6. Пояснительная записка (Оборудование перегона блокпостом на базе микропроцессорной полуавтоматической блокировки), страница 7

Рисунок 2.4 – Структурная схема ППУ

ППУ состоит из следующих аппаратно-программных блоков и узлов:

• схема формирования сигналов;

• для канала А (ФСА);

• для канала В (ФСВ);

• для канала С (ФСС);

• для канала D (ФСD);

• селектор каналов А, В, С и D (СК);

• однокристальный микроконтроллер;

• АПБ управления контрольно-путевыми реле П (схема управления реле УР1 и УР2);

• АПБ самоконтроля;

• блок индикации;

• органы управления (ОУП);

• АПБ интерфейсных устройств (ИУ) для обмена данными с коммуникационной платой.

Схемы формирования сигналов каналов (ФСА-ФСD) преобразуют информацию, поступающую из линии связи, в импульсы постоянного тока, а также осуществляют изоляцию логических узлов ППУ от питающего напряжения, подключенных к линиям связи НЭМ.

Селектор каналов (СК) циклически перебирает поступающую из четырех каналов информацию и преобразует ее из аналоговой в цифровую форму.

Микроконтроллер выполняет следующие функции:

• обработка информации, поступающей от селектора каналов;

• расчет количества осей, находящихся на контролируемых путевых участках;

• формирование импульсов управления контрольными реле;

• взаимодействие с органами управления и индикации;

• формирование информационных пакетов данных о текущем состоянии контролируемого путевого участка для передачи системе сбора данных платы источника питания ИП.

Полученная от счетных пунктов информация обрабатывается и при отсутствии отказов выполняется расчет количества осей на контролируемых участках в отдельности для принятых данных от основных и дублирующих НЭМ счетных пунктов. В зависимости от установленной конфигурации ППУ определяется алгоритмом расчета. При контролировании ППУ двух путевых участков результаты расчета количества осей заносятся в соответствующие регистры счетчиков осей. Первый регистр содержит количество осей на участке, контролируемом счетными пунктами, подключенными к каналам А и В. Второй регистр содержит количество осей на участке, контролируемом счетными пунктами, подключенными к каналам С и D. При контролировании ППУ стрелочной секции второй регистр счетчиков осей не используется и содержит нулевое значение.

Узлы управления реле (УР1 и УР2) формируют, при наличии управляющих импульсов от микроконтроллера, напряжения включения реле по безопасной схеме с развязкой цепей управления и электропитания узлов. При контролировании ППУ стрелочной секции любой конфигурации узел УР2 не используется.

УР1 и УР2 основной ППУ в ячейке постовых устройств формирует положительный полюс, а узлы управления реле дублирующий ППУ – отрицательный полюс управляющего напряжения на обмотках контрольно-путевого реле.

Блок индикации (БИ) служит для индикации отказов, отображения количества осей на контролируемом участке, а также для отображения режимов работы платы постовых устройств (ППУ).

Источник питания с системой сбора данных ИП формирует питающее напряжение для ППУ, установленных в кассету, а также осуществляет сбор и трансляцию информации о состоянии контролируемых участков внешним информационным системам через последовательный интерфейс RS-232.

Работа источника питания системы ЭССО рассматривается по структурной схеме (рисунок 2.5).

Рисунок 2.5 – Структурная схема ИП

Источник рабочих напряжений электропитания состоит из:

• питающего трансформатора ПТР;

• вторичного источника;

• релейного источника питания 24В для питания узлов управления контрольно-путевыми реле.

Система сбора данных включает в себя:

• схемы формирования сигналов синхронизации (ФСС) формирует синхроимпульсы для работы микроконтроллеров ППУ и ППИ;

• схема ввода последовательного кода (ВПК) обеспечивает циклический прием текущей информации от ППУ блока приемников и передачу ее микроконтроллеру;

• однокристальный микроконтроллер, получая текущую информацию о состоянии контролируемых участков от ППУ, формирует пакеты данных для внешних информационных устройств, а так же выводит сформированную информацию на блок индикации;

• схему формирования последовательного интерфейса (ФПИ) обеспечивает обмен данными микроконтроллера с внешними информационными системами.

Органы управления (ОУ) включает в себя кнопки управления и переключатель номера блока приемников (ПН). На передней панели ИП имеется отверстие для доступа к кнопкам управления.

Блок индикаторов (БИ) выводит на цифровой индикатор информацию, полученную от ППУ блока приемников. БИ позволяет просматривать данные каждой ППУ блока приемников в четырех режимах индикации:

• установленный номер блока приемников;

• количество осей, находящихся на контролируемом участке на основном информационном канале;

• количество осей, находящихся на контролируемом участке на дублирующем информационном канале;

• наличие отказов в каналах ППУ.

Пульт сброса ложной занятости (ПСЛЗ) обеспечивает дистанционное управление (ЯПУ) блоков приемников с соблюдением требований безопасности движения поездов.

Функциональная схема пульт сброса ложной занятости показана на рисунке 2.6.

Рисунок 2.6 – Структурная схема ПСЛЗ

Пульт состоит из следующих узлов:

• орган управления (ОУП);

• блок управления (БУ);

• однокристальный микроконтроллер;

• счетчики числа нажатий (СЧН);

• блок индикации (БИ);

• формирователь последовательного интерфейса (ФПИ);

• источник вторичного электропитания (ВИП).

Органы управления состоят из индивидуальных управляющих кнопок и групповой кнопки ЛЗГ. Воздействие на органы управления передаются микроконтроллеру и блоку управления.

Микроконтроллер фиксирует воздействия на органы управления, анализирует правильность очередности нажатия на управляющие кнопки, а также соблюдения временных параметров и воздействует на блок управления, разрешая либо запрещая формирование управляющих сигналов на выходах БУ.

Выполнение каждой команды сброса ложной занятости для каждого участка фиксируются счетчиками числа нажатия СЧН и записывается в энергонезависимое запоминающее устройство.

Формирователь последовательного интерфейса ФПИ обеспечивает обмен данными с внешними устройствами системами через интерфейс RS-232 или RS-485.

Устройство сопряжения интерфейсов УСИТ обеспечивает согласование последовательного интерфейса ЭССО с четырехпроводным окончанием магистральных линий связи или аппаратуры уплотнения каналов ТЧ для увеличения дальности передачи информации от НЭМ счетных пунктов к постовым устройствам ЭССО, или при отсутствии линейных цепей СЦБ.

Допускается подключение УСИТ только к блокам приемника К-2. При этом на плате ПТКУ блока приемников К-2 переключатель питающих цепей линий связи устанавливается в положение УСИТ.

Блоки УСИТ могут размещаться как в релейном помещении на посту ЭЦ, так и в релейных шкафах СЦБ на перегонах.

Функциональная схема устройства сопряжения интерфейсов (УСИТ) показана на рисунке 2.7.

Рисунок 2.7 – Структурная схема УСИТ

УСИТ включает в себя следующие узлы:

• блок питания;

• блок приемника ЭССО;

• формирователи тактовых интерфейсов;

• модулятор;

• демодулятор;

• узлы приемника и передатчика сигналов ТЧ.

Блок питания формирует питающее напряжение питания внутренних узлов блока, а так же внешнее напряжение 24В.

Блок приемника ЭССО преобразует токовые посылки от подключенного к УСИТ напольного электронного модуля в низковольтный дискретный сигнал для его дальнейшей обработки.

Узлы приемника и передатчика сигналов ТЧ представляют собой усилители и полосовые фильтры тональной частоты для обеспечения стандартных уровней передаваемых и принимаемых сигналов.

Модулятор преобразует дискретный сигнал, полученный от блока приемников ЭССО в сигнал тональной частоты и через узел передатчика ТЧ выдает в линию связи. Полученный из линии связи сигнал от блока УСИТ соседней станции через узел приемника ТЧ поступает на вход демодулятора, и преобразуется в низковольтный дискретный сигнал.

