систем обнаружения колес подвижного состава

Перспективы точечных систем обнаружения колес подвижного состава

В конце сентября 2015 г. в Вене состоялся очередной форум по системам обнаружения колес подвижного состава (Wheel Detection Forum, WDF), в котором приняли участие более 200 специалистов из 30 стран, в том числе представители ведущих компаний — поставщиков датчиков колес, системных интеграторов, операторов железнодорожной инфраструктуры и исследовательских организаций.

Форум WDF традиционно проводит компания Frauscher Sensortechnik — один из наиболее авторитетных в мире изготовителей датчиков и систем счета осей подвижного состава. Соответственно форум был посвящен в первую очередь тенденциям и перспективам развития точечных датчиков колес подвижного состава, а также расширению сфер их применения. Несколько докладов было посвящено передаче ответственной информации систем счета осей через общедоступные сети связи.

Вместе с тем наиболее значимым событием пленарного заседания форума стал доклад о возможностях применения волоконно-оптических сенсоров на железнодорожном транспорте, представленный М. Шубертом (М. Schubert) из компании DB Netz — оператора инфраструктуры железных дорог Германии (DB). Доклад вызвал бурное обсуждение среди участников форума.

Волоконно-оптический кабель как универсальный сенсор

В Германии на участке Фульда — Моттгерс длиной 33км высокоскоростной линии Ганновер — Вюрцбург уже более полутора лет в опытной эксплуатации находится система, позволяющая превращать волоконно-оптический кабель, уложенный вдоль железной дороги, в линейку виртуальных микрофонов с шагом 10 м. Для этого к кабелю с обоих концов подключены приемопередающие устройства компании OptaSense, транслирующие в оптическое волокно контрольные импульсы. Принимаемые сигналы анализируются в реальном времени, и по результатам анализа в привязке к конкретным координатам на пути выявляются различные события, вызывающие микродеформации кабеля, — от прохода колеса с ползуном и дефекта на рельсе до наличия автомобиля на переезде или падения на путь посторонних предметов (рис. 1 и 2). Кабель при этом по-прежнему используется для передачи информации. Подобные системы уже широко применяют в разных областях —для проверки состояния трубопроводов, для контроля периметра охраняемого объекта и др.

Полученная информация поступает в систему диагностики технического состояния инфраструктуры и подвижного состава железных дорог Германии.

Новая технология успешно проверена на испытательном полигоне Центра транспортных технологий TTCI в США (определение ползунов на колесах), на испытательном участке в Техасе (обнаружение животных вблизи пути) и на Федеральных железных дорогах Австрии (обнаружение падения на пути горной породы). Ожидается, что эти приложения удастся довести до промышленных образцов в течение года. Исследования возможности применения системы в качестве ответственного приложения для определения местоположения, скорости и полносоставности поездов находятся пока на сравнительно ранней стадии (появление первых промышленных образцов прогнозируется через 5 лет), но уже через 2 года система сможет определять категорию проходящего поезда, что позволит устанавливать соответствующие ограничения скорости при проходе тоннеля.

Рис. 1. Возможности применения волоконно-оптического сенсора

Рис. 2. Фиксация событий на опытном участке волоконно-оптическим сенсором

Расширение областей применения датчиков колес

Другие доклады были посвящены опыту применения точечных датчиков колес в разных странах и использованию этих датчиков не только в системах счета осей для контроля свободности пути, но и в других приложениях, например, в напольных системах контроля технического состояния подвижного состава.

Рис. 3. Датчик WD2S компании Loram с шаблоном для регулировки положения на рельсе

Так, по данным американской компании Loram — поставщика путевых машин, устройств управления трением в системе колесо — рельс и колесных датчиков (рис. 3), на железных дорогах Северной Америки в настоящее время внедрено 18 тыс. напольных систем смазывания рельсов, в которых используется от 20 до 25 тыс. точечных датчиков колес. Только для замены устройств по разным причинам ежегодно необходимо примерно 1500 датчиков. В целом потенциал рынка в Северной Америке оценивается в 30 тыс. систем смазывания рельсов.

Значительное число датчиков колес применяется на сортировочных станциях (в масштабах Северной Америки — более 20 тыс. ед.). К датчикам предъявляются жесткие требования как по диапазону рабочих температур (от -51 до +48 °С), так и по устойчивости к воздействию воды, снега, льда, песка и т. п. Кроме того, должна быть предусмотрена возможность быстрого демонтажа и повторного монтажа датчиков с применением минимального набора инструментов при проведении путевых работ. Датчики должны быть совместимы с существующими системами горочной автоматики, интервального регулирования движения поездов, переездной сигнализации и смазывания рельсов.

