Введення
Для організації руху поїздів, маневрової роботи і забезпечення безпеки руху поїздів на залізничному транспорті застосовується певна система передачі інформації з використанням сигналів. В якості основного сигнального пристрою використовується світлофор. Показання світлофора є наказом і підлягають беззаперечному виконанню працівниками залізничного транспорту. Система видимих і звукових сигналів встановлюється Інструкцією з сигналізації на залізницях Російської Федерації. Видимі сигнали виражаються кольором, режимом горіння ламп, формою, положенням і числом вогнів. Звукові сигнали виражаються числом і поєднанням звуків різної тривалості.
Основними із засобів автоматики і телемеханіки, що забезпечують безпеку руху і високу пропускну здатність залізничних ліній, є автоблокування і автоматична локомотивна сигналізація. Впровадження автоблокування в комплекс диспетчерської централізації на одноколійних лініях підвищує їхню пропускну здатність приблизно на 25-50%.
Серед багатьох складних питань прискорення науково-технічного прогресу на залізничному транспорті останнім часом особливої гостроти і актуальності набула завдання якісного вдосконалення систем інтервального регулювання руху поїздів на основі широкого впровадження останніх досягнень науки і техніки, оскільки це безпосередньо пов'язано із забезпеченням безпеки, безперебійності та економічності перевезень .
Велика увага, яка приділяється розвитку систем інтервального регулювання руху поїздів не випадково. Що відбувається в останні роки спад промислового виробництва призвів до зниження обсягів вантажних і пасажирських перевезень і значного ускладнення економічного становища залізничного транспорту. Погіршення економічного та фінансового стану галузі не дозволяє належним чином підтримувати матеріально-технічну базу залізничного транспорту, зокрема, систем інтервального регулювання руху поїздів. Збільшення парку апаратури з простроченими датами профілактичного обслуговування, акти вандалізму по відношенню до апаратури, яка містить дорогоцінні метали, дефіцит комплектуючих виробів і ремонтних матеріалів, неминуче викликає зростання числа потенційно небезпечних для руху поїздів ситуацій.
Статистичні дані по відмовах пристроїв залізничної автоматики по дорогах Росії за останні два роки показали, що одна чверть від загального числа відмов припадає на рейкові кола, близько. 18% - на релейну і безконтактну апаратуру; майже 15% - на релейні шафи і світлофори; 10,7% - на кабельні лінії зв'язку; 8,9% - на елементи захисту та інші пристрої. У зв'язку з цим, вирішення питань підвищення якості функціонування систем автоблокування, автоматичної локомотивної сигналізації, електричної централізації та інших, має першорядне значення.
Удосконалення систем інтервального регулювання руху поїздів вимагає врахування низки особливостей і виконання часто суперечливих вимог:
ü вирішального впливу показників безпеки руху поїздів на концепцію побудови систем інтервального регулювання;
ü різноманіття умов роботи;
ü жорстких обмежень в матеріально-технічних, а ряді випадків і трудових ресурсах.
Все це робить завдання забезпечення безперебійності доставки вантажів і задоволення запитів пасажирів у перевезеннях при збереженні високого рівня безпеки руху поїздів складною науково-технічною проблемою.
Враховуючи важливу роль, яку відіграють системи інтервального регулювання в забезпеченні безпеки і безперебійності руху, комплекс робіт щодо її розвитку виділено в науково-технічну проблему "Єдиний ряд перспективних мікроелектронних систем і пристроїв для керування рухом поїздів", виконувану під керівництвом заслуженого діяча науки і техніки Російської Федерації, академіка Академії Транспорту Росії, д.т.н., проф. В. М. Лисенкова. Найбільш великими розробками, що мають велике наукове і народно-господарське значення, є:
1). Автоматична локомотивна сигналізація підвищеної перешкодозахищеності значности (АЛС-ЕН);
2). Мікроелектронна система автоблокування (АБ-Е1);
3). Мікроелектронна система автоматичної локомотивної сигналізації і система автоматичного управління гальмами (АЛСЕ-Саут);
4). Мікропроцесорна система числової кодової автоблокування (АБ-ЧКЕ);
5). Мікропроцесорна система автоблокування з децентралізованим розміщенням апаратури і рейковими ланцюгами без ізолюючих стиків (АБ-Е2);
6). Мікропроцесорна система контролю станів перегону для ділянок з напівавтоматичним блокуванням (МСКП).
У результаті широкого впровадження перерахованих розробок буде досягнуто підвищення рівня безпеки руху поїздів, збільшення резервів пропускної спроможності ділянок, економія капітальних вкладень при будівництві та експлуатаційних витрат на утримання технічних засобів, поліпшення умов праці та підвищення культури обслуговування.
Глава I. Експлуатаційна частина
1.1. Характеристика ділянки.
У даному дипломному проекті станцію А і Б пов'язує одноколійний перегін. У межах даного перегону побудована числова кодова автоблокування (АБ - ЧКЕ) електрифікована за системою постійного струму, з світлофорами. Перегін розділений на блок ділянки довжиною до 2000 метрів . На кордонах блок ділянок встановлені ізолюючі стики. У даному курсовому проекті застосована чотиризначна сигналізація.
Вся апаратура перебуває в релейних шафах на перегоні, до якої входять ППМ, і сигнальні реле (Ж, ЖЗ, З) безпосередньо для включення ламп вогнів світлофора. Вхід ППМ з'єднується з рейкової лінією через дросель-трансформатор і пристрій захисту та погодження УЗС.
На відміну від не мікропроцесорної числової кодової автоблокування в рейковий ланцюг надходять не коди від трансмітерну реле, а амплітудно-модульований сигнал від ППМ попереднього блок ділянки. Який надалі розшифровується, і включаються відповідні сигнальні реле (Ж, ЖЗ, З), в залежності від поїзної ситуації. Якщо наступний блок ділянка зайнята, то на світлофорі спалахує червоний вогонь, якщо вільний один блок ділянку, то на світлофорі горить жовтий, якщо два, то жовтий з зеленим, три і більше - зелений.
1.2. Система регулювання руху поїздів на перегоні.
Регулювання руху поїздів буде здійснюватися за допомогою світлофорів. На перегонах застосовуються лінзові світлофори - щоглові. Світлофори встановлюються з правого боку в напрямку руху, з дотриманням габариту наближення будівель на відстані 3100 мм від осі шляху. Для світлофорів використовують залізобетонні або металеві щогли.
1.3. Обгрунтування необхідності впровадження пристроїв автоблокування.
Безперервне зростання вантажообігу залізниць і підвищення, швидкостей руху вимагають все більшого збільшення пропускної спроможності залізничних ліній. У зв'язку з цим особливого значення набуває комплексна автоматизація і механізація процесів та перевезень, застосування нових пристроїв автоматики, телемеханіки, і зв'язки. На залізничному транспорті найбільш ефективним засобом регулювання руху поїздів на перегонах є комплекс пристроїв автоматики, що складається з автоблокування; автоматичної локомотивної сигналізації і диспетчерського контролю руху поїздів.
Автоблокування служить потужним засобом для збільшення пропускної спроможності залізничних ліній і підвищення безпеки руху поїздів. При русі поїздів з різними швидкостями автоблокування забезпечує збільшення дільничної швидкості за рахунок скорочення втрат часу при обгоні поїздів. Крім того, автоблокування підвищує продуктивність праці експлуатаційних працівників, скорочує експлуатаційні витрати і забезпечує високу безпеку руху поїздів.
У СРСР автоблокування почали впроваджувати з 1930 р . Перші ділянки Москва-Митищі й Покровське-Стрешнєва-Волоколамськ загальною довжиною 140 км були обладнані імпортної апаратурою. З 1932 р . Будівництво автоблокування ведеться тільки на вітчизняній апаратурі.
У другій половині 30-х років із розробок Всесоюзного науково-дослідного інституту залізничного транспорту (ЦНДІ МПС) була створена вітчизняна система автоматичної локомотивної сигналізації (АЛС). Вперше ця система була впроваджена на ділянці Москва-Серпухов. Одночасно з впровадженням велися роботи та з підвищення надійності елементів автоблокування.
На ділянках з тепловозній тягою знайшла застосування автоблокування з імпульсними рейковими ланцюгами, які дозволяють робити блок-ділянки довжиною до 2600 м . і виключають небезпечні відмови при впливів блукаючих струмів. Для електрифікованих ділянок були розроблені кодові рейкові кола, на основі яких побудована числова кодова автоблокування. Ця система дозволила забезпечити зв'язок між світлофорами по рейкових ланцюгах без застосування лінійних проводів, а також здійснити автоматичну сигналізацію спільно з автоблокуванням.
З введенням електричної тяги змінного струму з'явилася необхідність в кодових рейкових колах з частотою живлення, відмінною від частоти тягового струму, що забезпечують надійний захист від небезпечних та заважаючих впливів гармонік струму 50 Гц. У зв'язку з цим були розроблені і знайшли застосування рейкові кола змінного струму частотою 75 Гц. Із застосуванням рейкових ланцюгів 75 Гц була побудована числова кодова автоблокування на ряді ділянок мережі залізниць.
Однак з введенням рейкових, ланцюгів 75 Гц виникли труднощі у перетворенні частоти 50 Гц в 75 Гц, а також в резервуванні харчування сигнальних установок. Ці труднощі були усунені з введенням рейкових ланцюгів змінного струму частотою 25 Гц. Для отримання такої частоти використовуються статичні перетворювачі частоти 50/25 Гц, які застосовуються на кожній сигнальної установки й отримують основне живлення від високовольтної лінії автоблокування, а резервне від контактної мережі змінного струму промислової частоти. В даний час при новому будівництві на лініях з електротягою змінного струму застосовуються тільки рейкові кола 25 Гц.
З 1957 р . на залізницях нашої країни почався розвиток високошвидкісного руху. В даний час поетапно відбулося підвищення швидкостей пасажирських поїздів до 120, 140 і 160 км / год . У зв'язку з цим було виявлено недоліки типової автоблокування числового коду, що полягають у малій значности сигналізації автоблокування і АЛС, недостатньому швидкодії апаратури, недостатньої надійності пристроїв у зв'язку з використанням контактних елементів.
Подальший розвиток пристроїв автоблокування здійснюється в двох напрямках: шляхом вдосконалення існуючих систем і створення нової системи на основі частотного коду. Частотна кодова автоблокування дозволить збільшити значности, підвищити швидкодію апаратури, забезпечити високу надійність пристроїв в зв'язку з використанням безконтактної апаратури, а також застосувати рейкові ланцюги з електричними стиками або необмежені рейкові кола.
Глава II. Технічна частина
2.1. Обгрунтування проектованої системи автоблокування.
Обмежені функціональні можливості, низькі перешкодозахищеність і надійність числової кодової автоблокування не в повній мірі задовольняють вимогам, пропонованим до сучасних пристроїв інтервального регулювання. Подальше вдосконалення систем автоблокування пов'язане з переведенням технічних засобів на сучасну елементну базу. Однією з систем, виконаних на новій елементній базі, є мікропроцесорна система числової кодової автоблокування АБ-ЧКЕ. Система АБ-ЧКЕ функціонально і електромагнітно сумісна з числовою кодової автоблокуванням. На відміну від числової автоблокування мікропроцесорний дешифратор розрізняє кодові комбінації жовтого і зеленого вогнів і має на виході сигнальні реле Ж, ЖЗ і З, що дозволяє використовувати чотиризначну сигналізацію без застосування додаткових пристроїв.
Також не можна забувати про найважливішу функцію систем інтервального регулювання руху поїздів, якої є контроль станів рейкових ліній (КРЛ). Апаратура систем КРЛ призначена для фіксації зайнятого або вільного, справного або несправного станів ділянки шляху. Основними вимогами, що пред'являються до систем КРЛ, є: висока ступінь надійності та безпеки функціонування, а також забезпечення сталої роботи в умовах дії різного роду дестабілізуючих чинників (перешкод від тягового струму, флуктуацій параметрів рейкової лінії, нестабільності характеристик джерел харчування і ряду інших).