Информация, поступающая из ЛС счетного пункта и из канала ТЧ, после преобразования в дискретные сигналы, поступает на 1-й и 2-й формирователи токовых интерфейсов соответственно [9].

2.2.3 Общие принципы работы системы контроля участков пути

методом счета осей подвижного состава

Для обеспечения требований безопасности движения поездов напольная и постовая аппаратура ЭССО имеет дублированную структуру. Дублирование реализовано таким образом, что контроль свободности путевого участка считается достоверным только при полном совпадении информационных и управляющих сигналов, сформированных основными и дублирующими программно-аппаратными узлами системы.

Структурная схема аппаратуры ЭССО приведена на рисунке 2.8. В качестве примера показана организация контроля свободности двух без стрелочных путевых участков 1П и 2П.

Рисунок 2.8 – Структурная схема аппаратуры ЭССО

На границах контролируемых путевых участков размещаются счетные пункты СП, которые включают в себя два НЭМ (основной и дублирующий) с подключенными к ним РД. РД одного счетного пункта устанавливаются с внутренней стороны колеи в одном шпальном ящике по обеим рельсовым нитям или соседних шпальных ящиках по любой из двух рельсовых нитей. Напольные электронные модули счетного пункта размещаются в путевом ящике, или в релейном шкафу, непосредственной близости от места установки РД.

В качестве линии связи напольных и постовых устройств ЭССО используется сигнально-блокировочный кабель. По кабельной линии связи напольные электронные модули получают электропитание, а также передают информацию к постовым устройствам ЭССО. Основной и дублирующий НЭМ счетного пункта подключаются к кабельным жилам параллельно.

На посту ЭЦ линия связи счетных пунктов подключается к блокам приемников, на соответствующие входы ППУ. Две платы ППУ основная и дублирующая образуют ячейку постовых устройств (ЯПУ). Каналы подключения линий связи плат постовых устройств в ячейке включены параллельно. Каждая ППУ ячейки, получая информацию от счетных пунктов, выполняет расчет количества осей на контролируемом путевом участке с проверкой исправности как напольных устройств, так и собственных устройств. Информация обрабатывается ППУ отдельно от основного и дублирующего информационных каналов.

Обмотки контрольно-путевых реле включены таким образом, что срабатывание реле возможно только при наличии управляющего напряжения на соответствующих выходах в обоих ППУ в ячейке.

При возникновении отказов в работе любого узла контролируемого участка происходит перевод ЯПУ в защитное состояние, при котором контрольно-путевое реле включается и выключается индикация зафиксированного отказа. Возврат ЯПУ в рабочее состояние осуществляется только после устранения отказа [9].

3 Экономическая часть

3.1 Характеристика проектируемого участка

Рассматриваемый перегон Сухановка – Гвоздево относится к однопутному участку Барановский – Хасан Уссурийского отделения Дальневосточной железной дороги (ЩЧ-7), примыкает к главному направлению по станции Барановский. Конечная станция Хасан расположена на государственной границе с Корейской Народно-Демократической Республикой. Участок Барановский – Хасан является однопутным, имеет протяженность 239,5 километров и оборудован двусторонней релейной полуавтоматической блокировкой (РПБ КБ ЦШ). На участке расположено 12 станций. Для обеспечения безопасности движения и ускорения пропуска поездов, станции Хасанского участка оборудованы электрической централизацией стрелок и сигналов.

Среднесуточный объем погрузки всех станций Хасанской ветки составляет 11 вагонов, выгрузки 90 вагонов. Основными станциями участка являются: Хасан, Гвоздево, Посьет, Славянка, Приморская.

Станция Гвоздево производит работу по приему, отправлению, пропуску грузовых и пассажирских поездов, выгрузке вагонов, смене локомотивов и локомотивных бригад.

Станция Сухановка производит работу по приему, отправлению, пропуску грузовых и пассажирских поездов.

Протяжность перегона Сухановка – Гвоздево составляет 15930 метров, род тяги перегона – автономная тяга, оборудован релейной полуавтоматической блокировкой РПБ КБ ЦШ.