В Австралии, по данным компании Wabtec, счетчики осей используются с 1987 г. в системах сигнализации как на пригородных линиях, так и на грузовых линиях с тяжеловесным движением. Внедрение счетчиков осей обусловлено стремлением повысить надежность устройств контроля свободности пути и упростить техническое обслуживание. В настоящее время в Австралии эксплуатируется более 2800 счетных пунктов, в Новой Зеландии — около 1000 счетных пунктов.

Хорошие результаты получены при использовании счетчиков осей с аппаратурой, выполненной по классу защиты IP67, на железных дорогах в странах с тропическим климатом, для которого характерны частые грозы и наводнения. Так, счетчики осей в Мумбае (Индия) сохраняли работоспособность в условиях наводнения, когда пути пригородных линий были почти полностью покрыты водой.

Датчики колес и счетчики осей компании Frauscher

Австрийская производственная компания Frauscher Sensortechnik к настоящему времени поставила более 100 тыс. датчиков, работающих более чем в 70 странах, и быстро расширяет свою деятельность в глобальном масштабе, открывая новые дочерние компании и представительства. К ним относятся дочерняя компания в Мельбурне, предназначенная для обслуживания австралийского рынка, и представительство в Куала-Лумпуре, где на железной дороге Express Rail Link установлены новейшие счетчики осей модели FAdC, которые проходят испытания и процедуру подтверждения соответствия. В 2013 г. Frauscher учредила дочернюю компанию в Бразилии для обслуживания латиноамериканского рынка.

Читайте так же:
Нужен ли рубильник перед счетчиком

Компания Frauscher намерена всерьез выйти на рынок Северной Америки и недавно организовала базу в Принстоне, штат Нью- Джерси, для работы со многими местными поставщиками оборудования железнодорожной автоматики и телемеханики. Пока же на железной дороге Alaska Railroad реализуется пилотный проект, в ходе которого счетчики осей недавно были введены в эксплуатацию в длинном Уиттиерском тоннеле, где состояние балласта не позволяет применять рельсовые цепи. Счетчики осей австрийской компании применяются также для определения местоположения поездов на территории депо метрополитена Балтимора.

Компания Frauscher поставляет более 900 датчиков колес типа RSR123 для контроля свободности пути на участке Таррагона — Кастеллбисбал протяженностью 90 км, который входит в реконструируемый Средиземноморский коридор железных дорог Испании. Модернизацией средств сигнализации занимается здесь консорциум компаний Bombardier и Siemens. На участке Бургос — Вента-де-Баньос высокоскоростной линии Вальядолид—Леон, который компании Alstom и Bombardier оснащают системой ETCS уровня 2, для контроля свободности пути используют счетчики осей ACS2000 с датчиками RSR123.

Для удовлетворения растущего спроса дочерняя компания Frauscher Sensor Technology India в ноябре 2014 г. открыла собственное производственное предприятие в Майсуре. В настоящее время здесь ведется сборка счетчиков осей ACS2000 в исполнении, согласованном с Научно-исследовательской организацией по проектированию и стандартизации (RDSO) железных дорог Индии (IR). Эти счетчики осей устанавливаются на железнодорожных участках в районе Мумбая в рамках программы модернизации средств сигнализации в пригородной зоне.

В 2016 г. планируется открытие центра инноваций в штаб-квартире компании Frauscher в Сан-Мариенкирхене, где будут размещены новые лаборатории и мощности для разработки новой продукции.

Компания ежегодно инвестирует в научно-исследовательские работы около 10% годового оборота. При разработке новой продукции реализован подход с упором на RAMS (надежность, готовность, ремонтопригодность и безопасность) с учетом специфических требований заказчиков. Наряду с лабораторными испытаниями соглашение с ОВВ Infrastruktur — оператором инфраструктуры Федеральных железных дорог Австрии позволяет компании Frauscher проводить долгосрочные испытания на прилегающем участке железнодорожной сети в условиях коммерческой эксплуатации.

В числе последних разработок компании — безопасный Ethernet- протокол Frauscher (FSE) для обмена данными между счетчиком осей и системой сигнализации. Его можно использовать для обмена прикладными данными любого типа, а не только информацией от счетчиков осей. Это означает, что протокол можно использовать для обмена данными различных типов.

Датчик с открытым интерфейсом

Австрийское предприятие Frauscher способно выпускать до более 30 тыс. датчиков в год. Это дало компании возможность запустить серийное производство датчиков RSR110 (рис. 4), которые впервые были представлены на выставке InnoTrans 2014 в Берлине и вызывают большой интерес. Ранее датчики Frauscher поставлялись только в комплекте с электронным оборудованием в качестве счетчиков осей или систем контроля занятости пути, однако есть много потребителей, которые хотели бы приобрести их в качестве отдельного устройства для применения в приложениях, не связанных с обеспечением безопасности.

