6. Пояснительная записка (Оборудование перегона блокпостом на базе микропроцессорной полуавтоматической блокировки), страница 3

При организации обслуживаемого блокпоста на перегоне, аппаратура блокпоста с рабочим местом дежурного по блокпосту размещается в отапливаемом транспортабельном модуле или здании блокпоста. На одном перегоне может быть организовано более одного обслуживаемого блокпоста. Допускается на одном перегоне совместная установка одного автоматического и нескольких обслуживаемых блокпостов, выполненных на аппаратуре МПБ.

Между входными светофорами организуется рельсовая цепь, длиной не менее 500 метров. Перед входными светофорами организуются кодовые рельсовые цепи с кодированием со стороны светофоров. Тип рельсовых цепей определяется местными условиями, в соответствии с действующими типовыми материалами для проектирования рельсовых цепей.

Порядок приема и отправления поездов на участках с обслуживаемыми блокпостами на перегоне при МПБ: перед отправлением поезда на перегон, со станции отправления формируется блок-сигнал «Дача согласия», который фиксируется установкой соответствующего направления на блокпосту. ДСП блокпоста может дать согласие станции отправления только при установленном ранее направлении. Далее подача блок-сигналов и открытие входных светофоров в установленном направлении на блокпосту выполняются обычным порядком. После прибытия поезда на станцию приема и получения блокпостом блок-сигнала «Прибытие», если со станции отправления не был отправлен следующий поезд, МПБ блокпоста для обоих подходов приводится в исходное состояние, после чего возможна смена направления движения подачей блок-сигнала «Дача согласия» с противоположной станции.

Рисунок 1.4 – Структура МПБ с обслуживаемым блокпостом

Порядок приема и отправления поездов на участках с обслуживаемыми блокпостами на перегоне: перед отправлением поезда на перегон, со станции отправления формируется блок-сигнал «Дача согласия», который фиксируется установкой соответствующего направления на блокпосту. ДСП блокпоста может дать согласие станции отправления только при установленном ранее направлении. Далее подача блок-сигналов и открытие входных светофоров в установленном направлении на блокпосту выполняются обычным порядком. После прибытия поезда на станцию приема и получения блокпостом блок-сигнала «Прибытие», если со станции отправления не был отправлен следующий поезд, МПБ блокпоста для обоих подходов приводится в исходное состояние, после чего возможна смена направления движения подачей блок-сигнала «Дача согласия» с противоположной станции [5].

Вывод: в отличие от автоматического блокпоста, для обслуживаемого требуется организовать смену дежурных, установить два комплекта блоков МПБ вместо одного, установить пульт-табло ДСП. Для дежурного требуется отапливаемое помещение с созданием бытовых условий для работы, что повлечет за собой значительные экономические затраты. А большее количество оборудования, по сравнению с автоматическим блокпостом, повлечет за собой снижение надёжности системы. Исходя из вышеперечисленного, считаю целесообразным установку автоматического блокпоста, схемы которого указаны на листе 1 графической части.

1.5 Установка автоматического блокпоста

На перегоне Сухановка – Гвоздево ранее располагался разъезд военного назначения «Гладкий». В данный момент на месте разъезда установлен антенно-фидерный пункт (АФП) предназначенный для организации поездной, межстанционной, дорожной и др. радиосвязи. АФП расположен на 172 км перегона – ровно посередине перегона между станциями Сухановка и Гвоздево.

Для АФП организованно питание от высоковольтных линий ЭЧ-3. К пункту походит 16-ти волоконный оптический кабель.

Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС), обладая неоспоримыми преимуществами в сравнении с кабельными линиями на основе меди, достигшими в своих возможностях практически предельных значений и требующих неуклонно растущих затрат на свое развитие, становятся все более эффективным и экономичным способом передачи информации. Оптические каналы имеют пропускную способность на порядки выше, чем информационные медные проводные линии связи, и это позиционирует ВОЛС сегодня перспективнейшим направлением в области связи. Важным преимуществом ВОЛС является их невосприимчивость к воздействию электромагнитных полей и отсутствие в связи с этим некоторых недостатков, типичных для систем связи, использующих медный провод.

