ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. Горочные системы автоматики и телемеханики . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1. Горочная автоматическая централизация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2. Система АРС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3. Система АЗСР . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4. Система КГМ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Диспетчерский контроль (ДК) за движением поездов . . . . . . . . . . . . . . 2.1. Назначение и структурная схема . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2. Контроль объектов в ЧДК . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3. Приём сигнальной информации на промежуточной станции . . . . 2.4. Передача сигнальной информации с промежуточной станции . . . 2.5. Приём сигнальной информации на ЦП . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Диспетчерская централизация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1. Назначение и способы управления объектами . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2. Принципы построения ТУ и ТС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3. Общая структурная схема системы ДЦ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4. Общая характеристика систем ДЦ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Состав и назначение системы передачи данных СПД-ЛП . . . . . . . . . . 4.1. Организация СПД . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Ограждающие устройства на переездах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. Воздушные и кабельные линии перегонных систем железнодорож- ной автоматики и телемеханики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Библиографический список . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5 5 6 10 13 15 15 16 17 18 18 19 19 20 22 26 27 30 33 36 38

ВВЕДЕНИЕ

Характерной особенностью эксплуатационной деятельности железнодорожного транспорта в настоящее время является концентрация управления процессами перевозок.

В отделениях дорог движением поездов и местной работой руководит коллектив диспетчеров. В его состав входят поездные, узловые и локомотивные диспетчеры, а на участках с электротягой поездов – ещё и энергодиспетчеры.

Поездной диспетчер управляет движением поездов и местной работой на участке железной дороги протяжённостью 100 – 200 км. Узло­вой диспетчер регулирует движение поездов на соеди­ни­тель­ных линиях крупного узла. Локомотивный диспетчер обеспечивает по­ез­да локомотивами и локомотивными бригадами, а также направ­ляет локомотивы на экипировку и ремонт. Задачей энергодиспетчера является обеспечение надёжного электроснабжения участка желез­ной дороги и своевременное выполнение ремонтных работ. Смену поездных и узловых диспетчеров возглавляет дежурный по отделению. Общее руководство работой диспетчерского аппарата отделения осуществляет старший диспетчер.

Передвижениями в пределах станции, парков или районов крупных станций управляют дежурные. При большом объёме мест­ной работы на станции вводят должность маневрового диспетчера. На сортировочных станциях маневровый диспетчер управляет рабо­той всей сортировочной системы и ему подчиняются дежурные по пар­кам прибытия и отправления, а также по горке и району формирования.

Системы железнодорожной автоматики и телемеханики являются эффективным средством совершенствования ор­ганизации перевозочного процесса. Наибольший эффект от их при­ме­­не­ния достигается комплексным использованием средств управ­ле­ния и контроля. При этом резко возрастает роль информационных систем. Для их построения используются воздушные и кабельные линии связи, радиоканалы. В связи с этим в настоящем разделе рас­смат­ри­ва­ются принципы построения и современные технические решения по комплексной механизации и автоматизации сор­ти­ро­воч­ных го­рок, диспетчерского управления и контроля промежуточными стан­циями и перегонами, а также роль линий связи в построении систем контроля и управления.

1. Горочные системы автоматики и телемеханики

1.1. Горочная автоматическая централизация

Объектами управления и контроля в горочной автоматической централизации являются стрелки. Управление стрелочными электроприводами осуществляется с пульта-табло ГАЦ. В этой системе нельзя осуществить одновременный перевод всех стрелок, входящих в маршрут, и их замыкание, как это имеет место в релейных централизациях. Реализация этих принципов резко сократила перерабатывающую способность горки. Поэтому здесь каждый отцеп, скатываясь, сам «продвигает» свое маршрутное замыкание от стрелки к стрелке, воздействуя на схемы трансляции задания. Связывающим звеном между отцепами и схемными зависимости являются укороченные нормативно разомкнутые рельсовые цепи.

В настоящее время на сортировочных горках находиться в эксплуатации релейная система автоматической горочной централизации в блочном оформлении, получившая название БГАЦ-ЦНИИ. Ее схемное обеспечение позволяет реализовать 64 маршрута в расчете на полную горку (8 пучков по 8 путей в каждом пучке). Различают ручной (Р), маршрутный (М), программный (П) и автоматический (А) режимы работы устройств БГАЦ. Перевод стрелок вручную является резервным, производиться с помощью стрелочных рукояток. В режиме М набор маршрута осуществляется с помощью восьми маршрутных кнопок в момент подхода очередного отцепа к головной стрелке. При этом первое нажатие определенной из них воспринимается устройствами как номер пучка, а второе как номер пути в пучке. В целом номер маршрута зашифровывается в блоках формирования задания (ФЗ) и передается далее на стартовую позицию в блоки регистрации задания (РЗ). При условии свободности блоков трансляции (ТЗ) номер маршрута продвигается до блока первой стрелки, где дешифруется (ДШ). Если в результате требуется перевод стрелки, то он осуществляется с помощью блока СГ (рис. 1.1). Продвижение маршрутного задания до следующей стрелки произойдет при вступлении отцепа на путевой участок первой стрелки, а маршрутное задание в блоках ТЗ до нее гасится.

В режиме П с помощью маршрутных кнопок осуществляется заблаговременное формирование маршрутных заданий в соответствии с расположением номеров отцепов в сортировочном листе. В зашифрованном виде они располагаются в блоках накопителя БН. В режиме А маршрутные задания поступают из горочного программно-задающего устройства ГПЗУ, в котором содержаться необходимая информация о составе, подлежащем роспуску.

Рис. 1.1.Структурная схема БГАЦ

Свое развитие горочная централизация получила в системе ГАЦ-КР, разработанной УО ВНИИЖТа и ГТСС. Главное ее отличие в том, что она осуществляет комплексный контроль за роспуском составов, включающий фиксацию проходов длинобазных вагонов, выявления нагонов и дробления отцепов, запоминание номеров отцепов, фактического количества вагонов в нем и маршрута следования, и выдачу результатов контроля оператору.

1.2. Система арс

Скорость скатывания отцепов с горки и остановка их в нужном месте подгоночных путей регулируется вагонными замедлителями. Автоматическое управление ими осуществляется с помощью системы АРС. По способу создания тормозного эффекта вагонные замедлители делятся на зажимающие колесные пары вагонов и не зажимающие (электромагнитные, плунжерные гидравлические, башмачные и др.). Зажимающие вагонные замедлители доминируют на сортировочных горках российских железных дорог. Они содержат механизм, действие которого основано на захвате бандажей колес шинами (балками), выступающими над головкой рельсов с обеих его сторон. Примерная кинематическая схема такого замедлителя показана на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Кинематическая схема зажимающего

вагонного замедлителя

Замедлитель работает по принципу клещей, которые образуются из двух рычагов: одноплечего 1 и двуплечего 2, насаженных на общую ось 3, укрепленную на опоре 4. Концы рычагов соединены шарнирно с корпусом 5 и штоком 6 тормозного цилиндра. На площадке рычагов уложены тормозные балки 7 с прикрепленными к ним тормозными шинами 8. Положение тормозной системы по отношению к поверхности рельса регулируется пружинами 9. Замедлитель имеет два положения – расторможенное, когда в тормозном цилиндре сжатый воздух отсутствует, и тормозные балки разведены, и заторможенное, при котором тормозные балки под воздействием сжатого воздуха сближаются и захватывают колесо с двух сторон. Сила торможения зависит от давления сжатого воздуха в тормозном цилиндре, что определяется состоянием электропневматических клапанов системы АРС.

В настоящее время эксплуатируются две разновидности системы: АРС-ЦНИИ и АРС-ГТСС. В системе АРС-ЦНИИ верхняя тормозная позиция (1ТП) обеспечивает необходимые интервалы между отцепами; средняя (2ТП) – как интервалы, так и необходимую дальность пробега отцепов при безопасной скорости соударения их с вагонами, находящимися на подгорочных путях; нижняя (3ТП) является прицельной. В системе АРС-ГТСС позиции 1ТП и 2ТП являются интервальными.

В общем случае скорость выхода отцепа из тормозной позиции описывается уравнением

(1.1)

где – расчетная скорость соударения отцепов (5км/ч);

–ускорение движения отцепа в пределах зоны регулирования;

–расстояние от тормозной позиции до стоящих на пути вагонов;

–дополнительная скорость, которую должен иметь отцеп для преодоления сопротивлений от кривых и стрелок по маршруту своего следования.

Так как скорость идля каждой тормозной позиции известны, то, обозначив, окончательно имеем

. (1.2)

Таким образом, в качестве исходных данных в системе должны быть обозначены ускорение и длинна пробега, а соответствующие технические средства моделировать уравнение 1.2 (рис. 1.3). Ускорениеопределяется блоком ИЗУ по временным засечкамипрохождения отцепом двух звеньев головного измерительного участка, ограниченных педалями П1, П2, П3.

Рис. 1.3. Структурная схема АРС

где – расстояние от позиции ЗТП до вагонов, стоящих на маршрутном пути;

–длина стрелочной зоны, начинается от позиции 2ТП;

–длина i-го отцепа;

–число движущихся на путь отцепов с учетом распускаемого.

Отметим, что при интервальном торможении ускорение в значительной степени зависит от основного удельного сопротивления в буксовых узлах отцепа, а последнее на ускоряющем уклоне прямо пропорционально силе тяжести отцепа. Следовательно, для такого случая скорость выхода можно рассчитать по весовой категории отцепа. Она определяется как среднее арифметическое весовых характеристик вагонов, входящих в отцеп (легкой, легко-средней, средней, средне-тяжелой, тяжелой и особо тяжелой). С этой целью головной участок горки оборудуется весомером ВМ, представляющий собой пружинную балку с контактной коробкой. В последней находится шесть пар вертикально расположенных контактных групп. Чем сильнее прогибается балка при накате на нее колеса, тем большее количество контактных пружин воспринимает ее прогиб. Число прогибовфиксируется блоком вычисления весовой категории и длинны отцепов ВВКД. Вычисленные значения,,поступают в блок накопителя Н1 и с помощью устройств ГАЦ транслируются к вычислительным средствам второй тормозной позиции. С выхода блока ВВКД рассчитанное значение скоростипоступает на устройства управления верхней тормозной позицией УТП1, где сравнивается с фактической скоростью скатывания отцепа, измеренной радиолокационным измерителем РИС1. По результатам сравнения выбирается степень торможения отцепа.

При определении скоростней выхода для позиций 2ТП и 3ТП требуется в качестве исходного значение дальности пробега отцепа . Она определяется по формулам

; (1.3)

; (1.4)

Для определения расстояния в системе предусматриваются устройства контроля заполнения путей подгорочного парка КЗП. С этой целью каждый путь разбивается на участки по 30м каждый, оборудованные бесстыковыми тональными цепями и измерительными трансформаторами. Первичные обмотки трансформаторов включаются в цепь 220В, а вторичные – через контакты путевых реле – последовательно с первичной обмоткой выходного трансформатора. Напряжение, снимаемое с его вторичной обмотки, находиться в пропорциональной зависимости от числа свободных участков подгорочного пути.

Длина стрелочной зоны имеет известное значение, а длина каждого отцепа измеряется подсчетом осей, прошедших через весометр.

Вычислитель скоростей выхода ВСВ для позиций 2ТП и 3ТП является по конструкции общим, поэтому значение скорости поступает в накопитель Н2 и транслируется устройством УТП3. Управление вагонными замедлителями 2ТП и 3ТП осуществляется по результатам сравнения подсчитанных и фактических скоростей скатывания отцепов. На каждой тормозной позиции, кроме автоматического управления, предусматривается ручное управление замедлителями с пульта (ПУ).

В качестве элементной базы в системах АРС-ЦНИИ, АРС-ГТСС широко используются реле, вычислительные трансформаторы, полупроводниковые преобразователи аналоговых величин в дискретные и наоборот.