Сконструированный на основе датчика колеса RSR123 одиночный датчик RSR110 оснащен открытым аналоговым интерфейсом, позволяющим использовать его совместно с разнообразным существующим оборудованием.

Типичным примером использования датчика может служить перевод в активное состояние такого путевого оборудования, как системы обнаружения греющихся букс или дефектов повреждений колес, лубрикаторы, устройства автоматической идентификации подвижного состава или видеомониторинга. Выходной сигнал соответствует кривой независимого от нагрузки тока, который может быть интерпретирован микропроцессором или программируемым контроллером не только для обнаружения колесной пары, но также для определения направления и скорости движения, центра колеса и его диаметра.

После начала серийного производства датчиков RS110 уже более 20 потребителей используют их в собственных системах и в настоящее время проводят полевые испытания аппаратуры. Данные, полученные производителем датчиков от потребителей, свидетельствуют о простоте внедрения и высокой точности.

Рис. 4. Датчик колеса RSR110

Железные дороги мира — 2016, № 1

Системы счета осей подвижного состава

  • Системы счета осей подвижного состава
    • напольное оборудование систем счета осей
    • постовое оборудование систем счета осей
  • Микропроцессорные системы полуавтоматической блокировки
  • Автоматические блок-посты на участках с полуавтоматической блокировкой
  • Микропроцессорные автоматические переездные сигнализации
  • Система контроля состояния свободности станционных участков пути
  • Устройство заграждения универсальное для железнодорожных переездов
  • Пешеходные переходы, оборудованные световой и звуковой сигнализацией
  • Система ситуационного контроля на переезде
  • Устройства контроля свободности зоны переезда
  • Микропроцессорная автоматическая переездная и пешеходная сигнализация

Системы счета осей подвижного состава

Альтернативой рельсовым цепям является устройства счета осей подвижного состава разработанные ООО «Уралжелдоравтоматизация». Способ контроля свободности участка пути методом счета осей подвижного состава основан на сравнении результатов счета осей подвижного состава вошедших и вышедших с контролируемого участка.

Разработанные и внедренные системы счета осей подвижного состава:

  • система контроля станционных участков пути КССП «Урал» — Замена существующих рельсовых цепей на устройства счета осей подвижного состава, позволяет существенно сократить количество применяемого оборудования и эксплуатационные затраты на его обслуживание, совместима со всеми ЭЦ, РПЦ или МПЦ;
  • микропроцессорная полуавтоматическая блокировка МПАБ и ее варианты — полуавтоматическая блокировка на счете осей подвижного состава, позволяет контролировать свободность перегона, возможность включения перегона в систему ДЦ, совместима со всеми ЭЦ, РПЦ или МПЦ;
  • автоматический блок-пост АБП на перегонах с МПАБ — разделение перегона на участки с целью повышения пропускной способности в 2 раза, до 3-х АБП на одном перегоне, возможность включения блок-постов в систему ДЦ, совместима со всеми ЭЦ, РПЦ или МПЦ;
  • микропроцессорная автоматическая переездная сигнализация АПС-МП и ее варианты — подача и снятие извещения на переезд осуществляется устройствами счета осей подвижного состава;
  • микропроцессорная автоматическая пешеходная сигнализация АСПП-СО — автоматизированная система управления пешеходными переходами с применением устройств счета осей подвижного состава;
  • безрелейная микропроцессорная автоматическая переездная и пешеходная сигнализация АППС — бесконтактное управление из одного релейного шкафа всеми устройствами сигнализации расположенными на переезде, подача и снятие извещения устройствами счета осей подвижного состава или рельсовыми цепями;
  • применение датчиков счета осей нашей разработки в системе КТСМ-03 (Комплекс технических средств многофункциональный для диагностики ходовых частей железнодорожного подвижного состава).
  • и другие системы где необходимо определять: направление движения, количество осей, и скорости движения состава.
Читайте так же:
Если жкх заставляет менять счетчик

Защита от атмосферных и коммутационных перенапряжений

Во всех предлагаемых системах применяются современные средства грозозащиты как по питанию, так и по каналам и линиям связи, действие которых проверено многолетним опытом их эксплуатации в вышеперечисленных системах.

КПА-СКП предназначен для контроля работоспособности элементов, аппаратуры и систем в целом в условиях РТУ дистанций СЦБ. Отличается простотой в использовании для эксплуатационного штата и компактностью оборудования.

