Система ДК двухуровневая. Первый уровень – это передача информации с перегонов на промежуточные станции. Здесь ДСП видят движение поездов на прилегающих к этой станции перегонах. Кроме этого ДСП контролируют состояние путей на станции. Второй уровень – передача информации с промежуточных станций на центральный пост, т.е. поездному диспетчеру ДНЦ. Информация о состоянии СЦБ, связи и др. передается дежурному инженеру дистанции, туда, где расположены ШЧ. По имеющейся информации ШЧИД определяет состояние устройств и принимает решение об устранении неисправностей.

В настоящее время широко распространены две системы: частотный диспетчерский контроль (ЧДК) разработка КБ ЦШ (1966 г.) и аппаратно-программный комплекс диспетчерского контроля (АПК-ДК).

Исходной информацией является информация, передаваемая с сигнальных точек. На сигнальных точках установлена аппаратура контроля сигнальной точки. В ЧДК – это генераторы типа ГКШ (генератор камертонный со штепсельным включением), выдающие частотный сигнал, передаваемый на промежуточную станцию. Генераторы работают в диапазоне частот от 300 до 1500 Гц. В этом диапазоне расположено 16 частот от f1 до f16. Так как диапазон сравнительно узкий, требуется высокоточная настройка генератора и высокая стабильность частоты. Это достигается включением в задающий каскад генератора камертонного фильтра. Опрос сигнальных точек ЧДК является непрерывным, что позволяет регистрировать местонахождение поезда на перегоне, движущегося с любой практически реализуемой скоростью.

На рисунке 1.4 показана структурная схема генератора ГКШ, на которой В – выпрямитель, преобразующий переменное напряжение в постоянное; СФ – сглаживающий фильтр, предназначен для сглаживания выпрямленного напряжения; ГКФ – задающий каскад генератора с камертонным фильтром; У – усилитель – это выходной каскад генератора управляемый сигналами схемы кодирования СК, форма которых будет зависеть от состояния сигнальной точки; Тр1 – служит для разделения каскадов генератора; Тр2 – для согласования с линией передачи информации и как изолирующий трансформатор, который подаёт в линию ДСН сигнал непрерывной частоты, если блок-участок свободен или не подаёт, если блок-участок занят. Информация на промежуточную станцию передается по линии ДСН (прямой провод) – линия двойного снижения напряжения и ОДСН (обратный провод).

Через схему СК на выходной усилитель через выпрямитель подается питание.

Рисунок 1.4 – Структурная схема генератора ГКШ

Рисунок 1.5 – Схема передачи сигналов от генераторов ЧДК

Информация передается одновременно со всех сигнальных точек. Для разделения информации используется импульсно-частотный признак. На каждой промежуточной станции в составе аппаратуры ЧДК имеются приемники ПК1-ПК16 (приемник камертонный). Приемники принимают сигналы от генераторов ГКШ и управляют индикацией на табло ДСН. Содержание информации будет зависеть от состояния сигнальных точек. Информация с сигнальных точек формируется схемами кодирования. Источниками кодов являются кодовые путевые трансмиттеры.

Применение частотного принципа контроля объектов позволили расширить функции ДК, возложив на него ещё обязанности диагно­стической системы. Так, манипулируя работу задающего каскада ГК с помощью некоторых контрольных контактов, можно передавать на станцию дополнительную информацию, например, о перегорании лампы красного огня, отсутствии основного и резервного питания, неисправности ДЯ и др.

Рисунок 1.6 – Схема кодирования информации в системе ЧДК

Ж – это контакты сигнального реле Ж. Если участок занят, то реле Ж обесточено. При помощи контактов реле Ж передается информация о свободности или занятости контролируемого б/у.

О – контакт огневого реле, который контролирует состояние включенной лампы светофора (чаще всего красного). Если лампа исправна, то реле О под током, если неисправна, то О обесточивается.

А – аварийное реле, которое контролирует основное питание сигнальной точки.

А1 – контакт аварийного реле контролирующего наличие резервного питания на сигнальной точке.

ДА – дешифратор автоблокировки.

1 – контакт первого счетчика дешифратора автоблокировки.

