Содержание

Введение 7

1 Эксплуатационная часть 10

1.1 Назначение системы 10

1.2 Основные принципы работы системы 10

1.3 Построение системы 11

2 Техническая часть 12

2.1 Пункт считывания (ПСЧ) 12

2.1.1 Структурная схема типового пункта считывания 15

2.1.2 Схема сбора и передачи информации с ПСЧ 18

2.1.3 Электропитание ПСЧ 20

2.2 Основные проектные решение по модернизации системы 30

2.3 Кодовый бортовой датчик (КБД-2) 31

2.3.1 Технические характеристики 31

2.3.2 Состав и принцип работы 32

2.4 Концентратор информации 35

2.5 Места установки напольных считывающих устройств (НСУ) 39

2.5.1 Общие положения 39

2.5.2 Размещение НСУ в станционных парках 44

2.5.3 Размещение НСУ в локомотивных депо 45

2.5.4 Размещение НСУ на ремонтных позициях локомотивного депо 46

2.5.5 Размещение НСУ на топливных складах 46

2.6 Границы ответственности и взаимодействие подразделений на участке 46

2.7 Модификации пунктов считывания 51

2.8 Организация питания напольных устройств 53

2.9 Заземление напольных устройств САИ ПС 53

3 Экономическая часть 58

3.1 Экономическая характеристика проекта 58

3.2 Обоснования капитальных вложений 58

3.2.1 Расчет материальных единовременных затрат 58

3.2.2 Расчет затрат на монтаж и наладку оборудования 60

3.2.3 Расходы на оплату труда 62

3.3 Расчет экономического эффекта от проекта 64

3.3.1 Экономия эксплуатационных расходов за счет экономии на обогрев модернизируемого оборудования 64

3.3.2 Сокращение времени обслуживания устройств 65

3.3.3 Расчет годовых амортизационных отчислений 65

3.3.4 Расчет налога на имущество 66

3.4 Срок окупаемости модернизации системы 67

4 Охрана труда и техника безопасности 68

4.1 Основные светотехнические величины, характеризующие производственное освещение 68

4.2 Классификация производственного освещения и основные санитарно-гигиенические требования 71

4.3 Нормирование искусственной освещенности 76

4.4 Расчет искусственного освещения 77

Заключение 84

Список используемых источников 86

Введение

Начиная с 2000 года по решению МПС России на железных дорогах внедряется система автоматической идентификации подвижного состава (САИ ПС «ПАЛЬМА»), действующая по принципу считывания электронного номера, записанного в кодовый бортовой датчик (КБД) на локомотиве или вагоне.

В настоящее время оборудование САИ ПС, производимое ЗАО «ОЦВ», позволяет объективно определять (при прохождении подвижным составом напольных пунктов считывания) номер, время, направление проследования подвижной единицы и её тип, объективно фиксировать прибытие/отправление и график движения поездов, передачу поездов в межгосударственном сообщении, заходы и выходы локомотивов, моторвагонного подвижного состава, грузовых и пассажирских вагонов в/из депо, ПТО, ремонтных цехов, пунктов подготовки и осмотра вагонов, а также многие другие аспекты технической эксплуатации.

САИ ПС на территории колеи 1520 мм является единственной находящейся в промышленной эксплуатации технологией, обеспечивающей автоматическое определение технологических операций с подвижным составом. Работа САИ ПС поддерживается развитой системой постгарантийного сервисного обслуживания и ремонта. Её функционирование регламентируется примерно 100 нормативными документами МПС, ОАО «РЖД», Совета по железнодорожному транспорту СНГ и Министерства транспорта РФ. Решением соответствующих государственных разрешительных органов России, Белоруссии, Украины и Казахстана выделены частотные диапазоны 865-869 МГц и 2400-2420 МГц под использование САИ на железнодорожном транспорте.