Автоблокировка

Автоматическая блокировка (автоблокировка) — система автоматического регулирования интервалов между железнодорожными поездами, попутно следующими по железнодорожному перегону. [1]

Содержание

  • 1 Классификация
  • 2 Сигналы автоблокировки
    • 2.1 Полуавтоматическая блокировка
    • 2.2 Трёхзначная АБ
    • 2.3 Четырёхзначная АБ
  • 3 Расстановка светофоров
  • 4 Принцип действия автоблокировки
    • 4.1 Числовая кодовая автоблокировка
    • 4.2 Тональная автоблокировка
    • 4.3 Автоблокировка постоянного тока
    • 4.4 Станционная автоблокировка
  • 5 См. также
  • 6 Примечания
  • 7 Литература

Классификация [ править | править код ]

Автоматическая блокировка по регулируемому направлению движения делится на:

  • одностороннюю;
  • двустороннюю.

По способу контроля состояния блок-участка различают автоматическую блокировку на основе:

  • рельсовых цепей;
  • счётчиков осей.

По способу разграничения железнодорожных поездов на перегоне различают автоматическую блокировку:

  • с фиксированными границами блок-участков;
  • с изменяемым интервальным разграничением (подвижные блок-участки).

Различают автоматическую блокировку по типу используемых рельсовых цепей.

По используемой элементной базе различают автоматическую блокировку:

  • релейную;
  • электронную;
  • на основе программно-аппаратных средств.

По способу размещения оборудования различают автоматическую блокировку:

  • с централизованным размещением;
  • с децентрализованным размещением.

Сигналы автоблокировки [ править | править код ]

Полуавтоматическая блокировка [ править | править код ]

  • Зелёный огонь — Перегон до следующей станции (путевого поста) свободен.
  • Красный огонь — «Стой!». Запрещающий сигнал.

Полуавтоматическая блокировка (ПАБ) — система интервального регулирования движения поездов, применяемая на малодеятельных участках железных дорог (на одно- и двухпутных перегонах).

Полуавтоматическая блокировка не применяется на метрополитене.

Трёхзначная АБ [ править | править код ]

  • Зелёный огонь — свободны два и более блок-участка.
  • Жёлтый огонь — свободен один блок-участок.
  • Красный огонь — «Стой!». Запрещающий сигнал. Следующий блок-участок занят.

Четырёхзначная АБ [ править | править код ]

  • Зелёный огонь — свободны три или более блок-участка.
  • Жёлтый и зелёный огонь — свободны два блок-участка.
  • Жёлтый огонь — свободен один блок-участок.
  • Красный огонь — «Стой!». Запрещающий сигнал.

Расстановка светофоров [ править | править код ]

На железнодорожных линиях с трёхзначной автоблокировкой длина блок-участка должна быть не менее тормозного пути при полном служебном и автостопном торможении для максимальной скорости движения, но не более 80 км/ч для грузовых и 120 км/ч для пассажирских поездов. При более высоких скоростях движения длина двух смежных блок-участков должна быть не менее тормозного пути для максимальной реализуемой скорости [2] . На участках с четырёхзначной автоблокировкой длина блок-участка должна быть достаточна для остановки пригородного поезда, а длина двух смежных блок-участков – для остановки грузового поезда.

При трёхзначной автоблокировке расстановка светофоров выполняется по засечкам времени на кривой скорости расчётного поезда или по максимальным тормозным путям поездов. При четырёхзначной автоблокировке используется более сложный способ расстановки светофоров по кривым времени, построенным для хвоста первого и головы второго поездов. Расчётные длины блок-участков корректируются в допустимых пределах с учётом видимости светофоров и расположения мостов, тоннелей, нейтральных вставок, платформ.

Принцип действия автоблокировки [ править | править код ]

Основные функции автоблокировки:

  • определение занятости блок-участков, станционных путей и целостности рельсового пути, контролируя протекание тока через рельсовую цепь;
  • включение огней напольных светофоров в зависимости от занятости блок-участка за этим светофором или от количества свободных блок-участков за ним, при перегорании лампы красного огня в светофоре, запрещающее показание автоматически переносится на впереди стоящий светофор;
  • передача информации в систему АЛС для кодирования рельсовых цепей, передача информации поездному диспетчеру, дежурному по станции посредством аппаратуры электрической централизации и диспетчерского контроля.

Числовая кодовая автоблокировка [ править | править код ]

Кодовая автоблокировка действует совместно с АЛСН, образуя единое комплексное средство сигнализации. Кодовый сигнал АЛСН, соответствующий показанию напольного светофора, формируется кодовым путевым трансмиттером, находящимся в конце блок-участка, и через дроссель-трансформатор передаётся в рельсовую цепь. При свободности блок-участка, сигнал дойдёт до его начала, будет принят и расшифрован напольной аппаратурой, которая выдаст более разрешающее показание (или зелёный сигнал, если и был принят «З» сигнал) для проходного светофора и кодового путевого трансмиттера предыдущего блок-участка.