Преимущества ВОЛС:

• широкая полоса пропускания. Позволяет осуществлять передачу информации со скоростью около 120 Тбит/сек. Такая скорость дает возможность осуществлять передачу по одному волокну около 10 миллионов телефонных соединений и миллион видеосигналов одновременно. Широкая полоса пропускания, таким образом, представляет собой важнейшее преимущество оптического волокна перед медными проводами, которые на сегодня исчерпали свой ресурс развития;

• незначительное затухание световых сигналов в оптоволокне. Промышленное оптическое волокно, которое выпускается в настоящее время зарубежными и отечественными производителями, характеризуются затуханием от 0,2 до 0,3 дБ при длине волны равной 1,55 мкм из расчета на 1 км. Низкое затухание сигнала в волокне в сравнении с медным кабелем и незначительная дисперсия обуславливают возможность построения участков линий протяженностью свыше 100 км без использования ретрансляторов;

• высокая помехозащищенность. Волокно выполнено из диэлектрического материала, а потому невосприимчиво к воздействию электромагнитных помех, наводимых со стороны медных кабельных систем, и различного электрического оборудования, индуцирующего электромагнитное излучение. Кроме этого, в многоволоконных кабелях отсутствует проблема перекрестного воздействия электромагнитного излучения, характерная для многопарных медных кабелей;

• небольшой объем и вес. При одинаковой пропускной способности с медными кабелями волоконно-оптические имеют меньший объем и вес. Так 900-парный кабель телефонной связи, диаметр которого 7,5 см., заменяется одним оптоволокном с диаметром 0,1 см. Одетое в большое число защитных оболочек и покрытое стальной броней волокно будет представлять собой кабель диаметром всего 1,5 см, а это значительно меньше приведенного в пример телефонного кабеля;

• наличие гальванической развязки элементов. Это преимущество оптоволокна базируется на его изолирующих свойствах. Волокно исключает возникновение «земельных» петель, появляющихся в случае наличия заземления в различных точках объекта (к примеру, на разных этажах заземлены сетевые устройства вычислительной сети, выполненной медным кабелем). Возникающая при этом разность потенциалов способна вывести из строя сетевое оборудование. В случае с оптическим волокном эта проблема отсутствует;

• взрывобезопасность и пожаробезопасность. В оптическом волокне нет искрообразования, что повышает безопасность сети и является особенно важным для химических и нефтеперерабатывающих предприятий, равно как и при обслуживании различных технологических процессов с повышенным риском;

• экономичность. Изготавливается волокно из кварца, основой которого является двуокись кремния. Это недорогой и широко распространенный материал, что выгодно отличает его от дорогостоящей меди. Стоимость волокна сегодня по отношению к паре из меди составляет 2:5, при этом волоконно-оптический кабель передает сигналы на более значительные расстояния без ретрансляции. В результате при использовании оптоволокна на линиях высокой протяженности сокращается количество повторителей;

• повышенный срок эксплуатации. Волокно с течением времени подвержено деградации, которая предполагает возрастание в проложенном кабеле затуханий. Тем не менее, современные технологии, используемые в производстве оптических волокон, позволили значительно замедлить этот процесс, и срок службы оптического волокна на сегодняшний день составляет около 25 лет. А за это время возможна смена нескольких поколений приемо-передающих систем;

• малая вероятность хищения из-за отсутствия цветных металлов в составе кабеля.

Недостатки ВОЛС. Создаваемые линии связи нуждаются в высоконадежных активных сетевых элементах, служащих для преобразования электрических сигналов в свет и наоборот, света в электрические сигналы. Также нужны оптические соединители (коннекторы), характеризующиеся небольшими оптическими потерями и значительным ресурсом подключения-отключения. Такие элементы линии связи должны изготавливаться с точностью, соответствующей определенной длине волны излучения при допустимой погрешности порядка долей микрона. Естественно, что производство таких высокоточных компонентов весьма дорогостоящее. Следующим недостатком является необходимость в прецизионном оборудовании при монтаже оптических волокон. Это дорогостоящее технологичное оборудование и при аварии затраты на восстановление значительно превышают расходы при работе с медным кабелем, два конца которого можно просто скрутить между собой.

