Структура КТСМ имеет 3 уровня. На первом (нижнем) уровне происходит формирование подробной информации, в деталях отражающей техническое состояние подвижного состава (ПС), при этом задействуется перегонное (напольное, постовое) оборудование. Напольные устройства включают в себя: напольные камеры (НКЛ и НКП – левая и правая); датчики прохода колес; РЦН (рельсовая цепь наложения); муфты кабельные. В состав постового оборудования, которое располагается непосредственно в помещении перегонного поста, входят: силовой щит; блок сопряжения и управления (БСУ-П); периферийный контроллер (ПК); технологический пульт (ПТ); датчик для измерения температуры наружного воздуха (ДТНВ).

ПК в КТСМ отвечает за реализацию всех алгоритмов, касающихся правильного функционирования постовых приборов. БСУ-П дает возможность согласовывать между собой цепи напольного, силового оборудования с цепями периферийного контроллера и обеспечивает электропитание всех приборов напольного оборудования. ПТ предназначен для выполнения проверки и последующие регулировки всей аппаратуры КТСМ, что на практике осуществляется силами персонала.

На среднем уровне системы КТСМ находится станционное оборудование, регистрирующее и сигнализирующее. В состав первой категории включены концентратор информации и АРМ оператора, который находится на линейном посту контроля. Сигнальное оборудование включает в себя сигнализационные устройства внутри рабочего помещения ДСП, световой индикатор и систему речевого оповещения.

Элементом, относящимся к верхнему уровню КТСМ, является АРМ оператора ЦПК, расположенного в ПТО или ПКТО. Устройство объединяет всю информацию, что поступает с линейных ПК. Сеть, используемая для передачи данных СПД, реализовывается на базе концентратора информации (КИ). Примечательно, что централизация данных осуществляется в пределах участка движения поездов без остановки, а линейные ПК должны быть расположены на расстоянии длиной в 25-35 км.

Комплекс КТСМ-01Д (рисунок 1.4), дополнительно к перечисленному для КТСМ-01, включает в себя подсистему контроля заторможенных колес и обеспечивает подключение, и ввод информации от устройства контроля наличия напряжения на основном и резервном фидерах питания УКП-220М. Кроме того комплекс КТСМ-01Д имеет четыре дискретных (пользовательских) входа обеспечивающих подключение дополнительных устройств (например: пожарная сигнализация, извещение о приближении поезда и т.д.)[5].

Комплекс КТСМ-02 (рисунок 1.5) является микропроцессорной многофункциональной системой автоматического контроля технического состояния железнодорожного подвижного состава. Комплекс КТСМ-02 состоит из перегонного (постового и напольного оборудования) концентратора информации КИ-6М и автоматизированного рабочего места оператора (АРМ ЛПК), размещённых на станции.

На линейных пунктах контроля система КТСМ-02 комплектуется подсистемами контроля различного назначения (см. структурную схему на титульном листе): буксовых узлов (Б) и заторможенных колесных пар или тележек (Т), а по отдельному заказу доукомплектовывается подсистемой контроля дефектов колес (К), подсистемой (В) для обнаружения волочащихся деталей (УКСПС, СКВП-2).

Рисунок 1.4 – Структурная схема КТСМ-01Д

Рисунок 1.5 – Структурная схема КТСМ-02

1.2.3 Устройство контроля схода подвижного состава

Одним из дополнительных средств, обеспечивающих безопас­ность движения поездов на железнодорожном транспорте, является устройство контроля схода подвижного состава (УКСПС).

Внедрение УКСПС позволяет повысить эффективность эксплуатации за счет повышения технологической дисциплины (увеличение степени достоверности данных о состоянии устройств); повышения экономических показателей и сокращения времени задержек поездов.

Средства УКСПС предназначены для автоматического обнару­жения деталей, выступающих за пределы нижнего габарита в желез­нодорожном подвижном составе, для контроля схода подвижного состава, остановки поезда перед железнодорожной станцией или искусственным сооружением и являются дополнительными средствами, обеспечивающими безопасность движения поездов на железнодорожном транспорте.УКСПС состоят из напольного и постового оборудования.

Напольные устройства (рисунок 1.6) включают в себя:

- датчики, воспринимающие удар и разрушаемые при выходе за нижний габарит деталей или сходе подвижного состава;

- токопроводящие планки и перемычки, обеспечивающие электрическое соединение датчиков между собой и с кабельными муфтами (стойками), расположенными по обе стороны пути;

- шпала или специальная металлическая конструкция (для УКСПС-У) для крепления датчиков;

- кабель от релейного шкафа до кабельных муфт (стоек);

- приборы электропитания и контроля целостности шлейфа;

- канал передачи данных о срабатывании УКСПС на станцию.

Рисунок 1.6 – Напольное оборудование УКСПС

Шлейфом УКСПС называется совокупность всех вышеперечисленных элементов УКСПС, включенных в единую электрическую схему.

Постовые устройства УКСПС включают:

- схему контроля состояния устройств УКСПС, обеспечивающую при их срабатывании перекрытие входного светофора и включение речевого информатора (РИ);

- контрольный звонок - извещает ДСП о срабатывании УКСПС;

- РИ, обеспечивающий автоматическое извещение машиниста поезда о срабатывании устройств УКСПС;

- кнопки выключения устройств УКСПС при их нарушении до восстановления и проверки.

Принцип действия УКСПС основан на разрушении датчика при наличии в движущемся железнодорожном подвижном составе волочащихся деталей, выступающих за нижний предел габарита или при его сходе с рельсов [6]. Усилие разрушения датчиков должно быть от 40 до 42 кН (УКСПС) и от 5 до 7 кН (УКСПС-У).

В результате разрушения датчиков УКСПС неисправным подвижным составом срабатывают контрольные приборы, которые воздействуют на устройства СЦБ. При этом на аппарате управления устройствами СЦБ дежурного по станции (ДСП) или на щитке управления тоннельной (мостовой) сигнализации звенит звонок, загорается лампочка красного цвета вместо белой, включается наружный звонок (если он предусмотрен проектом). Входной, проходной или светофор прикрытия перекрываются с разрешающего показания на запрещающее, заградительный светофор сигнализирует красным огнем, машинисту поезда передается сообщение по каналу поездной радиосвязи с помощью речевого информатора о срабатывании УКСПС. Для выключения звонка при срабатывании УКСПС, а также при восстановлении действия УКСПС, на аппарате управления имеется кнопка КСЗ, а на щитке управления тоннельной (мостовой) сигнализацией – кнопка ВЗВ.

Рисунок 1.7 – Размещение УКСПС перед предвходным светофором при трехзначной АБ

1.2.4 Система частотного диспетчерского контроля

В системе частотного диспетчерского контроля (ЧДК-80) используется частотное разделение передаваемых сообщений, для этого на каждой сигнальной установке перегона устанавливается генератор ГК, вырабатывающий одну из 16 фиксированных частот в диапазоне 300...1500 Гц.

Генераторы ГК перегонных сигнальных установок включаются параллельно в двухпроводную цепь ДСН (двойного снижения напряжения). Действие генераторов связано с состоянием контролируемых объектов. В зависимости от состояния блок-участка генераторы ГК по цепи ДСН посылают на прилегающие к перегону станции соответствующие каждой сигнальной установке сигналы (частоты). На станции от каждого принятого сигнала через усилитель У и фильтр Ф включается контрольная лампочка на табло ДСП. Контрольные лампочки устанавливаются в верхней части аппарата управления по числу контролируемых сигнальных установок перегона, примыкающего к данной станции.

С помощью генератора ГК с каждой СУ передается следующая информация: перегорание лампы красного огня, свободность или занятость блок-участка, отсутствие основного или резервного питания переменным током, неисправность дешифратора (в кодовой АБ). 

При свободном блок-участке и отсутствии неисправностей на сигнальной установке создается цепь непрерывного питания генератора ГК. В линию ДСН подается непрерывный сигнал на частоте данного генератора. Прием этого сигнала на станции контролируется выключенным состоянием контрольной лампочки на табло ДСП;

При занятом блок-участке и отсутствии неисправностей питание генератора отключается. Частотный сигнал в линию ДСН не посылается, и на табло ДСП контрольная лампочка светится непрерывным светом.

При перегорании лампы красного огня обесточивается огневое реле, которое тыловыми контактами замыкает цепь питания генератора ГК частотным кодом, состоящим из импульсов длительностью 0,3 с и интервалов длительностью 1 с. При приеме этого кода на станции контрольная лампочка данной сигнальной установки на табло ДСП будет мигать. 

Прекращение подачи основного питания на сигнальную установку контролируется выключением реле А, которое, замыкая тыловой контакт, образует цепь питания генератора ГК частотным кодом, состоящим из импульсов и интервалов длительностью 1 с. Отсутствие подачи резервного питания контролируется выключением реле А1,через тыловые контакты которого образуется цепь питания генератора частотным кодом, состоящим из импульсов длительностью 1 с и интервалов длительностью 0,3 с. По режиму мигания контрольной лампочки на табло ДСП определяется характер повреждения на сигнальной установке перегона. С переездной установки передается информация о перегорании ламп переездного светофора, неисправности цепи ДСН, работе комплекта мигающих устройств, занятости участка приближения. 
Информация о положении поездов на перегонах, полученная на промежуточных станциях, сведения о занятости приемоотправочных путей и о состоянии входных и выходных светофоров передается на диспетчерский пост по линии ДК с помощью генератора ГЛ (рисунок 1.8). Эта двухпроводная линия может быть воздушной или кабельной.

Генераторами ГЛ управляют распределители Р, установленные на каждой промежуточной станции и диспетчерском посту. Распределители Р на станциях связаны с контролируемыми объектами. Передача информации с промежуточных станций на пост ДНЦ производится циклично. Поэтому все распределители Р работают синхронно от импульсов тактового генератора ГТ, установленного на конечной станции участка. Тактовые импульсы на всех промежуточных станциях и посту ДНЦ через приемники (У и Ф), помещенные в блоках ГЛ, поступают на распределители и приводят их в движение. От каждого тактового импульса распределители делают один шаг. Цикл работы распределителя состоит из 32 шагов, что позволяет контролировать на каждой станции 32 объекта[7].

Рисунок 1.8 – Структурная схема ЧДК

На диспетчерском посту частотные сигналы поступают на общий 
усилитель У и затем на приемные устройства Ф, с помощью которых 
дешифрируется кодовый сигнал с каждой промежуточной станции. 
Приемные устройства через распределитель Р связываются с выходными цепями табло ДНЦ. Если какой-либо блок-участок занят, то на соответствующем шаге распределителя с одной из станций не поступит сигнал контрольной частоты и на табло ДНЦ включится соответствующая лампочка, сигнализирующая ДНЦ о занятости блок - участка. Лампочка будет светиться до тех пор, пока в один из циклов не поступит сигнал о свободности блок-участка.

Состояния контролируемых объектов отражаются на табло 
(рисунок 1.9), которое устанавливается в помещении ДНЦ и представляет собой схему участка с контрольными лампочками, включающимися при занятии блок-участков и открытии входных и выходных светофоров. 

Табло ЧДК собирают из секций. У контрольных лампочек перегонных объектов поставлены цифры, указывающие номер сигнальной установки; цифры, поставленные внутри лампочек, показывают порядковый номер объекта по контролю. Входные светофоры контролируются отдельными лампочками нечетного и четного направления (Н и Ч), а выходные — групповыми (НО или ЧО).

Рисунок 1.9 – Секция табло диспетчерского контроля

1.3 Анализ отказов устройств СЦБ Спасск-Дальненской дистанции

За 2013 год зафиксировано 107 отказов в работе устройств СЦБ на 131 час 31минуту. Задержано 20 поездов на 13 часов 07 минут, по посадкам / высадкам 13 поездов на 6 часов 12 минут, по прибытию 1 пригородный поезд на 6 минут.

В 2014 года на полигоне дистанции произошло 90 отказов в работе устройств СЦБ на 94 часа. 36минут. Задержано 34 поезда на 30 часов 47 минут, по посадкам / высадкам 15 поездов на 6 часов 18 минут.

За 2015 год произошло 87 отказов в работе устройств СЦБ на 103 часа 17 минут.