При нахождении на блок-участке поезда, ток будет протекать между рельсами по колёсным парам локомотива (вагонов) не доходя до приёмника, дешифратор по отсутствию кодовых посылок определит занятость блок-участка, выдаст красный сигнал на напольный светофор и кодовым путевым трансмиттером на предыдущий блок-участок будет передаваться сигнал, соответствующий «КЖ» показанию локомотивного светофора. При этом ток, протекающий через первую колёсную пару локомотива, будет принят его приёмными катушками и обеспечит работу локомотивной аппаратуры АЛСН.

Для разделения рельсовых цепей соседних блок-участков используются изолирующие стыки. Дроссель-трансформатор предназначен для пропуска обратного тягового тока в обход изолирующего стыка. Для защиты от замыкания (схода) изолирующего стыка трансмиттеры соседних блок-участков имеют разные длительности кодовых циклов. Трансмиттеры смежных рельсовых цепей работают асинхронно, и дешифратор имеет возможность определить, из своей или из смежной рельсовой цепи поступил импульс.

Читайте так же:
Юлианна плискина счетчик калорий основы правильного питания

Тональная автоблокировка [ править | править код ]

Типы тональных рельсовых цепей

Тип цепиНесущая, ГцМодуляция, ГцОсновное применение
ТРЦ-3420, 4808, 12перегоны
580перегоны, станции, метрополитен
720, 780станции, метрополитен
ТРЦ-44545, 5000, 5555границы блок-участков

В автоблокировке с тональными рельсовыми цепями (АБТ) и с тональными рельсовыми цепями с централизованным размещением аппаратуры (ЦАБ) для определения занятости блок-участка используется амплитудно-модулированные сигналы с несущими частотами 420 Гц и 480 Гц (также может использоваться частота 580 Гц), и частотами модуляции 8 Гц и 12 Гц. На одном пути перегона используются комбинации несущей частоты и частоты модуляции 420 Гц и 8 Гц, 480 Гц и 12 Гц, на другом — 420 Гц и 12 Гц, 480 Гц и 8 Гц, что защищает рельсовые цепи от взаимного влияния.

Один генератор питает рельсовые цепи двух смежных блок-участков. Частоты соседних генераторов чередуются. Каждый приёмник выделяет как свою несущую частоту, так и свою частоту модуляции.

Благодаря утечке через балласт, ток каждого генератора постепенно затухает и установка изолирующих стыков на перегоне не требуется. Изолирующие стыки и дроссель-трансформаторы устанавливают на границах перегона.

В бесстыковых рельсовых цепях занятие и освобождение блок-участка фиксируется на некотором расстоянии от его конца. Это расстояние называется зоной дополнительного шунтирования. Длина зоны дополнительного шунтирования может составлять до 10 % длины блок-участка.

Регулирование движения на перегоне с тональной автоблокировкой может осуществляться при помощи напольных светофоров и АЛС или при помощи автоматической локомотивной сигнализации как основного средства регулирования (АЛСО). В случае установки светофоров, на границах блок-участков оборудуют дополнительные короткие рельсовые цепи ТРЦ-4 с зоной дополнительного шунтирования не более 15 м, а светофоры выносят за её пределы, на 20 м навстречу движения поезда от точки подключения генератора. Если проходные светофоры не устанавливаются, границы блок-участков обозначают табличками.

Кодирование рельсовых цепей сигналами АЛС начинается в момент вступления поезда на рельсовую цепь, трансмиттером с конца занятого блок-участка.

Аппаратура АБТ и АЛС может располагаться централизованно, на станциях примыкающих к перегону, или децентрализованно. Связь с аппаратурой, находящейся на перегоне и между станциями осуществляется по кабелям.

Автоблокировка постоянного тока [ править | править код ]

Автоблокировка постоянного тока может использоваться только на участках с автономной тягой. Импульсы постоянного тока передаются в рельсовую цепь маятниковым трансмиттером, расположенным в начале блок-участка и принимаются путевым импульсным реле, расположенным вместе с напольной аппаратурой АЛСН на противоположном конце блок-участка. Сигнал с импульсного реле через дешифратор импульсной работы поступает на путевое реле, которое фиксирует свободное или занятое состояние блок-участка. При вступлении поезда на блок-участок рельсовая цепь шунтируется, путевое реле отпускает якорь и тыловыми контактами включает кодовый путевой трансмиттер АЛСН. Импульсное реле включено в рельсовую цепь через тыловые контакты трансмиттера АЛСН, который при передаче кодовых импульсов отключает импульсное реле от рельсовой цепи и подключает во время пауз, чем исключает его ложное срабатывание от переменного тока передаваемых сигналов АЛСН. После освобождения блок-участка во время паузы между импульсами АЛСН импульсное реле получает импульс от маятникового трансмиттера, путевое реле притягивает якорь и отключает кодовый путевой трансмиттер.