Содержание сигналов:

– Если на сигнальной точке все исправно и блок участок свободен на У подается непрерывное питание, а в линию ДСН поступает непрерывный сигнал. На станции приемник ДК принимает этот непрерывный сигнал и на выходе приемника реле Р находится под током. Лампочка на табло ДСП выключена.

– Если блок-участок занят, реле Ж обесточено, счетчик 1 также обесточен. Цепь питания У размыкается и сигнал в линию ДСН не передается. На станции соответствующий ПК не будет принимать сигнал и реле на его выходе обесточится. На табло включится лампочка красного цвета, которая соответствует контролируемой сигнальной точке.

– Если реле Ж находится под током, т.е. б/у свободен, но перегорит лампа красного огня, то питание на У будет поступать в коде КЖ. На табло появится соответствующая индикация (лампочка мигает в соответствии с кодом).

– Кроме этого проверяется исправность состояния ДА. Если ДА неисправен, то реле Ж обесточено, при этом информация будет передаваться через контакт счетчика 1. Сигнал передаваемый в линии ДСН, будет последовательно меняться т.к. счётчик 1 работает в коде КЖ, Ж или З по мере удаления поезда. По миганию лампочки у ДСП можно судить о характере неисправности на сигнальной точке.

Рисунок 1.7 – Передача информации со станции на центральный пост

Информация на центральный пост (ЦП) с промежуточной станции передается с помощью линейных генераторов (ЛГ). При этом используются 15 частот f1-f15, а f16 применяется для работы тактового генератора. Частотные сигналы передаются с промежуточных станций в линию диспетчерского контроля ДК-ОДК. Поскольку с каждой станции передается информация о состоянии 32-х объектов (16 – перегонных, 16 – станционных) и к линии ДК может подключаться 15 станций, то общий объем контролируемых объектов равен 480.

На рисунке 1.7 представлены ГК – камертонные генераторы, устанавливаются на перегонах в релейных шкафах контролируемых сигнальных точек, ближе к станции – с более высокой частотой располагаются; Табло ДСП – табло дежурного по станции; У – усилители, усиливают принимаемые сигналы из линии ДСН; П – приемники ДК; ПК – камертонные приемники, каждый из которых настроен на свою частоту; Р – распределитель; РДК – распределитель ДК.

Приемники подключаются к Р , который опрашивает состояние приемников. К Р подключаются контакты контрольных реле (КР), контролирующих состояние объектов на станции (пути, стрелки, светофоры). Распределитель по очереди опрашивает эти объекты. К одному Р могут быть подключены 32 объекта (16 П и 16 КР). Распределители работают в пошаговом режиме под управлением блока управления распределителем (БУР). Устанавливаются БУР на каждой станции, как и Р. Р работают синхронно и синфазно на всех станциях. Синхронность обеспечивается подачей тактовых импульсов. Эти тактовые импульсы подаются в линию диспетчерского контроля ДК и ОДК от тактового генератора ГТ. От этих импульсов работают БУР, которые в свою очередь управляют работой Р на всех станциях. Синфазность работы Р необходима для того, чтобы на каждом шаге к Р подключались одноименные объекты. Синфазность обеспечивается тем, что после 32 шага Р формируется длинная пауза, в течение которой распределители на всех станциях приходят в исходное состояние – цикловая синхронизация. ГТ может располагаться на любой станции, при этом должен быть обеспечен уверенный прием тактовых импульсов по всему участку (чаще на середине участка или на ЦП). ГТ работают на самой высокой частоте f16.

Распределители управляют линейными генераторами ЛГ1÷ЛГ15. Эти генераторы настроены на 15 различных частот. В нормальном состоянии ЛГ «молчат». Если какой-то объект меняет свое состояние, то соответствующий распределитель на данном шаге включает линейный генератор.

На центральном пункте располагается табло матричного типа - табло поездного диспетчера. К табло – матрице подключаются выходы приемников ПК1÷ПК15 и выходы Р.

Рисунок 1.8 – Табло-матрица ЧДК

На табло изображается конфигурация контролируемого участка (15 горизонталей, 32 вертикали). На горизонтали передается информация со станции. Элементами индикации, размещенными на табло, являются тиратроны МТХ-90 или светодиоды.

В зависимости от управления табло могут быть статическими и динамическими.

Статическое табло обладает памятью, где информация, передаваемая на табло, запоминается элементами памяти. Динамические табло не имеют элементов памяти и информация отображается только в момент подключения горизонталей и вертикалей и не запоминается. В этом случае за счет скорости опроса вертикалей и горизонталей информация воспринимается глазом человека как непрерывная. Динамическое табло более экономичное, хотя и более сложное в управлении. На пересечении горизонталей и вертикалей включены элементы индикации (светодиоды).

Основным недостатком данной системы является её низкая информативность о поездной ситуации и о контролируемых объектах; устаревшая элементная база; сложность в настройке системы и обслуживании.

1.4 Система автоматического управления тормозами (САУТ)

САУТ предназначена для предотвращения проезда светофоров с запрещающими показаниями. Она работает совместно с устройствами АЛСН. САУТ получает информацию от АЛСН, обрабатывает её, регулирует скорость движения поезда и обеспечивает остановку поезда перед запрещающим светофором с точностью до 50 м.

САУТ-Ц обеспечивает:

– контроль допустимой скорости с индикацией машинисту резерва скорости при движении по зелёному огню АЛСН, а в случае повышения скорости производит отключение тяги и осуществляет служебное торможение до заданной скорости;

– контроль и регулирование скорости поезда служебным тормо­жением при следовании на жёлтый сигнал путевого светофора в зависимости от длины и уклона блок-участка с учётом фактической эффективности тормозов поезда. Это позволяет проследовать путевой светофор с жёлтым показанием со скоростью, определяемой в зависимости от длины и уклона следующего блок-участка на перегоне, а на станциях в зависимости от допускаемых скоростей движения по станционным путям;

– после проследования входного светофора станции и движении на закрытый выходной светофор система обеспечивает контроль и снижение скорости по входным станционным стрелкам, контроль и регулирование скорости по станционным путям и автоматическую остановку поезда служебным торможением перед запрещающим светофором на расстоянии 50 м с точностью 40 м;

– при самопроизвольном уходе поезда вперёд или назад система принудительно останавливает поезд.

Локомотивные устройства САУТ-Ц содержат:

– две бортовые микропроцессорные ЭВМ (ЭВМ1, ЭВМ2);

– блок диагностики системы;

– пульт управления;

– пульт индикации;

– два датчика измерения пути, скорости и направления движения;

– блок памяти путевых параметров перегона;

– микропроцессорный синтезатор речи;

– антенна для приёма сигналов путевых устройств.

Обе ЭВМ работают параллельно. Решение о торможении поезда или регулирования скорости принимается тогда, когда обе машины выдают одинаковую информацию. В случае разногласия система отключается (мажоритарный принцип). Этим обеспечивается надежность и безопасность применения системы. Обе ЭВМ получают информацию с датчиков о фактической скорости и пройденном пути. Также ЭВМ получают информацию от антенны расположенной с правой стороны локомотива над рельсом. Она подает на ЭВМ частотные сигналы – эти сигналы и есть сигналы САУТ. Кроме того ЭВМ получают сигналы от системы АЛСН (кодовые сигналы). Обработав эту информацию ЭВМ принимает решение о разгоне или торможении поезда.

В блоке памяти путевых параметров перегона (БЛП) содержится вся информация об участках пути. Объем информации в БЛП достаточен для обеспечения движение поезда по всему маршруту. БЛП управляет речевым синтезатором, который предупреждает машиниста о препятствии: «Внимание впереди тоннель, переезд, станция и т.д.»

В подтверждение этого сообщения машинист должен нажать рукоятку бдительности РБ и в случае не нажатия, через 5 секунд раздаётся свисток ЭПК, требующий нажатия РБ. При не подтверждении бдительности автоматически осуществляется торможение поезда.

1.5 Устройство контроля схода подвижного состава (УКСПС)

УКСПС предназначены для остановки поезда перед станцией у входного светофора, при наличии в составе сошедших с рельс колесных пар или свисающих частей, выходящих за пределы габарита по низу, способных повредить стрелочные переводы.