В России тактико-технические характеристики САИ (модуляция, мощность, поляризация и др.) разрешены ГКРЧ, аппаратура прошла испытания Министерства обороны, и на применение САИ выдан частотно-территориальный план, включающий координаты основных станций и точек, необходимых для контроля технологических операций перевозочного процесса. На территории РФ установлено около 2,5 тыс. пунктов считывания, 98% локомотивов и около 20% грузовых вагонов оборудованы бортовыми датчиками. В Белоруссии – около 200 пунктов считывания, 100% локомотивов и 80% грузовых вагонов оборудованы датчиками. Казахстанские железные дороги оборудовали САИ участок Астана – Алматы, в ближайшее время планируется установка пунктов считывания на пограничных стыках.

В отличие от часто предлагаемой к применению для систем радиоидентификации аппаратуры производства зарубежных компаний, оборудование, используемое в САИ, способно работать в жёстких эксплуатационных условиях, среди которых: сильные механические воздействия, вибрация, химически агрессивная внешняя среда, снег, влага, пыль, грязь. Так, САИ ПС «ПАЛЬМА» способна функционировать при диапазоне температур от –60°С до +90°С, привозные системы – от –40°С до +85°С. Таким образом, по температурным характеристикам зарубежные решения не только уступают решениям ЗАО «ОЦВ», но и не соответствуют условиям эксплуатации на железных дорогах России. 

Кроме того, бортовые датчики, устанавливаемые на подвижной состав, считываются при высоких скоростях движения с большой степенью надёжности и достоверности. Например, максимальная скорость объекта, при котором зарубежные производители гарантируют считывание датчиков, составляет 120 км/ч против 140 км/ч, которые способна обеспечить считывающая аппаратура ЗАО «ОЦВ». По характеристикам считывания информации с движущегося объекта САИ ПС производства ЗАО «ОЦВ» превосходит зарубежный аналог на 17%, а по дальности – на 67%. 

В последнее время ЗАО «ОЦВ» был разработан и запатентован кодовый бортовой датчик, работающий в двух стандартах – ISO 18000 и ISO 10374. Эта разработка вывела использование системы САИ ПС на новый, мировой уровень. Данные датчики уже устанавливаются на подвижной состав, курсирующий на территориях финских и российских дорог. Благодаря успехам в этой области сотрудники ЗАО «ОЦВ» включены в международные рабочие группы по внедрению стандартов RFID на железных дорогах. 

В настоящий момент специалисты ЗАО «ОЦВ» совместно с ОАО «РОСНАНО» разрабатывают новые датчики повышенной чувствительности для совместного использования со считывателями, не требующими регистрации в радиочастотном центре, что исключительно важно для обеспечения надёжности работы устройств. 

В заключение стоит отметить, что проект САИ ПС «Пальма» является законченным и сбалансированным решением, полностью адаптированным для работы в условиях российских железных дорог. При этом в ходе тесной работы с пользователями системы САИ ПС ЗАО «ОЦВ» постоянно совершенствует её технические характеристики, что позволяет повысить эффективность эксплуатации и надёжность работы системы, а также качественно улучшить управление перевозочным процессом на железнодорожном транспорте.

1. Эксплуатационная часть

1. Назначение системы

Система автоматической идентификации подвижного состава САИ ПС «Пальма» обеспечивает оперативное получение данных о местонахождении каждого вагона и локомотива в любой момент времени, позволяя в реальном масштабе времени определять не только местонахождение составов, но и их состояние (например, в каком пункте прицеплен или отцеплен конкретный вагон, и т.д.).

Полученная оперативная информация используется при решении задач управления, анализа, учёта, взаиморасчёта за пользование вагонами, информирования клиентуры железных дорог.

1. Основные принципы работы системы

Весь подвижной состав оборудуется бортовыми датчиками КБД-2, несущими информацию о каждом подвижном объекте, а в опорных точках на трассе устанавливаются пункты считывания, при прохождении которых автоматически снимается информация о состоянии данного объекта.

Полученная информация через фиксированные временные интервалы передается на концентратор линейного уровня, осуществляющего ее сбор со всех пунктов считывания данного железнодорожного узла. Затем она обрабатывается и по сети Российских железных дорог поступает в концентратор дорожного уровня. Именно на этом уровне обеспечивается оперативное управление транспортными потоками.

Конечное сообщение содержит идентификационные данные подвижных единиц (8-значный код подвижного средства), код станции и код пункта считывания, направление следования и время прохождения, а также перечень подвижных единиц в составе поезда.

1. Построение системы

На примере существующей на Дальнем востоке САИ рассмотрим иерархическую структуру передачи данных в системе. Все пункты считывания (ПСЧ), расположенные на станции, кабельными линиями связаны с концентраторами информации (КИ), также располагаемыми на территории станции. К одному КИ возможно подключить до восьми ПСЧ. Кабели от концентратора(ов) информации заводятся в серверное помещение на посту ЭЦ или линейного пункта и подключаются к шкафу системы передачи данных (СПД). В СПД стандартно предусматривается канал для использования под САИ «Пальма». Далее информация с ряда станций по виртуальной сети попадет в информационно-вычислительный центр (ИВЦ). Информационно-вычислительные центры связаны с Дальневосточным Центром Обработки Данных (ЦОД), находящимся в Екатеринбурге. Следующим шагом является передача информации в Головной Вычислительный Центр (ГВЦ) ОАО РЖД в Москве. В ГВЦ данные поступают на Центральный Концентратор Информации Системы Автоматической Идентификации Подвижного Состава (ЦКЦ САИ ПС), к которому имеют доступ ряд систем, таких как ГИД, АСУ ТТК Восток, АРМ ОНД и др.

1. Техническая часть

1. Пункт считывания (ПСЧ)

В типовой пункт считывания входит следующее оборудование:

• облучающая считывающая аппаратура (ОСА), состоящая из блока считывателя и антенны с горизонтальной поляризацией;

• остройства фиксации колесных пар ПЭ-1, с помощью которых определяется направление движения и количество подвижных объектов в проходящем составе;

• контроллер подсчета осей (КПО), обеспечивающий фильтрацию и формирование для блока считывателя сигналов наличия колесных пар.

• низкотемпературный модем для передачи по кабелям связи считанной информации в Концентратор;

• устройство фильтрации напряжения первичного электропитанияю;

• автомат включения резерва, защиты и индикации обеспечивает разводку подводящего напряжения питания от двух независимых источников энергоснабжения на аппаратуру ПСЧ;

• обогреватель автоматический поддерживает температуру в шкафу ПСЧ в заданных пределах в холодные периоды эксплуатации;

• шкаф ПСЧ (типа ШПС-01) для размещения аппаратуры.

Внешний вид шкафа ПСЧ с аппаратурой приведен в приложении 3. В таблице 2.1 приведен перечень оборудования типового ПСЧ. В зависимости от решаемой технологической задачи и места расположения ПСЧ некоторые типы приведенного оборудования могут меняться.

Таблица 2.1 - Перечень оборудования типового пункта считывания

В приложениях приведены спецификация шкафа ПСЧ, схема электрических соединений шкафа ПСЧ и шкаф ПСЧ с аппаратурой.

1. Структурная схема типового пункта считывания

На рисунке 2.1 приведена структурная схема, а на рисунке 2.2 схема электрических соединений типового пункта считывания.

В состав ПСЧ входят: облучающая и считывающая аппаратура (ОСА), состоящая из считывателя 1 и антенны 2, контроллер подсчёта осей колёсных пар (КПО) 3, холодостойкий модем AnCom ST 4, два устройства фиксации колёсных пар (ПЭ-1) 5, 6, двухканальная система сетевого питания 7, обогреватель шкафа (автоматический) 8 и кодовый бортовой датчик (КБД-2М) 9.