Информация между сигнальными установками передаётся по кабелям. Для разделения рельсовых цепей соседних блок-участков используются изолирующие стыки. Для защиты от схода изолирующего стыка используется поляризованное путевое импульсное реле и чередуется полярность источников питания соседних блок-участков.

Станционная автоблокировка [ править | править код ]

В рельсовых цепях станционной автоблокировки используется непрерывное питание для обеспечения максимально быстрого обнаружения их занятости. Для питания станционных рельсовых цепей может использоваться постоянный ток (на участках с автономной тягой), переменный ток той же частоты, которая применяется в используемой на станции системе АЛСН, или переменный ток другой частоты (тональные рельсовые цепи). Кодирование рельсовых цепей начинается при вступлении на них поезда с питающего или релейного конца (или с двух сторон одновременно), в зависимости от направления движения поезда.

При кодировании рельсовой цепи постоянного тока с релейного конца путевое импульсное реле отключается от рельсовой цепи на время передачи импульса АЛСН, в рельсовых цепях переменного тока (частота которого совпадает с несущей частотой сигналов АЛСН), в зависимости от направления кодирования, отключается путевое реле или источник тока. Проверка освобождения рельсовой цепи производится во время большой паузы между импульсами АЛСН. При использовании тональных рельсовых цепей ни генератор, ни приёмник от рельсовой цепи не отключаются. После освобождения рельсовой цепи кодирование прекращается.

В рельсовых цепях переменного тока с частотой 25 Гц и 50 Гц применяются фазочувствительные путевые реле, которые обладают надёжной защитой от влияния тягового тока, тока из соседних цепей при сходе изолирующего стыка и других помех. Фазочувствительное реле имеет путевую обмотку, включенную в рельсовую цепь и местную обмотку, на которую подаётся напряжение той же частоты с фазой сдвинутой на угол 90°, называемый идеальным сдвигом фаз. Реле не срабатывает, если частоты токов в путевой и местной обмотке отличаются более чем на 5 Гц и при отклонении угла сдвига фаз от идеального более чем на 90°. Для защиты от схода изолирующего стыка фазы токов в смежных рельсовых цепях сдвинуты на 180°.

Входные и выходные светофоры, в отличие от проходных, открываются не автоматически, а дежурным по станции после установки маршрута приёма или отправления. При этом аппаратурой электрической централизации проверяются зависимости, обеспечивающие безопасность движения по маршруту: положение стрелок, свободность путей и стрелочных переводов, отсутствие заданных враждебных маршрутов. Показание входного светофора будут зависеть от маршрута приёма (на главный или на боковой путь) и от показания выходного светофора, показание выходного светофора — от показания первого проходного светофора.

Читайте так же:
Счетчик активно реактивной энергии меркурий 230 art 03

Системы счета осей

Системы счета осей

Структура и принцип работы

В отличие от рельсовых цепей, непосредственно устанавливающих свободность или занятость участка пути, система счета осей работает опосредованно. Если в начальный период участок был свободным, а затем число въехавших и выехавших колесных пар совпало, участок регистрируется как свободный от подвижного состава. Если это условие не выполнено, участок считается занятым.

На рис. 5.45 представлена общая структура современных систем счета осей на примере контроля простейшего участка. В состав таких систем входят:

— путевой датчик (рис. 5.46), регистрирующий проезд колеса. Для определения направления движения датчики устанавливают попарно;

— аналого-цифровой преобразователь (АЦП, его называют также путевым блоком, см. рис. 5.46) преобразует аналоговый сигнал путевого датчика в цифровую информацию. АЦП обычно располагают вблизи путевого датчика, что позволяет уменьшить помехи при передаче аналогового сигнала. АЦП состоит из узлов усиления сигнала, его фильтрации и преобразования. Пример такого преобразователя представлен на рис. 5.47. Цифровое устройство ZP43 (п. 5.2.2.4) последовательно оценивает уровень и характер изменения амплитуды сигнала: после прохода через два усилителя и помехозащитный фильтр принимаемый сигнал преобразуется в напряжение прямоугольной формы, частота которого зависит от амплитуды поступившего сигнала. В завершение этого сигнал передается в полосовой фильтр, который препятствует проходу помех, имеющих посторонние частоты, но пропускает информацию от путевого датчика;

— электронное решающее устройство подсчитывает результаты и выдает информацию о свободности или занятости участка. В современных системах для этого используются безопасные микропроцессоры. В некоторых системах элементы, выполняющие задачи электронного решающего устройства, частично размещают в путевом ящике вместе с АЦП.