Датчики УКСПС устанавливаются перед станцией на расстоянии, обеспечивающем остановку поезда у входного светофора при их нарушении, как правило, служебным торможением. Место установки датчиков УКСПС определяется комиссией. Схема установки датчиков УКСПС отражается на путевом плане перегона и утверждается руководством службы. При срабатывании датчиков УКСПС входной светофор перекрывается на запрещающее показание. Открытие входного светофора в этом случае и прием остановленного поезда и всех других поездов до восстановления датчиков УКСПС осуществляется при помощи специальной кнопки со счетчиком числа нажатий с регистрацией в журнале СЦБ формы ДУ-46. При срабатывании датчика УКСПС от поезда, отправившегося со станции на однопутном участке, дежурный по станции отправления, получив сигнал срабатывания УКСПС, должен немедленно оповестить об этом по радио машиниста локомотива отправившегося поезда, поездного диспетчера и дежурного по соседней станции, в направлении которой отправлен поезд. Регламент восстановления датчиков УКСПС определяется начальником дороги в зависимости от значимости линии и интенсивности движения поездов.

Устройство является дополнительным средством повышения безопасности движения поездов. Устройство монтируется на деревянной шкале длиной 2750 мм, не ближе 5 м от стыка: на участках с железобетонными шпалами на деревянной шпале указанной длины, укладываемой взамен железобетонной. Сопротивление электрической цепи не более 1 Ома. Усилие разрушения в пределах 40-42 кН.

Основными составными частями устройства, предназначенными для построения электрической цепи являются датчики, планки и перемычки. В УКСПС 5 датчиков, каждый из которых состоит из двух оснований 1 и кронштейна 2. Основания датчика пришиваются к деревянной шпале с помощью костылей. Кронштейн датчика фиксируется на его основаниях болтами 3 с контргайками. Три датчика из пяти применяются для установки внутри рельсовых колен, а два снаружи. Планки, которых в устройстве 2 шт, предназначены для электрического соединения болтов 4 оснований двух соседних датчиков, размещаемых внутри рельсовой колеи. Перемычки, которых в устройстве 2 шт, предназначены для электрического соединения болтов (4) оснований двух соседних датчиков, размещаемых по разные стороны. Для электрического соединения болтов (4) оснований крайних датчиков кабельной концевой муфтой применяются изолированные перемычки. Разрушаемыми элементами устройства являются кронштейны датчиков, в связи с чем в комплект поставки входят запасные кронштейны – 5 шт.

Из-за случаев закорачивания перемычек от кабельной муфты к датчику УКСПС, необходимо подключение датчиков УКСПС на подходах к станциям осуществлять с помощью двух кабельных муфт, расположенных по разные стороны рельсовой колеи, а соединения между этими муфтами выполнять кабелем.

Принцип действия устройства заключается в разрушении кронштейна датчика в месте удара при наличии в движущемся поезде волочащихся деталей, выступающих за нижний габарит, или при его сходе с рельсов. В результате разрушения датчика увеличивается электрическое сопротивление цепи, состоящей из датчиков, планок и перемычек и происходит обесточивание реле 1(2) КС. Разрушенные при ударе кронштейны датчиков заменяются новыми из числа запасных.

1.6 Комплекс технических средств многофункциональный (КТСМ)

КТСМ – аппаратура мониторинга и диагностики, основное предназначение которой заключается в модернизации систем ПОНАБ-3, отслеживающих аварийную ситуацию перегрева букс. Микропроцессорный модуль КТСМ на железной дороге стал применяться в 1999 году. Частично заменяя перегонное оборудование, и, вместе с тем, проводя всеобъемлющую замену всех без исключения стационарных приборов, проходил процесс модернизации.

КТСМ-01 применяется и в сочетании с новым контрольным пультом (линейным). Примечательно, что к одному автоматизированному рабочему месту (АРМ) можно подключить до 4-х комплексов.

Принцип действия КТСМ заключается в преобразовании и дальнейшей обработке электрических сигналов, что вырабатываются напольным оборудованием приборов ДИСК-Б или ПОНАБ-3. Информация о результатах подобного контроля, а также при срабатывании КТСМ, передаётся на пульт-табло дежурного по станции или поездного диспетчера (при диспетчерской централизации).