Вывод: явные преимущества от использования ВОЛС настолько велики, что вышеуказанные недостатки не могут препятствовать все большему внедрению оптических линий связи в сферу передачи информации. К тому же, наблюдается устойчивая тенденция снижения цен на компоненты оптоволокна, тогда как затраты на развитие медных сетей постоянно растут. Учитывая все вышеизложенные возможности и преимущества, можно с уверенностью сказать, что на сегодняшнем этапе будущее телекоммуникационных сетей за развивающимися и перспективными волоконно-оптическими линиями связи. Поэтому линия ВОЛС будет основной для передачи данных, а МКС – резервной.

Передача данных и мультиплексирование информации антенно-фидерного пункта осуществляется через мультисервисный мультиплексор СМК-30 – это единая технологическая платформа, способная комплексно решать телекоммуникационные задачи на современном уровне. Оборудование предназначено для эксплуатации в единой сети электросвязи (ЕСЭ) России, сетях СЦИ, СПД ОТН, ОбТС, ОТС ОАО «РЖД» и других ведомственных сетях связи. СМК-30 объединяет в себе практически все системы и технологии связи железнодорожной станции. При этом обеспечивается повышенная надежность связи и современный уровень предоставляемых услуг. Мультиплексор может использоваться, как комплексное решение со всеми видами связи, так и выборочно с отдельными системами в любых комбинациях в зависимости от потребности. Данное оборудование прекрасно подходит для передачи информации блокпоста [6].

Наличие питания, кабеля связи и мультиплексора значительно упрощает и удешевляет установку автоматического блокпоста на рассматриваемом перегоне. Схема организации связи автоматического блокпоста размещена на листе 2 графической части.

2 Техническая часть

2.1 Технические характеристики аппаратуры системы МПБ

2.1.1 Общие положения

Б локи контроллеров МПБ от «Промэлектроника» представляют собой устройства, не требующие в процессе эксплуатации периодической подстройки и регулировки в технологическом участке (РТУ или КИП). Их техническое обслуживание заключается в периодическом осмотре, чистке и оценке состояния по показаниям контрольно-измерительных приборов и средств индикации в соответствии с приложением А СТО РЖД 1.19.001-2005. Система МПБ работает в 4 режимах, при этом производится непрерывная диагностика состояния технических средств и самодиагностирование [7].

Рисунок 1.4 – Расположение настроечных переключателей на плате

модуля контроллеров МПБ

Аппаратура МПБ хранится с комплектованными блоками МПБ. Условия хранения должны соответствовать в части воздействия климатических факторов группе 3 (Ж3) по ГОСТ 15150-69. После окончания срока эксплуатации аппаратура МПБ не представляет опасности для жизни, здоровья людей и окружающей среды.

Возможности использования системы МПБ является объектами автоматизации. Область применения системы МПБ это вид автоматизируемой деятельности – управление и контроль перевозочным процессом на перегоне на уровне современных требований по функциональным возможностям и безопасности. Автоматизируемый орган (пункт) и управляемый объект – рабочее место дежурного по станции, с которого осуществляется управление движением поездов.

Устройства системы МПБ обеспечивают блокировку цепей включения разрешающих сигнальных показаний выходных станционных светофоров до освобождения подвижным составом ограждаемого этими светофорами перегона.

При этом исключается возможность самопроизвольного включения на открытом выходном светофоре запрещающего сигнального показания при переключении фидеров электропитания станционных устройств. На однопутных перегонах после открытия на станции выходного светофора устройства системы МПБ блокируют на соседней станции цепи разрешающих показаний выходных светофоров, ограждающих этот же перегон. Система МПБ выполняет возможность введения диспетчерского управления движением поездов [8].

Технические характеристики аппаратуры системы МПБ:

• напряжение питания постоянным током: 12 или 24 В;

• напряжение питания переменным током: 16 В;

• потребляемая мощность: не более 5 ВА;

• габаритные размеры: 310х121х266 мм;

• вес блока: не более 4 кг;

• диапазон рабочих температур: -60..+85°С:

• для увязки с современными цифровыми системами СЦБ предусмотрен интерфейс RS232/485 с использованием открытого протокола MODBUS.

Рисунок 1.5 – Внешний вид блока МПБ

Аппаратура микропроцессорной полуавтоматической блокировки состоит из двух одинаковых полукомплектов – блоков МПБ, размещаемых в релейных помещениях или в релейных шкафах (транспортабельных модулях) на прилегающих к перегону станциях.