Электронные компоненты, а также средства передачи данных как между ними, так и от соседних систем счета осей, постов централизации и устройств ручного ввода информации должны работать безопасно. Эта задача часто решается аппаратной и программной избыточностью. При любых сомнениях секция должна считаться занятой. Требования безопасности включают в себя следующие условия [Fenner/Naumann/Trinckauf, 2003]:

— при поступлении от путевого датчика информации о проходе колеса система должна переключить участок в состояние занятости;

— даже если только один из двух путевых датчиков (п. 5.4.2) регистрирует проезд колесной пары (и потому невозможно определить направление ее движения), участок должен считаться занятым;

— секция должна считаться свободной только в том случае, если число выехавших из нее колесных пар сойдется с числом вошедших ранее;

— никакая ошибка не должна вызывать ложную свободность участка;

— система должна работать безопасно также в случае вибрации и колебаний проезжающих колесных пар;

— влияние обратного тягового тока, магнитных полей от локомотива и магнитно-рельсовых тормозов не должно приводить систему счета осей в опасное состояние.

В простейшем случае система счета осей состоит из двух счетных пунктов, расположенных по разным сторонам участка, свободность которого необходимо контролировать. Однако в современных системах к решающему устройству подключают большое число входов от расположенных вблизи путевых датчиков, что позволяет ему контролировать свободность нескольких секций (рис. 5.48). Число счетных пунктов, подключаемых к одному решающему устройству, различно в каждой модели, но обычно составляет до нескольких десятков.

Для обеспечения непрерывного контроля свободности участков, расположенных на границе зон действия соседних решающих устройств, может применяться один из следующих способов:

— выдача информации от путевого блока в обе системы счета осей при использовании дополнительного модуля в АЦП;

— обмен информацией между смежными системами счета осей (часто при помощи дополнительного модуля в решающем устройстве).

Путевой датчик

Первоначально для регистрации проехавших колесных пар применялись механические и гальванические датчики. В современных системах счета осей используются индуктивные датчики, регистрирующие изменение электромагнитного поля при проезде колеса. Детальные принципы работы датчиков различаются в зависимости от компании-изготовителя.

К путевым датчикам, применяемым в системах счета осей, предъявляются особые требования. В частности, они должны:

— фиксировать отдельно каждую ось;

— определять направление движения.

Путевой датчик, пригодный для системы счета осей, может также использоваться для получения информации о достижении поездом определенной точки пути. Современные путевые датчики непрерывно контролируют свое состояние, что необходимо для безопасной регистрации поезда, въезжающего на участок.

Регистрация направления движения колеса осуществляется в путевом датчике двумя сенсорами, имеющими общую зону перекрытия (рис. 5.49). Эта зона необходима для беспроблемной регистрации направления, особенно в случае вибрации или колебаний колеса. Проследование колеса слева направо регистрируется в следующей последовательности:

1. Сенсор 1 активирован;

2. Сенсор 2 активирован;

3. Сенсор 1 деактивирован;

4. Сенсор 2 деактивирован.

Исправление ошибок, возникающих при подсчете осей

Надежность современных систем счета осей высока, ошибки случаются редко: не более одной на 108 колесных пар [Naumann/Pachl, 2002]. Тем не менее должны учитываться возможные ошибки в подсчетах. Типичными из них являются:

— одно из проехавших колес не обнаружено;

— одно из колес подсчитано дважды;

— зарегистрирован проезд колеса, которого не было;

— зарегистрировано движение одного из колес в неправильном направлении.

В соответствии с требованиями безопасности во всех сомнительных случаях

участок считается занятым. Тем не менее две одновременно возникшие неисправности могут привести систему в опасное состояние. Например, система счета осей при выезде состава с участка ложно регистрирует две дополнительные колесные пары, в то время как один двухосный вагон отцепился от состава и остался на участке. Однако с учетом высокой надежности систем счета осей и низкой вероятности одновременного появления двух таких событий риском возникновения данной ситуации можно пренебречь.

Читайте так же:
Ремонт счетчиков меркурий по гарантии

Несмотря на возникшие ошибки, система должна продолжать работу. Обычно это требует вмешательства человека, который должен ввести ответственную команду, что снижает безопасность системы. Наиболее часто используется команда ручного сброса занятого состояния участка. Так как такая команда связана с безопасностью, необходимо исключить ошибочный сброс занятого состояния участка. Для этого предусматривают ограничения, которые различаются по железным дорогам. Ниже приведены примеры некоторых из этих ограничений:

— только определенные лица могут выдавать ответственную команду, например дежурный по станции или электромеханик СЦБ либо оба одновременно;

— сброс участка в свободное состояние возможен только тогда, когда последнее зарегистрированное системой направление движения соответствовало выезду с участка;

— перед выдачей команды работник должен убедиться в свободности секции;

— выдача команды регистрируется техническими средствами и должна быть письменно объяснена лицом, выдавшим ее;

— сразу после сброса участка в свободное состояние сигнал не может давать разрешающее показание, и первый поезд должен проследовать через него с особой бдительностью и готовностью немедленно остановиться при появлении препятствия.