Особливістю роботи апаратури систем КРЛ є те, що їм доводиться функціонувати в умовах впливу інтенсивних перешкод, створюваних струмами тягової мережі. Розвиток мережі електрифікованих залізниць, поряд зі збільшенням потужності електрорухомого складу (ЕРС) і тягових підстанцій, характеризується безперервним зростанням рівнів струмів, що протікають по рейках, і посиленням заважає впливу на телемеханічні канали зв'язку систем інтервального регулювання руху поїздів. В даний час на ділянках змінного струму величина тягового струму досягає декількох сотень ампер, а на лініях, електрифікованих за системою постійного струму - десятків тисяч ампер. У результаті, ЕРС перешкод, наведена на вході приймальних пристроїв, може пригнічувати корисний або викликати помилкове спрацьовування. Характерною особливістю заважаючих сигналів, створюваних струмами тягової мережі в каналах КРЛ, є апріорна невизначеність, і безперервна змінюваність у часі статистичних властивостей. Ускладнення умов роботи систем КРЛ вимагає найбільш повного врахування відмінностей у структурах корисних сигналів і перешкод. Успішне вирішення задачі виявлення в умовах апріорної невизначеності про статистичні характеристики сигналів контролю і впливів, що заважають стає можливим завдяки використанню методів адаптивної обробки корисних сигналів. Автоматична зміна порогу прийняття рішення, або коефіцієнта повернення приймача дозволяє істотно підвищити стійкість функціонування систем КРЛ.
В даний час протяжність ділянок із зниженим опором баласту на мережі залізниць Росії перевищує 40 тис. км. При цьому простежується стійка тенденція розширення цього полігону. За мережевим даними від 11 до 20% всіх несправностей у роботі систем автоблокування відбувається із-за зниженого опору ізоляції рейкових ліній. На окремих дільницях кількість відмов з цієї причини досягає 65-68%. Витрати, викликані відмовами і нестійкою роботою систем КРЛ в умовах зниженого опору баласту, в 5-8 разів перевищує сумарні витрати від пошкоджень інших пристроїв залізничної автоматики. Наприклад, при середніх розмірах руху в 100 пар поїздів та вазі поїзда 4 тис. тонн економічний збиток (у цінах кінця 1991 року) досягає 200,0 тис. руб. на рік на 1 км шляху.
Успішному вирішенню проблеми підвищення стійкості роботи систем КРЛ служить розробка принципово нових методів виявлення сигналів контролю станів рейкових ліній, заснованих на фіксуванні відносної зміни інформаційних параметрів. Застосування методів виявлення розладнання випадкових процесів, в комплексі з адаптивною обробкою сигналів контролю, дозволяють, проектувати рейкові кола, стійко функціонують при коливаннях опору ізоляції від десятків Ом * км до сотих часток Ом * км.
В даний час понад 22,0 тис. км залізничних доріг Росії обладнано різними системами релейного напівавтоматичного блокування. На цих ділянках відсутній контроль стану рейкових ліній перегонів, система АЛСН починає сигналізувати про становище вхідного світлофора тільки на підході до станції, на відстані менше довжини гальмівного шляху, що за останні роки стало однією з причин підвищення аварійності роботи залізничного транспорту. Для усунення цих недоліків у наказі Міністра шляхів сполучення № 19 Ц від 22.12.92 передбачено пріоритетне виконання науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт, спрямованих на створення систем, що забезпечують контроль станів та кодування ділянок наближення і перегонів. Застосування нових принципів обробки контрольних сигналів, зокрема, методів виявлення розладнання, алгоритму кумулятивних сум істотно збільшує довжину рейкового кола, що дає можливість контролювати стан міжстанційних перегонів, а також забезпечити роботу системи АЛС. Використання мікропроцесорної елементної бази дозволяє реалізувати в реальному масштабі часу перешкодостійкі методи обробки сигналів, будь-які складні алгоритми функціонування систем інтервального регулювання і одночасно розширити їх функціональні можливості. Наприклад, в системах автоблокування з'являється можливість контролювати опір ізоляції, прогнозувати стан ізолюючих стиків, отримувати інформацію про технічний стан апаратних засобів і цим сприяти зниженню експлуатаційних витрат. Впровадження мікропроцесорної елементної бази в техніку систем автоблокування дозволяє усунути такі недоліки релейної апаратури, як низька надійність, висока інерційність і вартість, великі енерго і матеріаломісткість.
Відмінними рисами приймачів сигналів КРЛ на базі мікропроцесорної техніки є, високий рівень уніфікації елементів, можливість перепрограмування на реалізацію тих чи інших функцій без зміни складу технічних засобів, можливість комплексування та розширення функцій додаванням нових алгоритмів і програм у системі математичного забезпечення, скорочення витрат і спрощення етапів розробки і проектування, автоматизація процесів діагностики та налаштування апаратури при виробництві, можливість реалізації алгоритмів виявлення відмов, що знижують рівень безпеки руху поїздів. Для організації руху поїздів, маневрової роботи і забезпечення безпеки руху поїздів на залізничному транспорті застосовується певна система передачі інформації з використанням сигналів. В якості основного сигнального пристрою використовується світлофор. Показання світлофора є наказом і підлягають беззаперечному виконанню працівниками залізничного транспорту. Система видимих і звукових сигналів встановлюється Інструкцією з сигналізації на залізницях Російської Федерації. Видимі сигнали виражаються кольором, режимом горіння ламп, формою, положенням і числом вогнів. Звукові сигнали виражаються числом і поєднанням звуків різної тривалості.
Основними із засобів автоматики і телемеханіки, що забезпечують безпеку руху і високу пропускну здатність залізничних ліній, є автоблокування і автоматична локомотивна сигналізація. Впровадження автоблокування в комплекс диспетчерської централізації на одноколійних лініях підвищує їхню пропускну здатність приблизно на 25-50%.
Серед багатьох складних питань прискорення науково-технічного прогресу на залізничному транспорті останнім часом особливої гостроти і актуальності набула завдання якісного вдосконалення систем інтервального регулювання руху поїздів на основі широкого впровадження останніх досягнень науки і техніки, оскільки це безпосередньо пов'язано із забезпеченням безпеки, безперебійності та економічності перевезень .
Велика увага, яка приділяється розвитку систем інтервального регулювання руху поїздів не випадково. Що відбувається в останні роки спад промислового виробництва призвів до зниження обсягів вантажних і пасажирських перевезень і значного ускладнення економічного становища залізничного транспорту. Погіршення економічного та фінансового стану галузі не дозволяє належним чином підтримувати матеріально-технічну базу залізничного транспорту, зокрема, систем інтервального регулювання руху поїздів. Збільшення парку апаратури з простроченими датами профілактичного обслуговування, акти вандалізму по відношенню до апаратури, яка містить дорогоцінні метали, дефіцит комплектуючих виробів і ремонтних матеріалів, неминуче викликає зростання числа потенційно небезпечних для руху поїздів ситуацій.
Статистичні дані по відмовах пристроїв залізничної автоматики по дорогах Росії за останні два роки показали, що одна чверть від загального числа відмов припадає на рейкові кола, близько. 18% - на релейну і безконтактну апаратуру; майже 15% - на релейні шафи і світлофори; 10,7% - на кабельні лінії зв'язку; 8,9% - на елементи захисту та інші пристрої. У зв'язку з цим, вирішення питань підвищення якості функціонування систем автоблокування, автоматичної локомотивної сигналізації, електричної централізації та інших, має першорядне значення.
Удосконалення систем інтервального регулювання руху поїздів вимагає врахування низки особливостей і виконання часто суперечливих вимог:
ü вирішального впливу показників безпеки руху поїздів на концепцію побудови систем інтервального регулювання;
ü різноманіття умов роботи;
ü жорстких обмежень в матеріально-технічних, а ряді випадків і трудових ресурсах.
Все це робить завдання забезпечення безперебійності доставки вантажів і задоволення запитів пасажирів у перевезеннях при збереженні високого рівня безпеки руху поїздів складною науково-технічною проблемою.
Враховуючи важливу роль, яку відіграють системи інтервального регулювання в забезпеченні безпеки і безперебійності руху, комплекс робіт щодо її розвитку виділено в науково-технічну проблему "Єдиний ряд перспективних мікроелектронних систем і пристроїв для керування рухом поїздів", виконувану під керівництвом заслуженого діяча науки і техніки Російської Федерації, академіка Академії Транспорту Росії, д.т.н., проф. В. М. Лисенкова. Найбільш великими розробками, що мають велике наукове і народно-господарське значення, є:
1). Автоматична локомотивна сигналізація підвищеної перешкодозахищеності значности (АЛС-ЕН);
2). Мікроелектронна система автоблокування (АБ-Е1);
3). Мікроелектронна система автоматичної локомотивної сигналізації і система автоматичного управління гальмами (АЛСЕ-Саут);
4). Мікропроцесорна система числової кодової автоблокування (АБ-ЧКЕ);
5). Мікропроцесорна система автоблокування з децентралізованим розміщенням апаратури і рейковими ланцюгами без ізолюючих стиків (АБ-Е2);
6). Мікропроцесорна система контролю станів перегону для ділянок з напівавтоматичним блокуванням (МСКП).
У результаті широкого впровадження перерахованих розробок буде досягнуто підвищення рівня безпеки руху поїздів, збільшення резервів пропускної спроможності ділянок, економія капітальних вкладень при будівництві та експлуатаційних витрат на утримання технічних засобів, поліпшення умов праці та підвищення культури обслуговування.
Глава I. Експлуатаційна частина
1.1. Характеристика ділянки.
У даному дипломному проекті станцію А і Б пов'язує одноколійний перегін. У межах даного перегону побудована числова кодова автоблокування (АБ - ЧКЕ) електрифікована за системою постійного струму, з світлофорами. Перегін розділений на блок ділянки довжиною до
Вся апаратура перебуває в релейних шафах на перегоні, до якої входять ППМ, і сигнальні реле (Ж, ЖЗ, З) безпосередньо для включення ламп вогнів світлофора. Вхід ППМ з'єднується з рейкової лінією через дросель-трансформатор і пристрій захисту та погодження УЗС.
На відміну від не мікропроцесорної числової кодової автоблокування в рейковий ланцюг надходять не коди від трансмітерну реле, а амплітудно-модульований сигнал від ППМ попереднього блок ділянки. Який надалі розшифровується, і включаються відповідні сигнальні реле (Ж, ЖЗ, З), в залежності від поїзної ситуації. Якщо наступний блок ділянка зайнята, то на світлофорі спалахує червоний вогонь, якщо вільний один блок ділянку, то на світлофорі горить жовтий, якщо два, то жовтий з зеленим, три і більше - зелений.
1.2. Система регулювання руху поїздів на перегоні.
Регулювання руху поїздів буде здійснюватися за допомогою світлофорів. На перегонах застосовуються лінзові світлофори - щоглові. Світлофори встановлюються з правого боку в напрямку руху, з дотриманням габариту наближення будівель на відстані
1.3. Обгрунтування необхідності впровадження пристроїв автоблокування.
Безперервне зростання вантажообігу залізниць і підвищення, швидкостей руху вимагають все більшого збільшення пропускної спроможності залізничних ліній. У зв'язку з цим особливого значення набуває комплексна автоматизація і механізація процесів та перевезень, застосування нових пристроїв автоматики, телемеханіки, і зв'язки. На залізничному транспорті найбільш ефективним засобом регулювання руху поїздів на перегонах є комплекс пристроїв автоматики, що складається з автоблокування; автоматичної локомотивної сигналізації і диспетчерського контролю руху поїздів.
Автоблокування служить потужним засобом для збільшення пропускної спроможності залізничних ліній і підвищення безпеки руху поїздів. При русі поїздів з різними швидкостями автоблокування забезпечує збільшення дільничної швидкості за рахунок скорочення втрат часу при обгоні поїздів. Крім того, автоблокування підвищує продуктивність праці експлуатаційних працівників, скорочує експлуатаційні витрати і забезпечує високу безпеку руху поїздів.
У СРСР автоблокування почали впроваджувати з
У другій половині 30-х років із розробок Всесоюзного науково-дослідного інституту залізничного транспорту (ЦНДІ МПС) була створена вітчизняна система автоматичної локомотивної сигналізації (АЛС). Вперше ця система була впроваджена на ділянці Москва-Серпухов. Одночасно з впровадженням велися роботи та з підвищення надійності елементів автоблокування.
На ділянках з тепловозній тягою знайшла застосування автоблокування з імпульсними рейковими ланцюгами, які дозволяють робити блок-ділянки довжиною до
З введенням електричної тяги змінного струму з'явилася необхідність в кодових рейкових колах з частотою живлення, відмінною від частоти тягового струму, що забезпечують надійний захист від небезпечних та заважаючих впливів гармонік струму 50 Гц. У зв'язку з цим були розроблені і знайшли застосування рейкові кола змінного струму частотою 75 Гц. Із застосуванням рейкових ланцюгів 75 Гц була побудована числова кодова автоблокування на ряді ділянок мережі залізниць.
Однак з введенням рейкових, ланцюгів 75 Гц виникли труднощі у перетворенні частоти 50 Гц в 75 Гц, а також в резервуванні харчування сигнальних установок. Ці труднощі були усунені з введенням рейкових ланцюгів змінного струму частотою 25 Гц. Для отримання такої частоти використовуються статичні перетворювачі частоти 50/25 Гц, які застосовуються на кожній сигнальної установки й отримують основне живлення від високовольтної лінії автоблокування, а резервне від контактної мережі змінного струму промислової частоти. В даний час при новому будівництві на лініях з електротягою змінного струму застосовуються тільки рейкові кола 25 Гц.
З
Подальший розвиток пристроїв автоблокування здійснюється в двох напрямках: шляхом вдосконалення існуючих систем і створення нової системи на основі частотного коду. Частотна кодова автоблокування дозволить збільшити значности, підвищити швидкодію апаратури, забезпечити високу надійність пристроїв в зв'язку з використанням безконтактної апаратури, а також застосувати рейкові ланцюги з електричними стиками або необмежені рейкові кола.
Глава II. Технічна частина
2.1. Обгрунтування проектованої системи автоблокування.
Обмежені функціональні можливості, низькі перешкодозахищеність і надійність числової кодової автоблокування не в повній мірі задовольняють вимогам, пропонованим до сучасних пристроїв інтервального регулювання. Подальше вдосконалення систем автоблокування пов'язане з переведенням технічних засобів на сучасну елементну базу. Однією з систем, виконаних на новій елементній базі, є мікропроцесорна система числової кодової автоблокування АБ-ЧКЕ. Система АБ-ЧКЕ функціонально і електромагнітно сумісна з числовою кодової автоблокуванням. На відміну від числової автоблокування мікропроцесорний дешифратор розрізняє кодові комбінації жовтого і зеленого вогнів і має на виході сигнальні реле Ж, ЖЗ і З, що дозволяє використовувати чотиризначну сигналізацію без застосування додаткових пристроїв.
Також не можна забувати про найважливішу функцію систем інтервального регулювання руху поїздів, якої є контроль станів рейкових ліній (КРЛ). Апаратура систем КРЛ призначена для фіксації зайнятого або вільного, справного або несправного станів ділянки шляху. Основними вимогами, що пред'являються до систем КРЛ, є: висока ступінь надійності та безпеки функціонування, а також забезпечення сталої роботи в умовах дії різного роду дестабілізуючих чинників (перешкод від тягового струму, флуктуацій параметрів рейкової лінії, нестабільності характеристик джерел харчування і ряду інших).
Особливістю роботи апаратури систем КРЛ є те, що їм доводиться функціонувати в умовах впливу інтенсивних перешкод, створюваних струмами тягової мережі. Розвиток мережі електрифікованих залізниць, поряд зі збільшенням потужності електрорухомого складу (ЕРС) і тягових підстанцій, характеризується безперервним зростанням рівнів струмів, що протікають по рейках, і посиленням заважає впливу на телемеханічні канали зв'язку систем інтервального регулювання руху поїздів. В даний час на ділянках змінного струму величина тягового струму досягає декількох сотень ампер, а на лініях, електрифікованих за системою постійного струму - десятків тисяч ампер. У результаті, ЕРС перешкод, наведена на вході приймальних пристроїв, може пригнічувати корисний або викликати помилкове спрацьовування. Характерною особливістю заважаючих сигналів, створюваних струмами тягової мережі в каналах КРЛ, є апріорна невизначеність, і безперервна змінюваність у часі статистичних властивостей. Ускладнення умов роботи систем КРЛ вимагає найбільш повного врахування відмінностей у структурах корисних сигналів і перешкод. Успішне вирішення задачі виявлення в умовах апріорної невизначеності про статистичні характеристики сигналів контролю і впливів, що заважають стає можливим завдяки використанню методів адаптивної обробки корисних сигналів. Автоматична зміна порогу прийняття рішення, або коефіцієнта повернення приймача дозволяє істотно підвищити стійкість функціонування систем КРЛ.
В даний час протяжність ділянок із зниженим опором баласту на мережі залізниць Росії перевищує 40 тис. км. При цьому простежується стійка тенденція розширення цього полігону. За мережевим даними від 11 до 20% всіх несправностей у роботі систем автоблокування відбувається із-за зниженого опору ізоляції рейкових ліній. На окремих дільницях кількість відмов з цієї причини досягає 65-68%. Витрати, викликані відмовами і нестійкою роботою систем КРЛ в умовах зниженого опору баласту, в 5-8 разів перевищує сумарні витрати від пошкоджень інших пристроїв залізничної автоматики. Наприклад, при середніх розмірах руху в 100 пар поїздів та вазі поїзда 4 тис. тонн економічний збиток (у цінах кінця 1991 року) досягає 200,0 тис. руб. на рік на
Успішному вирішенню проблеми підвищення стійкості роботи систем КРЛ служить розробка принципово нових методів виявлення сигналів контролю станів рейкових ліній, заснованих на фіксуванні відносної зміни інформаційних параметрів. Застосування методів виявлення розладнання випадкових процесів, в комплексі з адаптивною обробкою сигналів контролю, дозволяють, проектувати рейкові кола, стійко функціонують при коливаннях опору ізоляції від десятків Ом * км до сотих часток Ом * км.
В даний час понад 22,0 тис. км залізничних доріг Росії обладнано різними системами релейного напівавтоматичного блокування. На цих ділянках відсутній контроль стану рейкових ліній перегонів, система АЛСН починає сигналізувати про становище вхідного світлофора тільки на підході до станції, на відстані менше довжини гальмівного шляху, що за останні роки стало однією з причин підвищення аварійності роботи залізничного транспорту. Для усунення цих недоліків у наказі Міністра шляхів сполучення № 19 Ц від 22.12.92 передбачено пріоритетне виконання науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт, спрямованих на створення систем, що забезпечують контроль станів та кодування ділянок наближення і перегонів. Застосування нових принципів обробки контрольних сигналів, зокрема, методів виявлення розладнання, алгоритму кумулятивних сум істотно збільшує довжину рейкового кола, що дає можливість контролювати стан міжстанційних перегонів, а також забезпечити роботу системи АЛС. Використання мікропроцесорної елементної бази дозволяє реалізувати в реальному масштабі часу перешкодостійкі методи обробки сигналів, будь-які складні алгоритми функціонування систем інтервального регулювання і одночасно розширити їх функціональні можливості. Наприклад, в системах автоблокування з'являється можливість контролювати опір ізоляції, прогнозувати стан ізолюючих стиків, отримувати інформацію про технічний стан апаратних засобів і цим сприяти зниженню експлуатаційних витрат. Впровадження мікропроцесорної елементної бази в техніку систем автоблокування дозволяє усунути такі недоліки релейної апаратури, як низька надійність, висока інерційність і вартість, великі енерго і матеріаломісткість.
2.2. Вимоги ПТЕ до автоблокуванні.
Пристрої автоматичного блокування не повинні допускати відкриття вихідного або прохідного світлофора до звільнення рухомим складом огородженої ними блок-ділянки (міжстанційного або міжпостового перегону), а також самовільного закриття світлофора в результаті переходу з основного на резервне електропостачання або навпаки.
На одноколійних перегонах, обладнаних автоматичним блокуванням, після відкриття на станції вихідного світлофора має бути виключена можливість відкриття сусідньою станцією вихідних і прохідних світлофорів для відправлення поїздів на цей же перегін у протилежному напрямку.
При автоматичному блокуванні усі світлофори мають автоматично приймати забороняюче показання при вході поїзда на огороджувальні ними блок-ділянки, а також у разі порушення цілості рейкових ланцюгів цих ділянок.
На станціях, розташованих на ділянках, обладнаних колійним блокуванням, ці пристрої повинні мати ключі-жезли для господарських поїздів, а на станціях ділянок з напівавтоматичним блокуванням, де застосовується підштовхування поїздів з поверненням підштовхуючого локомотива, - ключі-жезли і для них.
На одноколійних лініях, обладнаних автоматичним блокуванням, а також на двоколійних перегонах з двостороннім автоблокуванням по кожній колії, на станціях, де проводиться маневрова робота з виходом маневрового состава за межі станції, пристрої автоматичного блокування при необхідності доповнюються зв'язаними з ними маневровими світлофорами.
На станціях, розташованих на лініях, обладнаних автоматичним і напівавтоматичним блокуванням, повинні бути пристрої:
· Не допускають відкриття вхідного світлофора при маршруті, встановленому на зайняту колію;
· Забезпечують на апараті управління контроль зайнятості колій та стрілок.
При напівавтоматичному блокуванні на станціях можуть бути пристрої, що дозволяють:
· Виключення контролю вільності стрілочних ізольованих ділянок у маршруті відправлення через їх несправність;
· Повторне відкриття закрився вихідного світлофора, якщо поїзд фактично його не пройшов.
Автоматичне блокування має доповнюватися автоматичною локомотивною сигналізацією і пристроями диспетчерського контролю, а напівавтоматична блокування - автоматичною локомотивною сигналізацією на певних ділянках шляхів.
Пристрої диспетчерського контролю за рухом поїздів на ділянках, обладнаних автоблокуванням, мають забезпечувати контроль встановленого напрямку руху (на одноколійних перегонах), зайнятості блок-ділянок, головних і приймально-колій на проміжних станціях, показань вхідних і вихідних світлофорів.
2.3. Характеристика проектованої системи.
Мікропроцесорна система автоблокування АБ-ЧКЕ призначена для контролю цілісності і вільності рейкового шляху, передачі інформації між сигнальними точками про стан рейкових ліній, управління вогнями прохідних світлофорів за умовами безпеки руху, а також для передачі черговому електромеханіку або диспетчеру дистанції інформації про технічний стан апаратури сигнальних точок .
Система АБ-ЧКЕ забезпечує формування та передачу на локомотив інформації про свідчення прохідних світлофорів. Автоблокування АБ-ЧКЕ функціонально і електромагнітно сумісна з експлуатованими релейного системою числової кодової автоблокування і АЛСН.
Апаратура АБ-ЧКЕ розміщується в релейних шафах, або на стативах станційних систем централізації.
Склад апаратури для одиночної сигнальної точки - мікропроцесорний шляхової приймач ППМ.
Апаратура АБ-ЧКЕ розміщується в релейних шафах, або на стативах станційних систем централізації.
Один ППМ замінює наступну апаратуру релейного системи: БК-ДА, БС-ДА, БІ-ДА, ІМВШ-110 (ІВГ), КПТШ-715 (КПТШ-515), ТШ-65В (БКТ).
Вхід приймача включений в рейковий ланцюг через дросель-трансформатор ДТ-0, 2 (ДТ1 -150) і пристрій узгодження та захисту УЗС. Як УЗС використовується захисний блок-фільтр ЗБФ-1 (ФП-25). Дня захисту МПП-ЧКЕ від грозових перенапруг на його вході включається електронний блок захисту БЗЕ-1 (у схемі не показаний).
2.4. Конструктивні вимоги до апаратури.
Апаратура контролю стану рейкових ліній, прийому та передачі сигналів рейкових кіл конструктивно виконується у вигляді окремого блоку (МПП).
Апаратура управління вогнями світлофора і контролю цілісності ниток його ламп виконана без застосування електромагнітних реле.
Апаратура сполучення системи АБ-ЧКЕ з системою дистанційного контролю, передачі інформації на станції, що обмежують перегін, конструктивно виконується без застосування електромагнітних реле.
Показники призначенняДовжина рейкового кола, при якій стійко забезпечуються контрольний і шунтовий режими, повинна бути не менш
Рейкова ланцюг системи АБ-ЧКЕ повинна функціонувати без додаткового регулювання при зміні опору ізоляції в межах від 0,6 Ом-км до 30 Ом-км.
Номінальна потужність передавача системи КРЛ не повинна перевищувати 300 ВА.
Система повинна забезпечувати контроль станів рейкової лінії довжиною
Система повинна бути електромагнітно сумісна з застосовуваними в цей час системами управління руху поїздів до станцій і штучних споруд.
У системі передбачений захист від взаємних впливів рейкових ланцюгів одного і того ж шляху або різних шляхів.
Система АБ-ЧКЕ повинна бути функціонально і електромагнітно сумісна з системою автоблокування ЧКАБ, виконаної на базі електромагнітних реле.
Інерційність системи АБ-ЧКЕ при зміні сигнальних показань не повинна перевищувати 3 с.
Несучі частоти сигналів КРЛ повинні бути 25 і 75 Гц на ділянках з електротягою змінного струму і 50 Гц - на ділянках постійного струму, а на ділянках з автономною тягою - 25, 50 або 75 Гц.
Напруга на виходах джерела живлення блоку МПП "+5 В", "-ВП" при номінальному вхідній напрузі харчування повинні мати такі значення: (5,0 ± 0,1) В; (-15,0 +0,1) В. Амплітуда пульсації напруги не повинні перевищувати наступних значень: 150 мВ і 70 мВ.
Відхилення вихідних напруг джерел живлення від номінальних значень при змінах температури навколишнього середовища від -50 ° С до +60 ° С повинно бути в межах: для виходу "+5 В" - не більше ± 0,15 В, для виходу "ВП" - не більше ± 10%.
Відхилення вихідних напруг джерел живлення від номінальних значень при коливаннях вхідної напруги живильної мережі в межах +5% і -10% повинні бути у таких межах: для виходу "+ 5В" - не більше 3%, для виходу "ВП" - 10%.
Для включення електромагнітних реле блок МПП апаратури АБ-ЧКЕ повинен формувати сигнал постійного струму напругою не менше 12 В на навантаженні 1230 Ом.
Сумарний струм, споживаний мікропроцесорним блоком АБ-ЧКЕ, при номінальній напрузі живлення повинен бути не більше 2 А.
Ступінь захисту мікропроцесорного блоку від впливу твердих тіл діаметром більш
На ділянках залізниць з одностороннім рухом інтервальне регулювання при русі по неправильній колії системою АБ-ЧКЕ повинно здійснюватися за сигналами АЛС.
У системі АБ-ЧКЕ має бути передбачений захист, що виключає появу дозволяючого показання на колійному світлофорі при короткочасній втраті поїзного шунта.
Апаратура однієї сигнальної точки системи АБ-ЧКЕ повинна розміщуватися в релейному шафі типу ШРУ-М.
Система АБ-ЧКЕ повинна забезпечувати передачу на локомотив чотирьох сигнальних показань.
2.5. Вимоги до надійності системи АБ - ЧКЕ.
1. Система автоблокування АБ-ЧКЕ повинна бути ремонтованої і експлуатованої до граничного стану.
2. Апаратура системи по визначеності призначення повинна ставитися до виробів конкретного призначення.
3. За кількістю можливих станів апаратура АБ-ЧКЕ повинна ставитися до виробів виду II.
4. За режимами застосування апаратура АБ-ЧКЕ повинна ставитися до виробів, нарахованих на безперервне тривале застосування.
5. За наслідками відмов або досягнення граничного стану при застосуванні система повинна ставитися до виробів, відмови або перехід в граничний стан яких не призводить до наслідків катастрофічного характеру.
6. Апаратура системи повинна бути відновлюваної.
7. Апаратура системи АБ-ЧКЕ повинна бути обслуговується і контрольованою перед застосуванням.
8. Надійність апаратури АБ-ЧКЕ в умовах і режимах експлуатації, встановлених в п.п. 3.1-3.7, повинна характеризуватися такими значеннями показників:
- Середнє напрацювання на відмову (Т 0) апаратури сигнальної точки повинна бути не менше 50000 год;
- Коефіцієнт готовності апаратури повинен бути не менше 0,9999;
- Повний середній термін служби системи повинен бути не менше 15 років.
9. Кількісні значення показників надійності, а також середній термін служби між середніми ремонтами будуть розраховані на наступних етапах розробки і уточнені за результатами експлуатаційних випробувань.
10. Відхилення вихідних напруг джерела живлення МПП від номінального значення при епізодичних провалах напруги живильної мережі тривалістю 60 мс до рівня 0,5 U ном не повинні перевищувати наступних значень: для виходу "5 В" - 3%; для виходу "ВП" - 10%.
11. Відхилення вихідних напруг джерел живлення від номінальних значень при дії несиметричних імпульсних перешкод з середньою тривалістю 0,4 мкс і експоненційному законі розподілу амплітудних значень (параметр закону розподілу = 0,25-10 -6) для виходу "5 В" не повинен перевищувати - 3 %; для виходу "ВП" - ± 10%.
12. Вимоги з безпеки технічних засобів системи повинні визначатися відповідно до вимог до ОСТ 32.18-92. Безпека технічних засобів мікропроцесорної системи АБ-ЧКЕ в умовах і режимах експлуатації, встановлених в п.п. 1-11 цього ТЗ повинна характеризуватися наступними якісними та кількісними показниками:
- Апаратурним резервуванням 2 ^ 2;
-Жорсткої синхронізацією резервованих обчислювальних каналів;
- Періодичним тестуванням і порівнянням роботи обчислювальних каналів (період діагностування t д <300 мс);
- Несиметричними відмовами зовнішнього інтерфейсу;
- Інтенсивністю небезпечних відмов <10-12 1 / ч.
13. Небезпечними відмовами технічних засобів системи АБ-ЧКЕ є відмови, наведені до зміни показань підлогових світлофорів на більш дозволяють (замість червоного жовтий чи зелений, замість жовтого - зелений і т.п.).
14. Відповідність системи АБ-ЧКЕ вимогам безпеки, встановленим у пункті 3.12, на етапі проектування оцінюють розрахунковим методом на підставі даних про інтенсивність відмов комплектуючих виробів, про достовірності використовуваних заходів контролю; на етапі попередніх випробувань - методом імітаційного моделювання; на етапі серійного виробництва - контрольними випробуваннями на стендах, фізичним моделюванням відмов.
15. Апаратура системи АБ-ЧКЕ повинна працювати без збоїв при одночасному впливі дестабілізуючих факторів перерахованих у п.п. 2.2.11, 2.2.12 і 2.10, 2.11.
2.6. Структурна схема мікропроцесорного прийомопередавача.
Структурна схема мікропроцесорного прийомопередавача наведена на рис. 1. У схемі прийняті такі умовні позначення: АЦП1, АЦП2-аналого-цифрові перетворювачі; МЦП1-1, МЦШ-2, МЦП2-1, МЦП2-2 - мікропроцесорні контролери; СК1, СК2-схеми контролю першого і другого каналів; СД - схема діагностики ; СКІ-схема комутації інтерфейсу; Івв, Івив - інтерфейси введення і виведення; БКТ1, БКТ2 - безконтактні комутатори струму; Кім. вх .- комутатор вхідного ланцюга; МІП-модуль джерела живлення.
З рейкового кола на вхід ППМ подається амплітудно-маніпульованих сигнал. Через комутатор Ком.вх. вхідний сигнал надходить на мікросхеми аналого-цифрового перетворення АЦП1 і АЦП2 першого і другого каналів. Цифрові значення вхідного сигналу подаються на мікропроцесорні контролери. У контролерах виконуються процедури прийому, обробки і формування сигналів у відповідності з технологічним алгоритмом функціонування. У результаті дешифрування кодових комбінацій включаються сигнальні реле Ж, ЖЗ або 3.
Відповідність між прийнятими кодовими комбінаціями і числом збуджених сигнальних реле наведено в табл. 1. Відповідність між прийнятої кодовою комбінацією і станом сигнальних реле.
Таблиця 1.
| Принимаемая кодова комбінація | Стан сигнальних реле |
| ЯЖ | Ж, ЖЗ, 3 |
| Ж | Ж, ЖЗ, 3 |
| 3 | Ж, ЖЗ, 3 |
| Відсутність кодових сигналів | Ж, ЖЗ, 3 |
У кодере, в залежності від прийнятої інформації, відбувається формування кодових комбінацій, що передаються в суміжну рейкову лінію. Кодова послідовність через інтерфейс вихідних ланцюгів управляє роботою безконтактного комутатора БКТЦ при правильному напрямку руху) або БКТ2 (при неправильному напрямку руху). Амплітудно-маніпульованих сигнали подаються в рейковий ланцюг.
Контроль синхронної і синфазної роботи комплектів, що входять в канали ППМ, здійснюється схемами контролю. Для цього в кожному комплекті є контрольні точки, з яких через схеми стиснення інформаційні сигнали КТ подаються на схеми контролю СК1 і СК2. Порушення синхронності і синфазности контрольних сигналів у першому каналі фіксується СК1, а в другому - СК2. При відмові одного з комплектів гасне індикаторний світлодіод "Діагн.1", або "Діагн.2". Схема діагностики ЦД виявляє несправний канал і через схему комутації інтерфейсу СКІ підключає зовнішні кола до входів та виходів справного каналу. У залежності від цього загоряється світлодіод ведучого каналу "Ведущ.1", або "Ведущ.2".
На входи каналів через інтерфейс введення Івв подаються сигнали контролю переданого коду. При русі по правильному напрямку - по шині "Контр.код", а при неправильному напрямку - по шині "Контр.код.н / н". За допомогою контактів вогневих реле КО, ЖО, ЗО перевіряється цілісність ниток напруження ламп світлофора. Від контакту реле Н через інтерфейс введення Івв в ППМ надходить інформація про зміну напрямку руху. За допомогою настроювальних перемичок вибирається значности сигналізації, встановлюється режим роботи ППМ - як сигнальної точки (С.Т.) автоблокування, або як транслятора (трансл.), а також відбувається налаштування ППМ на прийом сигналів від передавача з КПТШ-515, або з КПТШ -715.
Ініціалізація каналів ППМ і запуск схем контролю СК1 і СК2 при першому включенні і після перерв електропостачання здійснюється схемою запуску СЗ. Керуючі імпульси СЗ ініціалізували мікропроцесорні контролери МЦП.
Безконтактний комутатор струму БКТ2 забезпечує кодування рейкового кола при русі поїздів у неправильному напрямку.
У вихідному інтерфейсі ППМ передбачені шини для передачі діагностичної інформації про стан апаратних засобів автоблокування по каналу зв'язку дистанційного контролю.
Індикаторний світлодіод "Вхід" сигналізує про прийнятих кодових посилках. Індикатори "Контр. Код" і "Контр. Код н / н" працюють відповідно до сформованими кодовими посилками при русі поїздів у правильному і неправильному напрямках.
Електроживлення вузлів ППМ здійснюється від вбудованого джерела живлення МІП. Для контролю наявності робочих напруг на шинах живлення встановлені індикаторні світлодіоди.
2.7.Схема контролю для мікропроцесорного прийомопередавача.
Схема контролю СК контролює синхронність і синфазность роботи комплектів, що входять в канал. Принципова схема Схеми контролю та перелік елементів наведені в Додатку 1. Вхідними є сигнали згортки КТ1 і КТ2, що надходять з МЦП1 і МЦП2.
За допомогою інвертора DD1 формується сигнал КТ2
Сигнал КТ2 випрямляється за допомогою конденсаторів CI, C5 і діодів VD2, VD5. Значення опору R4 задає межа зміни напруги емітера транзистора VT4 від ВВ до -0,7 В.
На висновки 3 і 4 випрямного мосту VD1 надходять КТ1 і КТ2. Якщо вони синхронні і знаходяться в протифазі, то з виведення 2 мости VD1 на катод фотодиода в оптрон ED1.1 подається позитивний потенціал, а з виведення 1 на анод фотодиода в оптрон ED1.2 подається нульовий потенціал.
Після подання позитивного імпульсу "Запуск!" на конденсатор С12, негативний потенціал з його обкладки подається на емітери транзисторів VT1 і VT2. Далі на емітери VT1 і VT2 негативний потенціал надходить при подачі контрольної частоти на випрямні діоди VD6 і VD7.
На конденсатори СЗ і С4 з виходу таймера в протифазі подається контрольна частота 89 кГц. При надходженні позитивного імпульсу на С4, на базі VT2 - нульовий потенціал, який вище потенціалу емітера, і VT2 відкритий. При надходженні паузи на С4, потенціал на одній його обкладки падає з +5 В до 0 В, на другий обкладці - з 0 В до -5 У, і потенціал бази VT2 стає нижче потенціалу емітера. VT2 закривається. Транзистор VT1 працює аналогічно.
З колекторів транзисторів VI1 і VT2 на катоди світлодіодів в оптронах ED1.1 і ED1.2 в протифазі подається контрольна частота, імпульси якої мають негативну полярність. Коли відкритий VT2, через фотодіод оптрона ED1.1 на конденсатор С6 надходить позитивний потенціал з виведення 2 мости VD1. VT1 і ED1.2 при цьому закриті.
Коли відкритий VT1, через фотодіод оптрона ED1.2 на конденсатор С6 надходить нульовий потенціал з виведення 1 мосту VD1. При цьому VT2 і ED1.1 закриті.
Коли з ED1.1 на С6 надходить позитивний імпульс, VT4 відкритий і потенціал його емітера дорівнює потенціалу колектора, тобто нулю. На резисторі R8 при цьому падає 4,3 В і на відкритому р-n переході база-емітер транзистора VT4 падає 0,7 В.
Коли з ED1.2 на С6 надходить пауза, потенціал на одній його обкладки змінюється з +5 В до 0 В, на другий обкладці з 0 У до -5 В. VT 4 при цьому закритий, тому що потенціал його бази (-5В) виявляється нижче потенціалу емітера. На R8 при цьому падає 9,3 В.
Коли VT4 закритий, на емітер транзистора VT5 надходить негативний потенціал, і VT5 відкритий. Коли VT4 відкритий, то потенціал бази транзистора VT5 дорівнює потенціалу його емітера і VT5 закритий.
Коли VT5 відкрито, на базу транзисторів VT7 і VT8 надходить негативний потенціал. При цьому VT8 закритий, a VT7 - відкритий. Позитивним потенціалом, що надходять з емітера VT7 заряджається конденсатор С11. Під час заряду конденсатора С11 діод VD6 закритий, VD7 - відкритий.
Коли VT5 закритий, на базу транзисторів VT7 і VT8 надходить негативний потенціал. При цьому VT7 закривається, VT8 - відчиняються. Коли відкривається VT8, потенціал на одній обкладці конденсатора СП змінюється з +5 В до 0 В, на другий обкладці - з 0 до -5 У В. Негативний потенціал з СП через відкритий діод VD6 надходить на емітери транзисторів VT1, VT2, і заряджає конденсатор С12. Коли діод VD6 закриється, на емітери транзисторів VT1 і VT2 негативний потенціал буде надходити з обкладки конденсатора С12.
Імпульс запуску для другого каскаду схеми контролю "Запуск2" подається на конденсатор С13, і негативний потенціал з обкладки С13 поступає на емітер транзистора VT3. Далі на емітер VT3 негативний потенціал надходить при подачі контрольної частоти на конденсатор С10 і діоди VD6 і VD7.
На другий каскад схеми контролю з колекторів транзисторів VT7 і VT8 надходить контрольна частота. Коли на конденсатор С2 надходить позитивний імпульс, транзистор VT3 відкритий і на виведенні 8 оптоелектронного ключа DD3 - негативний потенціал. При цьому DD3 відкритий, і на його виході - нуль.
Коли на С2 надходить пауза, VT3 закритий, і ключ DD3 закривається. При цьому на його виході - одиничний потенціал. Таким чином на виході DD3 утворюється контрольна частота. Через інвертор DD4.1 частота надходить на входи елементів DD4.2-DD4.5. Транзистор VT6 і мікросхема DD4 представляють собою двотактний інвертор. З інвертора контрольна частота надходить на конденсатор С10. Під час пауз негативний потенціал з С10 через відкритий діод VD4 надходить на емітер транзистора VT3, і заряджає конденсатор С13. Коли діод VD4 закриється, на емітер транзистора VT3 негативний потенціал буде надходити з обкладки конденсатора С13.
У другому каскаді схеми контролю необхідно дотримуватися число інверсій, при якому не буде негативного зворотного зв'язку між виходом двотактного інвертора і оптоелектронним ключем DD3. Тобто коли відкривається ключ DD3, на емітер VT3 повинен надходити негативний потенціал. В іншому разі в другому каскаді може виникнути генерація. Для дотримання необхідного числа інверсій використовується DD4.1.
Виходом схеми контролю є вивід 10 інвертора DD4, з якого контрольна частота надходить на модулі ППМ.
Якщо сигнали КТ1 і КТ2 розходяться, то між висновками 1 і 2 випрямного мосту VD1 відсутня різниця потенціалів. У результаті оптрони ED 1.1 і ED 1.2 закриваються. На виходах першого і другого каскадів схеми контролю пропадає контрольна частота.
Якщо пропадає сигнал КТ2, то на емітери транзисторів VT4 і VT5 перестає надходити негативний потенціал і на виході схеми контролю пропадає контрольна частота.
Схема контролю відповідає вимогам незворотності захисного стану. Після зникнення частоти на виходах першого і другого каскадів, на емітери транзисторів VT1 і VT2 в першому каскаді і VT3 в другому каскаді перестає надходити негативний потенціал і навіть якщо КТ1 і КТ2 знову співпадуть, оптрон ED1 і ключ DD3 не будуть відкриватися. Робота схеми може відновиться тільки після надходження імпульсів перезапуску на конденсатори С12 і С13.
Схема контролю відповідає вимогам безпеки. Відмова будь-якого з її елементів не призводить до появи контрольної частоти на виході схеми контролю при розбіжності або пропажі сигналів КТ1іКТ2.
2.8.Алгорітм виявлення контрольного сигналу в системі АБ-ЧКЕ.
У приемопередатчике системи АБ-ЧКЕ процедури контролю стану рейкової лінії, демодуляції, декодування і формування сигналів виконані на програмному рівні. Виявлення корисного сигналу здійснюється методом пошуку розладнання випадкового процесу. В алгоритмі виявлення враховані статистичні характеристики дестабілізуючих факторів, що дозволяють компенсувати їх заважає вплив на функціонування рейкового кола.
У ППМ використана найпростіша процедура виявлення розладнання - алгоритм кумулятивних сум з відбиваючим екраном. Він являє собою модифікований послідовний аналіз Вальда. Правило виявлення розладнання будується на порівнянні на h-му кроці вирішальною статистики S ph з фіксованим порогом U ПВ. Статистика S ph розраховується за формулою:
де W (y h | Θ 2), W (y h | Θ 1) - умовні щільності розподілу ймовірностей наявності сигналу з параметрами Θ 2 і Θ 1 у вибірці {y h}; Θ 1 - амплітуда сигналу на вході приймача в шунтовим, а Θ 2 - у нормальному режимах; {ξ} = max {0, S ph}.
З метою підвищення стійкості роботи автоблокування, в умовах зміни в широких межах опору баласту, приймач ППМ доповнено адаптивним алгоритмом обробки сигналів, що забезпечує автоматичне регулювання порога виявлення і коефіцієнта повернення.
Обнаружитель сигналів ППМ має наступні робочі характеристики. Ймовірність виявлення сигналу в шунтовим режимі при порозі виявлення розладнання - 20 і співвідношенні сигнал / перешкода 3 не перевищує 10 -12. Імовірність правильного виявлення в нормальному режимі не менше 0,99995.
Глава III. Технологічна частина.
3.1.Види робіт з технічного обслуговування і ремонту.
Технічне обслуговування пристроїв автоблокування ведуть працівники дистанцій сигналізації та зв'язку. Всі роботи виконують згідно з вимогами Правил технічної експлуатації залізниць України; Інструкції з сигналізації на залізницях Російської Федерації; Інструкції щодо забезпечення безпеки руху поїздів при виконанні робіт з технічного обслуговування і ремонту пристроїв СЦБ; Інструкції з технічного обслуговування пристроїв сигналізації, централізації і блокування (СЦБ).
Для всіх пристроїв СЦБ встановлюють постійну періодичність технічного обслуговування через точні інтервали часу незалежно від технічного стану пристроїв. Склад роботи, періодичність виконання та кваліфікація виконавців визначаються Інструкцією з технічного обслуговування пристроїв сигналізації, централізації і блокування (СЦБ). Порядок виконання робіт визначається Інструкцією по забезпеченню безпеки руху поїздів при виконанні робіт, технічного обслуговування і ремонту пристроїв СЦБ. Час на виконання окремих робіт з обслуговування і ремонту пристроїв, кількість і кваліфікація виконавців встановлюються галузевими нормами часу на технічне обслуговування пристроїв сигналізації, централізації та блокування.
Світлофори. За планом-графіком перевіряють забезпечення необхідної видимості вогнів світлофорів. Дальність видимості повинна бути такою, щоб машиніст після сприйняття сигналу мав необхідний час для своєчасного виконання наказу, який йому передається сигналом. На прямих ділянках колії всі вогні прохідних світлофорів повинні бути чітко помітні з кабін управління вдень і вночі не менш ніж за 1000 м . На кривих ділянках колії видимість сигналів повинна бути забезпечена на відстані не менше 400 м . У сильнопересеченной місцевості (гори, глибокі виїмки) допускається видимість на відстані менше 400 м , Але не менш 200 м . Необхідна дальність видимості забезпечується правильною зовнішньої наводкою світлофорів, підтриманням заданої напруги на лампах світлофора, вмістом в чистоті оптичної системи світлофора і дотриманням порядку зміни ламп.
Перевірку видимості світлофорів, як правило, суміщають із зміною світлофорних ламп. Один раз на чотири тижні видимість вогнів світлофорів перевіряє старший електромеханік візуально з кабіни локомотива. Результат перевірок оформляють актом (форма ШУ-60), який підписують старший електромеханік і машиніст локомотива. Зміну світлофорних ламп та вимірювання напруги на лампах проводить електромеханік з електромонтером у строки, зазначені в технічних вказівках по обслуговуванню пристроїв сигналізації, централізації і блокування (СЦБ). Про зміну ламп та результати вимірювання тиску роблять запис у картці обліку форми ШУ-61 із зазначенням номера та дати установки ламп.
Рейкові ланцюги. При зовнішньому огляді переконуються в правильності встановлення, цілісності та надійності кріплення всіх елементів рейкового кола. Порядок виробництва основних робіт з обслуговування рейкових кіл регламентується картами технічних вказівок. Відповідно з цими картами перевіряють справність стикових з'єднувачів, наявність зазору між підошвою рейки і баластом (не менш 30 мм ), Забрудненість рейкових скріплень, стан заземлень пристроїв СЦБ, що приєднуються до рейок або середньому висновку дроселів-трансформаторів, а також перемичок від кабельних стояків і колійних дроселів-трансформаторів. У ізолюючих стиків перевіряють торцевої зазор у стику, наявність торцевої прокладки, відсутність накату в торцевому зазорі, знос ізолюючих прокладок. Торцевий зазор і товщина торцевої прокладки повинна бути 5-10 мм. При несправності ізолюючих стиків їх перевіряють вольтметром з внутрішнім опором (39 +3,9) Ом.
При перевірці рейкового кола на шунтовий чутливість електромеханік по переносній радіозв'язку або за іншими видами зв'язку зв'язується з черговим по станції (ДСП) і просить дозволу на виконання роботи. За дозволом ДСП електромеханік накладає нормативний шунт 0,06 Ом на живильному і релейному кінцях рейкового кола у ізолюючих стиків, а також на кожному відгалуженні розгалужених рейкових ланцюгів і через кожні 100 м по всій довжині одноногого-точної рейкового кола. Правильне виконання шунтового ефекту електромеханік перевіряє за відпускання якоря колійного реле або спільно з ДСП - по індикації зайнятості колійних ділянок на табло. Якщо шунтовий ефект не виконується, то електромеханік робить запис у Журналі огляду. Після того як ДСП розпишеться у Журналі огляду, електромеханік приступає до з'ясування причини відсутності шунтового ефекту. Напруга на колійному реле регулюють зміною напруги, що подається з вторинної обмотки колійного трансформатора. Опір обмежує резистора змінюють тільки до граничних значень, зазначених у ормалях рейкових кіл. При підвищенні напруги на колійному реле вище нормального, рейкові кола регулюють негайно і обов'язково перевіряють струм АЛС. Якщо напруга на колійному реле виявиться нижче нормального, а на живильному трансформаторі відповідає максимальному, то ретельно перевіряють справність рейкових ланцюгів для з'ясування причини зниження напруги на колійному реле і усунення цієї причини. Надійна робота реле, трансформаторів, блоків та інших приладів забезпечується оглядами, проведеними не рідше двох разів на рік.
Апаратура автоблокування. Всі реле закритого типу та інша апаратура підлягає періодичній перевірці електричних і механічних характеристик, яку проводять працівники ремонтно-технічних дільниць (РТУ) дистанції сигналізації та зв'язку. Виміряні електричні і механічні характеристики записуються до Журналу приймання апаратури. Всі прилади СЦБ, що мають пристосування для пломбування, опломбовують. Розтин приладів і опломбування виконують лише працівники РОТІ або дорожньої лабораторії служби сигналізації та зв'язку. Прилади, що не задовольняють вимогам технічних умов, розкривають і ремонтують. Реле, трансмітери та інші прилади на перегоні замінюють в проміжку між поїздами без припинення дії автоблокування. Реле зміни напряму замінюють тільки з дозволу чергового по станції. При заміні приладів на перегоні потрібно перевіряти роботу сигнальної установки до проходження поїзда.
Для підвищення продуктивності праці, якості робіт, надійності дії пристроїв автоблокування заміну приладів, як правило, виконує спеціалізована бригада. У розпорядженні цієї бригади є необхідні транспортні засоби, обладнання для перевезення приладів.
3.2.Смена ламп світлофорів на перегоні.
При виконанні робіт по зміні ламп на світлофорі необхідно дотримуватися техніки безпеки. Порядок виконання організаційних і технічних заходів, що забезпечують безпеку робіт, а також заходи безпеки при виконанні робіт наведені в технологічній карті 8,10 «За безпечного виробництва робіт при технічному обслуговуванні та ремонті пристроїв СЦБ, автоматизованих і механізованих сортувальних гірок та зв'язку».
Електромеханік перед початком робіт робить запис у «Журналі огляду» - форми ДУ-46 про зміну ламп на світлофорах і про необхідність оповіщення ДСП по переносній радіо зв'язку про пересування рухомого складу в зоні проведення робіт.
Зміну світлофорних ламп електромеханік (електромонтер) виконує після проходження поїзда за світлофор або ж у вільний від руху поїздів час за погодженням з поїзним диспетчером або черговим по прилеглої станції, на апараті (пульті) управління якої по пристроях диспетчерського контролю здійснюється контроль сигнальних установок. Після закінчення зміни ламп на світлофорі електромеханік (електромонтер) сповіщає про це за наявними в наявності засобів зв'язку поїзного диспетчера (чергового по станції) і перевіряє дію і видимість вогнів світлофорів.
Періодичність зміни ламп: зміна однониткових і двухнитевой ламп вогнів прохідних світлофорів шляхів, обладнаних автоблокуванням, без перемикання на резервну нитка проводиться один раз на квартал. Зміна двухнитевой ламп з контролем перемикання на резервну нитка проводиться при перегорянні основної нитки.
Для проведення робіт зі зміни ламп необхідний комбінований прилад Ц4380 або ампервольтметр ЕК-2346, або мультиметр Е7-63. Необхідні світлофорні лампи у відповідності з технічною документацією. Для підйому на щоглу необхідний монтерський запобіжний пояс. Крім цього необхідні: перемичка з дроту марки МГГ-50 з затискачами, кисть - флейц, викрутка 0,8 х5, 5х 200 мм , Торцеві ключі з ізолюючими рукоятками, технічний клапоть, гас, розчинник № 646, ключі від релейної шафи і світлофорної головки, блокнот, олівець.
Електромеханік, в разі потреби за принциповими схемами включення світлофорів визначає типи вживаних світлофорних ламп, їх потужність, а також необхідну їх кількість з урахуванням деякого запасу. Перевірені в ремонтно-технологічному ділянці (РТУ) дистанції сигналізації лампи за типом потужності готують для заміни заздалегідь.
При підготовці до роботи по зміні ламп на світлофорах кожну лампу візуально оглядають на відсутність механічних дефектів. При цьому звертають увагу на те, щоб нитка лампи мала блискучу поверхню, а колба не мала потускнение і нальоту білого кольору, перевіряють також правильність розпаювання ниток лампи. Потім у блокнот переписують номери ламп із зазначенням літерних знаків світлофора, на якому вона буде встановлена. Кожна лампа, яка встановлюється на світлофор, повинна мати позначку РОТІ дистанції сигналізації про перевірку. У РОТІ світлофорні лампи випробовують за спеціальною технологією. Установка на світлофорах ламп, що не перевірених у РОТІ, не допускається. Для виконання робіт електромонтер готує необхідний інструмент, вимірювальний прилад і матеріал. Електромеханік (електромонтер) перевіряє стан монтерські запобіжного поясу, звернувши увагу на дату чергової перевірки.
Однониткових і двухнитевой лампи світлофорів станцій, однониткових лампи прохідних світлофорів ділянок залізниць, обладнаних пристроями автоблокування для одностороннього руху поїздів, двухнитевой лампи прохідних світлофорів ділянок залізниць, обладнаних пристроями автоблокування для двостороннього руху поїздів, на світлофорах лінзового типу повинні змінюватися в такій послідовності: лампа червоного вогню замінюється новою, знята лампа червоного вогню встановлюється замість лампи жовтого вогню, знята лампа жовтого вогню замість лампи зеленого вогню.
Двухнитевой лампи прохідних світлофорів ділянок залізниць, обладнаних пристроями автоблокування для одностороннього руху поїздів, однониткових лампи прохідних світлофорів ділянок залізниць, обладнаних пристроями автоблокування для двостороннього руху поїздів, на світлофорах лінзового типу повинні змінюватися в такій послідовності: лампа червоного вогню замінюється новою, знята лампа червоного вогню встановлюється замість лампи жовтого вогню, лампа зеленого вогню замінюється новою.
Для заміни раніше встановленої на світлофорі двухнитевой лампи необхідно:
1. ковпачок з контактними пружинами натиснути до упору від себе, повернути його проти годинникової стрілки, до збігу риски на ковпачку і трикутної контактної колодці;
2. зняти ковпачок і вилучити лампу, а потім встановити іншу (зняту) так, щоб напрямний виступ втулки лампотримачі входив у виріз фланця; перевірити відсутність прокручування лампи у втулці, надіти ковпачок, для чого поєднати ризики ковпачка і контактної колодки, натиснути ковпачок до упору від себе , повернути за годинниковою стрілкою і витягнути його до упору на себе.
Для лінзових світлофорів застосовують лампи з однією ниткою розжарювання ЖС12-15 і ЖС12-25 напругою 12 В, потужністю 15 і 25 Вт і двухнитевой лампи ЖС12 - 15 +15 і ЖС12 - 25 +25 напругою 12 В, потужністю 15 і
25 Вт. Резервна нитка розжарення двухнитевой ламп має мінімальну тривалість горіння 300 годин.
Лампи потужністю 25 Вт для лінзових світлофорів повинні встановлюються на прохідних світлофорах, розташованих на кривих ділянках залізничної колії.
Про зміну ламп на світлофорі робиться запис у картці обліку форми
ШУ-61 із зазначенням номера та дати установки лампи. Облікові картки для станційних світлофорів зберігаються у електромеханіка на станції, а для перегінних світлофорів, включаючи вхідні - у релейному шафі.
Одночасно зі зміною світлофорних ламп проводиться вимірювання напруги на лампах світлофора, перевірка та чищення внутрішньої частини світлофорної головки, перевірка стану світлофорної головки зовні, перевірка зі шляху видимості сигнальних вогнів світлофорів.
3.2.Ізмереніе напруги на лампах світлофорів.
Напруга на лампах світлофора необхідно вимірювати за відсутності поїзда перед світлофором. Знаходження світлофорної головки у відкритому стані при наближенні поїзда до світлофора не допускається.
Роботи з технічного обслуговування світлофорів, розташованих у небезпечній зоні (менше 2м. Від контактної мережі, під напругою) повинні виконуватися не менше ніж двома працівниками. Забороняється виконувати роботи на світлофорах розташованих на відстані менше 2м від частин контактної мережі, а також під час грози, дощу й поганої видимості (туман, снігопад). При роботі на світлофорної щоглі необхідно застосовувати монтерський запобіжний пояс. Забороняється працювати на одній світлофорної щоглі двом працівникам, які перебувають на різних рівнях. Всі роботи на світлофорних щоглах під час руху поїздів по сусідніх шляхах слід припинити, перебувати при цьому на світлофорної щоглі забороняється. Електромеханік (ШН) і електромонтер (ШЦМ) перед початком робіт на щоглі світлофора повинні перевірити справність заземлення, а при наявності іскрового проміжку тимчасово замкнути його знімною мідної перемичкою перерізом не менше 50 мм. Після закінчення робіт перемичку треба зняти. Підніматися на опори і спеціальні конструкції контактної мережі, що не несуть пристрої сигналізації та зв'язку, забороняється.
Для вимірювання напруги на лампах світлофора можна використовувати комбінований прилад Ц4380, ампервольтомметр ЕК-2346 або мультиметр В7-63. Напруга на лампах світлофорів вимірюють вольтметром з відповідною шкалою. Напруга вимірюють на затискачах лампотримачі палаючої лампи. На встановленому світлофорі і після перемонтажа в існуючих ланцюгах сигнальних вогнів, а також зміни сигнальних трансформаторів напругу потрібно вимірювати на всіх лампах. При застосування двухнитевой ламп напруга слід вимірювати на основну та резервну нитках. Перемикання схеми світлофора з основної нитки лампи на резервну здійснюють у світлофорної головці з застосуванням ізоляційної платівки, проклавши її між контактної пружиною і виведенням лампи. Результати вимірювання порівнюють з нормативними, враховуючи при цьому напруга мережі. При центральному харчуванні пристроїв СЦБ напруга мережі вимірюють у релейному приміщенні поста.
При денному режимі харчування напруга на затискачах лампотримачі лінзових світлофорів повинно бути 11,5 В (+0,5 1,0.) В. Напруга 11,5 В для ламп лінзових світлофорів повинно бути при номінальній напрузі мережі живлення 115, 230 або 380 В. Зміна напруги світлофорів на +0,5 або -1,0 В допускається при коливаннях напруги мережі живлення відповідно на +0,5%, - 1,0%. Про результати вимірювань напруги роблять запис у картці обліку форми ШУ-61. Облікові картки для станційних світлофорів зберігаються у електромеханіка на станції, а для перегінних світлофорів, включаючи вхідні, - у релейному шафі.
Безконтактний комутатор струму БКТ2 забезпечує кодування рейкового кола при русі поїздів у неправильному напрямку.
У вихідному інтерфейсі ППМ передбачені шини для передачі діагностичної інформації про стан апаратних засобів автоблокування по каналу зв'язку дистанційного контролю.
Індикаторний світлодіод "Вхід" сигналізує про прийнятих кодових посилках. Індикатори "Контр. Код" і "Контр. Код н / н" працюють відповідно до сформованими кодовими посилками при русі поїздів у правильному і неправильному напрямках.
Електроживлення вузлів ППМ здійснюється від вбудованого джерела живлення МІП. Для контролю наявності робочих напруг на шинах живлення встановлені індикаторні світлодіоди.
2.7.Схема контролю для мікропроцесорного прийомопередавача.
Схема контролю СК контролює синхронність і синфазность роботи комплектів, що входять в канал. Принципова схема Схеми контролю та перелік елементів наведені в Додатку 1. Вхідними є сигнали згортки КТ1 і КТ2, що надходять з МЦП1 і МЦП2.
За допомогою інвертора DD1 формується сигнал КТ2
Сигнал КТ2 випрямляється за допомогою конденсаторів CI, C5 і діодів VD2, VD5. Значення опору R4 задає межа зміни напруги емітера транзистора VT4 від ВВ до -0,7 В.
На висновки 3 і 4 випрямного мосту VD1 надходять КТ1 і КТ2. Якщо вони синхронні і знаходяться в протифазі, то з виведення 2 мости VD1 на катод фотодиода в оптрон ED1.1 подається позитивний потенціал, а з виведення 1 на анод фотодиода в оптрон ED1.2 подається нульовий потенціал.
Після подання позитивного імпульсу "Запуск!" на конденсатор С12, негативний потенціал з його обкладки подається на емітери транзисторів VT1 і VT2. Далі на емітери VT1 і VT2 негативний потенціал надходить при подачі контрольної частоти на випрямні діоди VD6 і VD7.
На конденсатори СЗ і С4 з виходу таймера в протифазі подається контрольна частота 89 кГц. При надходженні позитивного імпульсу на С4, на базі VT2 - нульовий потенціал, який вище потенціалу емітера, і VT2 відкритий. При надходженні паузи на С4, потенціал на одній його обкладки падає з +5 В до 0 В, на другий обкладці - з 0 В до -5 У, і потенціал бази VT2 стає нижче потенціалу емітера. VT2 закривається. Транзистор VT1 працює аналогічно.
З колекторів транзисторів VI1 і VT2 на катоди світлодіодів в оптронах ED1.1 і ED1.2 в протифазі подається контрольна частота, імпульси якої мають негативну полярність. Коли відкритий VT2, через фотодіод оптрона ED1.1 на конденсатор С6 надходить позитивний потенціал з виведення 2 мости VD1. VT1 і ED1.2 при цьому закриті.
Коли відкритий VT1, через фотодіод оптрона ED1.2 на конденсатор С6 надходить нульовий потенціал з виведення 1 мосту VD1. При цьому VT2 і ED1.1 закриті.
Коли з ED1.1 на С6 надходить позитивний імпульс, VT4 відкритий і потенціал його емітера дорівнює потенціалу колектора, тобто нулю. На резисторі R8 при цьому падає 4,3 В і на відкритому р-n переході база-емітер транзистора VT4 падає 0,7 В.
Коли з ED1.2 на С6 надходить пауза, потенціал на одній його обкладки змінюється з +5 В до 0 В, на другий обкладці з 0 У до -5 В. VT 4 при цьому закритий, тому що потенціал його бази (-5В) виявляється нижче потенціалу емітера. На R8 при цьому падає 9,3 В.
Коли VT4 закритий, на емітер транзистора VT5 надходить негативний потенціал, і VT5 відкритий. Коли VT4 відкритий, то потенціал бази транзистора VT5 дорівнює потенціалу його емітера і VT5 закритий.
Коли VT5 відкрито, на базу транзисторів VT7 і VT8 надходить негативний потенціал. При цьому VT8 закритий, a VT7 - відкритий. Позитивним потенціалом, що надходять з емітера VT7 заряджається конденсатор С11. Під час заряду конденсатора С11 діод VD6 закритий, VD7 - відкритий.
Коли VT5 закритий, на базу транзисторів VT7 і VT8 надходить негативний потенціал. При цьому VT7 закривається, VT8 - відчиняються. Коли відкривається VT8, потенціал на одній обкладці конденсатора СП змінюється з +5 В до 0 В, на другий обкладці - з 0 до -5 У В. Негативний потенціал з СП через відкритий діод VD6 надходить на емітери транзисторів VT1, VT2, і заряджає конденсатор С12. Коли діод VD6 закриється, на емітери транзисторів VT1 і VT2 негативний потенціал буде надходити з обкладки конденсатора С12.
Імпульс запуску для другого каскаду схеми контролю "Запуск2" подається на конденсатор С13, і негативний потенціал з обкладки С13 поступає на емітер транзистора VT3. Далі на емітер VT3 негативний потенціал надходить при подачі контрольної частоти на конденсатор С10 і діоди VD6 і VD7.
На другий каскад схеми контролю з колекторів транзисторів VT7 і VT8 надходить контрольна частота. Коли на конденсатор С2 надходить позитивний імпульс, транзистор VT3 відкритий і на виведенні 8 оптоелектронного ключа DD3 - негативний потенціал. При цьому DD3 відкритий, і на його виході - нуль.
Коли на С2 надходить пауза, VT3 закритий, і ключ DD3 закривається. При цьому на його виході - одиничний потенціал. Таким чином на виході DD3 утворюється контрольна частота. Через інвертор DD4.1 частота надходить на входи елементів DD4.2-DD4.5. Транзистор VT6 і мікросхема DD4 представляють собою двотактний інвертор. З інвертора контрольна частота надходить на конденсатор С10. Під час пауз негативний потенціал з С10 через відкритий діод VD4 надходить на емітер транзистора VT3, і заряджає конденсатор С13. Коли діод VD4 закриється, на емітер транзистора VT3 негативний потенціал буде надходити з обкладки конденсатора С13.
У другому каскаді схеми контролю необхідно дотримуватися число інверсій, при якому не буде негативного зворотного зв'язку між виходом двотактного інвертора і оптоелектронним ключем DD3. Тобто коли відкривається ключ DD3, на емітер VT3 повинен надходити негативний потенціал. В іншому разі в другому каскаді може виникнути генерація. Для дотримання необхідного числа інверсій використовується DD4.1.
Виходом схеми контролю є вивід 10 інвертора DD4, з якого контрольна частота надходить на модулі ППМ.
Якщо сигнали КТ1 і КТ2 розходяться, то між висновками 1 і 2 випрямного мосту VD1 відсутня різниця потенціалів. У результаті оптрони ED 1.1 і ED 1.2 закриваються. На виходах першого і другого каскадів схеми контролю пропадає контрольна частота.
Якщо пропадає сигнал КТ2, то на емітери транзисторів VT4 і VT5 перестає надходити негативний потенціал і на виході схеми контролю пропадає контрольна частота.
Схема контролю відповідає вимогам незворотності захисного стану. Після зникнення частоти на виходах першого і другого каскадів, на емітери транзисторів VT1 і VT2 в першому каскаді і VT3 в другому каскаді перестає надходити негативний потенціал і навіть якщо КТ1 і КТ2 знову співпадуть, оптрон ED1 і ключ DD3 не будуть відкриватися. Робота схеми може відновиться тільки після надходження імпульсів перезапуску на конденсатори С12 і С13.
Схема контролю відповідає вимогам безпеки. Відмова будь-якого з її елементів не призводить до появи контрольної частоти на виході схеми контролю при розбіжності або пропажі сигналів КТ1іКТ2.
2.8.Алгорітм виявлення контрольного сигналу в системі АБ-ЧКЕ.
У приемопередатчике системи АБ-ЧКЕ процедури контролю стану рейкової лінії, демодуляції, декодування і формування сигналів виконані на програмному рівні. Виявлення корисного сигналу здійснюється методом пошуку розладнання випадкового процесу. В алгоритмі виявлення враховані статистичні характеристики дестабілізуючих факторів, що дозволяють компенсувати їх заважає вплив на функціонування рейкового кола.
У ППМ використана найпростіша процедура виявлення розладнання - алгоритм кумулятивних сум з відбиваючим екраном. Він являє собою модифікований послідовний аналіз Вальда. Правило виявлення розладнання будується на порівнянні на h-му кроці вирішальною статистики S ph з фіксованим порогом U ПВ. Статистика S ph розраховується за формулою:
де W (y h | Θ 2), W (y h | Θ 1) - умовні щільності розподілу ймовірностей наявності сигналу з параметрами Θ 2 і Θ 1 у вибірці {y h}; Θ 1 - амплітуда сигналу на вході приймача в шунтовим, а Θ 2 - у нормальному режимах; {ξ} = max {0, S ph}.
З метою підвищення стійкості роботи автоблокування, в умовах зміни в широких межах опору баласту, приймач ППМ доповнено адаптивним алгоритмом обробки сигналів, що забезпечує автоматичне регулювання порога виявлення і коефіцієнта повернення.
Обнаружитель сигналів ППМ має наступні робочі характеристики. Ймовірність виявлення сигналу в шунтовим режимі при порозі виявлення розладнання - 20 і співвідношенні сигнал / перешкода 3 не перевищує 10 -12. Імовірність правильного виявлення в нормальному режимі не менше 0,99995.
Глава III. Технологічна частина.
3.1.Види робіт з технічного обслуговування і ремонту.
Технічне обслуговування пристроїв автоблокування ведуть працівники дистанцій сигналізації та зв'язку. Всі роботи виконують згідно з вимогами Правил технічної експлуатації залізниць України; Інструкції з сигналізації на залізницях Російської Федерації; Інструкції щодо забезпечення безпеки руху поїздів при виконанні робіт з технічного обслуговування і ремонту пристроїв СЦБ; Інструкції з технічного обслуговування пристроїв сигналізації, централізації і блокування (СЦБ).
Для всіх пристроїв СЦБ встановлюють постійну періодичність технічного обслуговування через точні інтервали часу незалежно від технічного стану пристроїв. Склад роботи, періодичність виконання та кваліфікація виконавців визначаються Інструкцією з технічного обслуговування пристроїв сигналізації, централізації і блокування (СЦБ). Порядок виконання робіт визначається Інструкцією по забезпеченню безпеки руху поїздів при виконанні робіт, технічного обслуговування і ремонту пристроїв СЦБ. Час на виконання окремих робіт з обслуговування і ремонту пристроїв, кількість і кваліфікація виконавців встановлюються галузевими нормами часу на технічне обслуговування пристроїв сигналізації, централізації та блокування.
Світлофори. За планом-графіком перевіряють забезпечення необхідної видимості вогнів світлофорів. Дальність видимості повинна бути такою, щоб машиніст після сприйняття сигналу мав необхідний час для своєчасного виконання наказу, який йому передається сигналом. На прямих ділянках колії всі вогні прохідних світлофорів повинні бути чітко помітні з кабін управління вдень і вночі не менш ніж за
Перевірку видимості світлофорів, як правило, суміщають із зміною світлофорних ламп. Один раз на чотири тижні видимість вогнів світлофорів перевіряє старший електромеханік візуально з кабіни локомотива. Результат перевірок оформляють актом (форма ШУ-60), який підписують старший електромеханік і машиніст локомотива. Зміну світлофорних ламп та вимірювання напруги на лампах проводить електромеханік з електромонтером у строки, зазначені в технічних вказівках по обслуговуванню пристроїв сигналізації, централізації і блокування (СЦБ). Про зміну ламп та результати вимірювання тиску роблять запис у картці обліку форми ШУ-61 із зазначенням номера та дати установки ламп.
Рейкові ланцюги. При зовнішньому огляді переконуються в правильності встановлення, цілісності та надійності кріплення всіх елементів рейкового кола. Порядок виробництва основних робіт з обслуговування рейкових кіл регламентується картами технічних вказівок. Відповідно з цими картами перевіряють справність стикових з'єднувачів, наявність зазору між підошвою рейки і баластом (не менш
При перевірці рейкового кола на шунтовий чутливість електромеханік по переносній радіозв'язку або за іншими видами зв'язку зв'язується з черговим по станції (ДСП) і просить дозволу на виконання роботи. За дозволом ДСП електромеханік накладає нормативний шунт 0,06 Ом на живильному і релейному кінцях рейкового кола у ізолюючих стиків, а також на кожному відгалуженні розгалужених рейкових ланцюгів і через кожні
Апаратура автоблокування. Всі реле закритого типу та інша апаратура підлягає періодичній перевірці електричних і механічних характеристик, яку проводять працівники ремонтно-технічних дільниць (РТУ) дистанції сигналізації та зв'язку. Виміряні електричні і механічні характеристики записуються до Журналу приймання апаратури. Всі прилади СЦБ, що мають пристосування для пломбування, опломбовують. Розтин приладів і опломбування виконують лише працівники РОТІ або дорожньої лабораторії служби сигналізації та зв'язку. Прилади, що не задовольняють вимогам технічних умов, розкривають і ремонтують. Реле, трансмітери та інші прилади на перегоні замінюють в проміжку між поїздами без припинення дії автоблокування. Реле зміни напряму замінюють тільки з дозволу чергового по станції. При заміні приладів на перегоні потрібно перевіряти роботу сигнальної установки до проходження поїзда.
Для підвищення продуктивності праці, якості робіт, надійності дії пристроїв автоблокування заміну приладів, як правило, виконує спеціалізована бригада. У розпорядженні цієї бригади є необхідні транспортні засоби, обладнання для перевезення приладів.
3.2.Смена ламп світлофорів на перегоні.
При виконанні робіт по зміні ламп на світлофорі необхідно дотримуватися техніки безпеки. Порядок виконання організаційних і технічних заходів, що забезпечують безпеку робіт, а також заходи безпеки при виконанні робіт наведені в технологічній карті 8,10 «За безпечного виробництва робіт при технічному обслуговуванні та ремонті пристроїв СЦБ, автоматизованих і механізованих сортувальних гірок та зв'язку».
Електромеханік перед початком робіт робить запис у «Журналі огляду» - форми ДУ-46 про зміну ламп на світлофорах і про необхідність оповіщення ДСП по переносній радіо зв'язку про пересування рухомого складу в зоні проведення робіт.
Зміну світлофорних ламп електромеханік (електромонтер) виконує після проходження поїзда за світлофор або ж у вільний від руху поїздів час за погодженням з поїзним диспетчером або черговим по прилеглої станції, на апараті (пульті) управління якої по пристроях диспетчерського контролю здійснюється контроль сигнальних установок. Після закінчення зміни ламп на світлофорі електромеханік (електромонтер) сповіщає про це за наявними в наявності засобів зв'язку поїзного диспетчера (чергового по станції) і перевіряє дію і видимість вогнів світлофорів.
Періодичність зміни ламп: зміна однониткових і двухнитевой ламп вогнів прохідних світлофорів шляхів, обладнаних автоблокуванням, без перемикання на резервну нитка проводиться один раз на квартал. Зміна двухнитевой ламп з контролем перемикання на резервну нитка проводиться при перегорянні основної нитки.
Для проведення робіт зі зміни ламп необхідний комбінований прилад Ц4380 або ампервольтметр ЕК-2346, або мультиметр Е7-63. Необхідні світлофорні лампи у відповідності з технічною документацією. Для підйому на щоглу необхідний монтерський запобіжний пояс. Крім цього необхідні: перемичка з дроту марки МГГ-50 з затискачами, кисть - флейц, викрутка 0,8 х5, 5х
Електромеханік, в разі потреби за принциповими схемами включення світлофорів визначає типи вживаних світлофорних ламп, їх потужність, а також необхідну їх кількість з урахуванням деякого запасу. Перевірені в ремонтно-технологічному ділянці (РТУ) дистанції сигналізації лампи за типом потужності готують для заміни заздалегідь.
При підготовці до роботи по зміні ламп на світлофорах кожну лампу візуально оглядають на відсутність механічних дефектів. При цьому звертають увагу на те, щоб нитка лампи мала блискучу поверхню, а колба не мала потускнение і нальоту білого кольору, перевіряють також правильність розпаювання ниток лампи. Потім у блокнот переписують номери ламп із зазначенням літерних знаків світлофора, на якому вона буде встановлена. Кожна лампа, яка встановлюється на світлофор, повинна мати позначку РОТІ дистанції сигналізації про перевірку. У РОТІ світлофорні лампи випробовують за спеціальною технологією. Установка на світлофорах ламп, що не перевірених у РОТІ, не допускається. Для виконання робіт електромонтер готує необхідний інструмент, вимірювальний прилад і матеріал. Електромеханік (електромонтер) перевіряє стан монтерські запобіжного поясу, звернувши увагу на дату чергової перевірки.
Однониткових і двухнитевой лампи світлофорів станцій, однониткових лампи прохідних світлофорів ділянок залізниць, обладнаних пристроями автоблокування для одностороннього руху поїздів, двухнитевой лампи прохідних світлофорів ділянок залізниць, обладнаних пристроями автоблокування для двостороннього руху поїздів, на світлофорах лінзового типу повинні змінюватися в такій послідовності: лампа червоного вогню замінюється новою, знята лампа червоного вогню встановлюється замість лампи жовтого вогню, знята лампа жовтого вогню замість лампи зеленого вогню.
Двухнитевой лампи прохідних світлофорів ділянок залізниць, обладнаних пристроями автоблокування для одностороннього руху поїздів, однониткових лампи прохідних світлофорів ділянок залізниць, обладнаних пристроями автоблокування для двостороннього руху поїздів, на світлофорах лінзового типу повинні змінюватися в такій послідовності: лампа червоного вогню замінюється новою, знята лампа червоного вогню встановлюється замість лампи жовтого вогню, лампа зеленого вогню замінюється новою.
Для заміни раніше встановленої на світлофорі двухнитевой лампи необхідно:
1. ковпачок з контактними пружинами натиснути до упору від себе, повернути його проти годинникової стрілки, до збігу риски на ковпачку і трикутної контактної колодці;
2. зняти ковпачок і вилучити лампу, а потім встановити іншу (зняту) так, щоб напрямний виступ втулки лампотримачі входив у виріз фланця; перевірити відсутність прокручування лампи у втулці, надіти ковпачок, для чого поєднати ризики ковпачка і контактної колодки, натиснути ковпачок до упору від себе , повернути за годинниковою стрілкою і витягнути його до упору на себе.
Для лінзових світлофорів застосовують лампи з однією ниткою розжарювання ЖС12-15 і ЖС12-25 напругою 12 В, потужністю 15 і 25 Вт і двухнитевой лампи ЖС12 - 15 +15 і ЖС12 - 25 +25 напругою 12 В, потужністю 15 і
25 Вт. Резервна нитка розжарення двухнитевой ламп має мінімальну тривалість горіння 300 годин.
Лампи потужністю 25 Вт для лінзових світлофорів повинні встановлюються на прохідних світлофорах, розташованих на кривих ділянках залізничної колії.
Про зміну ламп на світлофорі робиться запис у картці обліку форми
ШУ-61 із зазначенням номера та дати установки лампи. Облікові картки для станційних світлофорів зберігаються у електромеханіка на станції, а для перегінних світлофорів, включаючи вхідні - у релейному шафі.
Одночасно зі зміною світлофорних ламп проводиться вимірювання напруги на лампах світлофора, перевірка та чищення внутрішньої частини світлофорної головки, перевірка стану світлофорної головки зовні, перевірка зі шляху видимості сигнальних вогнів світлофорів.
3.2.Ізмереніе напруги на лампах світлофорів.
Напруга на лампах світлофора необхідно вимірювати за відсутності поїзда перед світлофором. Знаходження світлофорної головки у відкритому стані при наближенні поїзда до світлофора не допускається.
Роботи з технічного обслуговування світлофорів, розташованих у небезпечній зоні (менше 2м. Від контактної мережі, під напругою) повинні виконуватися не менше ніж двома працівниками. Забороняється виконувати роботи на світлофорах розташованих на відстані менше 2м від частин контактної мережі, а також під час грози, дощу й поганої видимості (туман, снігопад). При роботі на світлофорної щоглі необхідно застосовувати монтерський запобіжний пояс. Забороняється працювати на одній світлофорної щоглі двом працівникам, які перебувають на різних рівнях. Всі роботи на світлофорних щоглах під час руху поїздів по сусідніх шляхах слід припинити, перебувати при цьому на світлофорної щоглі забороняється. Електромеханік (ШН) і електромонтер (ШЦМ) перед початком робіт на щоглі світлофора повинні перевірити справність заземлення, а при наявності іскрового проміжку тимчасово замкнути його знімною мідної перемичкою перерізом не менше 50 мм. Після закінчення робіт перемичку треба зняти. Підніматися на опори і спеціальні конструкції контактної мережі, що не несуть пристрої сигналізації та зв'язку, забороняється.
Для вимірювання напруги на лампах світлофора можна використовувати комбінований прилад Ц4380, ампервольтомметр ЕК-2346 або мультиметр В7-63. Напруга на лампах світлофорів вимірюють вольтметром з відповідною шкалою. Напруга вимірюють на затискачах лампотримачі палаючої лампи. На встановленому світлофорі і після перемонтажа в існуючих ланцюгах сигнальних вогнів, а також зміни сигнальних трансформаторів напругу потрібно вимірювати на всіх лампах. При застосування двухнитевой ламп напруга слід вимірювати на основну та резервну нитках. Перемикання схеми світлофора з основної нитки лампи на резервну здійснюють у світлофорної головці з застосуванням ізоляційної платівки, проклавши її між контактної пружиною і виведенням лампи. Результати вимірювання порівнюють з нормативними, враховуючи при цьому напруга мережі. При центральному харчуванні пристроїв СЦБ напруга мережі вимірюють у релейному приміщенні поста.
При денному режимі харчування напруга на затискачах лампотримачі лінзових світлофорів повинно бути 11,5 В (+0,5 1,0.) В. Напруга 11,5 В для ламп лінзових світлофорів повинно бути при номінальній напрузі мережі живлення 115, 230 або 380 В. Зміна напруги світлофорів на +0,5 або -1,0 В допускається при коливаннях напруги мережі живлення відповідно на +0,5%, - 1,0%. Про результати вимірювань напруги роблять запис у картці обліку форми ШУ-61. Облікові картки для станційних світлофорів зберігаються у електромеханіка на станції, а для перегінних світлофорів, включаючи вхідні, - у релейному шафі.