Например, система счета осей Az S 350 U предлагает одну из двух функций сброса в зависимости от требований железной дороги [Siemens, 2001]:

— немедленная команда сброса: секция считается свободной сразу после выдачи команды дежурным по станции. Однако такая команда может применяться только в том случае, если последняя зарегистрированная колесная пара двигалась в направлении выезда с участка. В противном случае необходимо дать дополнительную ответственную команду;

— подготовительная команда сброса, которая обнуляет число находящихся на участке осей, но секция считается занятой до проследования через нее следующего состава. Можно устанавливать также правила проследования поезда через разветвленную секцию. Например, можно считать секцию свободной после любого проследования по ней поезда или его проследования только через те датчики, где в последний раз не совпали результаты расчета.

Помимо функции ручного сброса, разработана функция автоматической коррекции возникшей ошибки [Fenner/Naumann/Trinckauf, 2003]. Она базируется на сравнении результатов от нескольких счетных пунктов. По имеющейся у авторов информации, такая функция пока не получила практического применения из-за ее неполного соответствия перечисленным выше требованиям безопасности.

Если устанавливается неисправность работы одного из счетных пунктов, происходит его отключение от остальных устройств. В некоторых системах неисправный счетный пункт может быть исключен из логики, а разграниченные им участки объединяются в один [Fenner/Naumann/Trinckauf, 2003]. Это позволяет обеспечивать бесперебойное движение поездов, однако несколько снижает пропускную способность линии.

Железная дорога в Узбекистане

Узбекистан расположен к югу от Казахстана, к северу от Туркменистана и Афганистана, и к западу от Кыргызстана и Таджикистана. В связи со своим географическим положением он был центром древнего Шелкового пути и, таким образом, играет важную роль в международных транзитных перевозках. Как страна, не имеющая выхода к морю, Узбекистан использует все транспортные средства, за исключением морских. Автомобильный и железнодорожный транспорт сделал наиболее значительный вклад в национальную экономику Узбекистана.

Общая протяженность железной дороги Узбекистана составляет 6200 км, из которых 680 км являются двухпутными железнодорожными путями и 600 км электрической железной дорогой. В настоящее время рабочие линии должны пройти через соседние страны, так как стране не хватает полноценной железнодорожной системы.

Схема реализации проекта

Как генеральный подрядчик, компания ZTE несла ответственность за модернизацию сигнальной системы и связи и соответствующую разработку проекта, надзор за ходом строительных работ, закупки, строительство, отладку и ввод в эксплуатацию. Компания ZTE приняла экономичное и надежное решение, которое имеет следующие характеристики:

  • На основании отработанной и передовой технологической архитектуры в системе связи были использованы открытые интерфейсы, а в ее состав вошла подсистема оптической передачи с использованием протокола MSTP, подсистемы цифровых диспетчерских телефонов, беспроводного планирования очередей и вещания.
  • Для сигнальной системы была использована блокировка с применением компьютера для замены механизма электрической блокировки. Для базовых аппаратных средств была использована двойная конфигурация резервирования 2-vote-2, чтобы гарантировать надежную работу.
  • Автоматическая блокировка с осевым счетчиком была использована вместо полуавтоматической блокировки, чтобы гарантировать безопасную работу поездов от участка к участку.
  • Система была оснащена аппаратурой с датчиками температуры оси на основе инфракрасного излучения, чтобы найти неисправности оси, имеющей высокую температуру, и гарантировать безопасную работу поезда.
  • Система поддерживала скорость работы до 160 км/час. Она также обеспечивает плавный переход, чтобы защитить инвестиции клиента.

Преимущества для заказчика

В настоящее время, проект был успешно реализован и принят заказчиком и Международной федерацией инженеров-консультантов, осуществляющей надзор. После завершения проекта скорость поездов увеличилась с 30 км/ч до 120 км/ч, и эффективность перевозки была увеличена на 70%. Сейчас гораздо легче поддерживать железнодорожную систему в связи с используемыми безопасными и надежными сигнальными устройствами. Железнодорожная система настолько перспективна, что ее передовые технологии в состоянии удовлетворить потребности развития железной дороги в ближайшие 50 лет. Железнодорожная линия в значительной степени способствовала развитию экономики и горнодобывающей промышленности региона Ангрен.

12 апреля 2012 года в столице Узбекистана Ташкенте состоялась пресс-конференция, посвященная празднованию проекта железнодорожной сигнальной системы Узбекистана, реализованного ZTE, и открытию образцовых узлов. На конференции присутствовали клиенты из Монголии, Казахстана, Кыргызстана, Азербайджана, Узбекистана и других стран. Клиенты также посетили два образцовых узла железной дороги Узбекистана, и все они были впечатлены увиденным.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector