Содержание

Введение 7

1 Эксплуатационная часть 9

1.1 Организация движения на станциях, оборудованных устройствами ЭЦ 9

1.1 Общая характеристика и классификация систем электрической централизации 10

1.1.1 Общие понятия 10

1.1.2 Блочная маршрутно-релейная централизация 12

1.1.3 Релейно-процессорная централизация ЭЦ МПК 13

1.1.4 Микропроцессорная централизация Ebilock-950 14

1.2 Локомотивные системы безопасности и регулирования движения поездов нового поколения 16

1.3 Сравнительный анализ существующих локомотивных систем безопасности 17

1.4 Обоснование необходимости внедрения системы МАЛС на станции Ванино 20

2 Техническая часть 23

2.1 Назначение системы 23

2.1 Увязка МПЦ со станционными устройствами МАЛС 34

2.2.2 Увязка релейной ЭЦ со станционными устройствами 42

МАЛС 42

2.3 Электропитание станционных устройств МАЛС 49

2.4 Бортовая аппаратура МАЛС 50

2.5 Радиоканал передачи данных 56

2.6 Средства спутниковой навигации 57

2.7 Описание АРМ МАЛС 58

2.8 Описание операций на АРМ ДСП МАЛС 64

3 Экономическая часть 71

3.1 Технико-экономическое обоснование эффекта от внедрения

системы МАЛС 71

3.2 Расчет капитальных затрат 71

3.3 Расчет текущих затрат 75

3.4 Проблемы определения экономического эффекта 78

4 Охрана труда 79

Заключение 85

Список используемых источников 87

Введение

Системы управления объектами на станциях играют важнейшую роль среди устройств железнодорожной автоматики и телемеханики. Безопасность движения поездов в целом во многом зависит от безопасности станционных передвижений. Такие передвижения разделяются на поездные и маневровые.

Одной из главных проблем безопасности станционных передвижений является безопасность при проведении маневровых работ.

Статистика нештатных ситуаций показывает, что в последнее время они происходят, в основном, на станциях. Это говорит о недостаточном уровне безопасности движения поездов на станциях, который обеспечивается существующими техническими средствами. Типовые устройства электрической централизации в процессе установки маршрутов движения по станции не учитывают в полной мере особенности работы по технико-распорядительному акту. Введение системы компьютерного набора маршрутов, особенно при использовании маневровой автоматической локомотивной сигнализации МАЛС, позволит вводить ограничения на установку тех маршрутов движения, которые не защищены логикой работы электрической централизации.

Система МАЛС предназначена для обеспечения безопасности маневровых передвижений в пределах станции благодаря ограничению максимальной скорости маневрового локомотива или состава и автоматической остановки перед запрещающим показанием маневрового светофора. Применение данной системы позволяет исключить столкновения локомотивов и вагонов на станциях и предотвращает возникновение аварий из-за ошибок персонала.

В качестве канала передачи информации от станционных устройств системы МАЛС на локомотивы служит цифровой радиоканал, а позиционирование локомотивов определяется благодаря средствам спутниковой навигации.

В системе МАЛС предусмотрена возможность задания маршрутов для поездных локомотивов, оборудованных системой КЛУБ-У с цифровым радиоканалом связи, что позволяет повысить безопасность прохода поездов по станции.

1. Эксплуатационная часть

   1. Организация движения на станциях, оборудованных устройствами ЭЦ

Все передвижения поездов и маневровых составов на станциях осуществляется по маневровым и поездным маршрутам, которые представляют собой часть путевого развития станции, подготовленную для передвижений с учетом требований безопасности.

Поездные маршруты подразделяются на маршруты приема, передачи и отправления.

Маршрут приема обеспечивает перемещение поездов с перегона на главный или приемоотправочный путь станции. При этом началом маршрута приема является открытый входной светофор, а концом – светофор, установленный в конце приемного пути.

Маршрут передачи позволяет поезду передвигаться в пределах станции с приемо-отправочного пути одного парка на приемо-отправочный путь другого парка. Началом маршрута передачи является открытый маршрутный светофор, а концом – приемо-отправочный путь парка назначения.

Маршрут отправления позволяет поезду проследовать с приемо-отправочного пути станции на перегон. Началом маршрута отправления является открытый выходной светофор, а концом – первый блок-участок при автоблокировке или перегонный путь в целом при полуавтоблокировке.

По маневровым маршрутам передвигаются подвижные единицы, не подготовленные для выезда на перегоны. Началом маневрового маршрута может быть открытый маневровый светофор или место получения разрешения на передвижение, передаваемого по радио или с помощью ручных сигналов, а концом - первый попутный маневровый светофор, станционный путь, нецентрализованная зона станции, например, тупик, или граница станции.

Главной составляющей всех станционных систем автоматики и телемеханики является централизация стрелок и сигналов, которая представляет собой совокупность устройств централизованного управления стрелками и сигналами и их контроль. Централизация обеспечивает логические взаимозависимости (блокировку) между станционными объектами в соответствии с требованиями безопасности движения поездов и безопасное управление на расстоянии стрелочными переводами и показаниями станционных светофоров.

1. Общая характеристика и классификация систем электрической централизации

1. Общие понятия

Электрическая централизация является автоматизированной системой управления движением поездов на железнодорожных станциях, в которой предусматривается создание маршрутов для поездных и маневровых передвижений в пределах станции.

Структура электрической централизации на станции отображена на рисунке 1. 1.

Рисунок.1. 1 — Структурная схема электрической централизации

При ЭЦ все путевые секции оборудуются рельсовыми цепями для контроля их состояния, что исключает перевод стрелок и открытие светофоров при их занятости. Дистанционный перевод и контроль стрелок осуществляется с помощью стрелочных электроприводов переменного или постоянного тока. С помощью светофоров регулируются поездные передвижения. Их индикация соответствует Инструкции по сигнализации на железных дорогах Российской Федерации. Все это позволяет дежурному по станции (ДСП) дистанционно руководить поездной и маневровой работой на станции, контролируя поездную ситуацию на табло.

Таким образом, ЭЦ как система управления и контроля выполняет следующие основные функции:

- контроль состояния объектов управления;

- фиксация действий ДСП на пульте управления;

- управление напольными объектами с соблюдением условий безопасности движения поездов;

- мониторинг поездной ситуации на станции с ее отображением на табло ДСП или ДНЦ.

На сети дорог Российской Федерации введены в эксплуатацию несколько систем ЭЦ, различных по сложности, выполняемым функциям и конструктивному исполнению. Это определяется специфическими особенностями станций, а именно их назначением (промежуточные, участковые, сортировочные, грузовые и др.), количеством включенных в централизацию стрелок и сигналов и пропускной способностью движения поездов.

1.1.2 Блочная маршрутно-релейная централизация

Блочная маршрутно-релейная централизация (БМРЦ) нашла широкое применение на участковых, сортировочных и промежуточных станциях с числом стрелок более 30 и большим объемом поездной и маневровой работы.

Большая часть всей аппаратуры БМРЦ размещается в функциональных блоках, которые в виде типовых конструкций с законченным монтажом изготавливают на заводах. Аппаратура БМРЦ и электропитающие устройства размещаются в посту ЭЦ.

В системе БМРЦ используется маршрутное управление стрелками и сигналами, при котором основной маршрут любой сложности устанавливается последовательным нажатием кнопок начала и конца маршрута, после чего автоматически переводятся ходовые и охранные стрелки, а затем открывается светофор. Секционный способ размыкания маршрута позволяет размыкать секции постепенно, по мере их освобождения хвостом подвижного состава. Такой способ размыкания позволяет увеличить пропускную способность горловин станций.

1.1.3 Релейно-процессорная централизация ЭЦ МПК

Релейные ЭЦ имеют ряд недостатков, одни из которых – огромное количество громоздкого оборудования, особенно электромагнитных реле, что обуславливает большие затраты на техническое обслуживание и необходимость больших площадей для размещения постовой аппаратуры. В связи с этим возникла необходимость внедрения микропроцессорных технологий в работу систем ЭЦ станций, одной из которых является система компьютерного управления для релейной электрической централизации стрелок и сигналов (ЭЦ-МПК), разработанная Центром компьютерных железнодорожных технологий ПГУПС.

ЭЦ-МПК является наращиваемой системой и интегрируется с исполнительными схемами релейных ЭЦ.

Аппаратами управления является компьютерная периферия в виде клавиатуры и манипулятора «мышь». Информация отображается на 21-дюймовых мониторах или плазменном табло. Исполнительные схемы строятся плану станции.

Средства вычислительной техники в системе ЭЦ - МПК необходимы для: выполнения функций маршрутного набора; реализации режима автодействия светофоров; двукратного перевода стрелки; последовательного пуск стрелок; фиксации неисправностей; оповещения монтеров пути; обдувки стрелок; автоматического протоколирования действий персонала, работы системы и устройств; оперативное предоставление нормативно-справочной информации и данных технико-распорядительного акта станции; реализации функций линейного пункта ДЦ для кодового управления станцией, что позволяет сэкономить на капитальных затратах; автоматизации управления путем формирования маршрутных заданий; накопления маршрутов по принципу очереди и по времени исполнения; хранения, просмотра и статистической обработки отказов в ЭЦ; поддержки оперативного персонала в нештатных ситуациях; реконфигурации зоны управления; сопряжении с информационными системами вышестоящего уровня.

1.1.4 Микропроцессорная централизация Ebilock-950

В настоящее время принята обширная программа обновления устройств СЦБ и замены устаревших релейных устройств микропроцессорными системами. Это приведет к повышению уровня безопасности, уменьшению производственных площадей, потребляемой электроэнергии и объему строительно-монтажных работ и снижению эксплуатационных расходов.

На сети железных дорог Российской Федерации применяется несколько типов таких систем, одной из которых является централизация компьютерного типа Ebilock-950.

Система имеет трехуровневую структуру. Верхний уровень представляют АРМ ДСП, АРМ ШН и другие. Второй уровень занимает ядро системы – центральный процессор, который безопасным способом осуществляет все взаимозависимости, принятые для электрических централизаций стрелок и сигналов. Нижним уровнем является система объектных контроллеров (СОК), которые управляют электроприводами стрелок, сигналами и интерфейсными реле. Через эти реле передается статус состояния рельсовых цепей и всех систем, увязанных с компьютерной централизацией, а также состояния системы связи объектных контроллеров с центральным компьютером и системы электропитания.

Связь центрального процессора с объектными контроллерами (ОК) происходит по четырехпроводному кабелю (петля связи) через модемы и концентраторы. Это позволяет разместить ОК в непосредственной близости от объектов управления, в связи с чем значительно уменьшается расход кабеля и провода по сравнению с размещением всего оборудования на центральном посту.

Объектные контроллеры системы Ebilock-950 взаимодействуют с отечественными рельсовыми цепями, сигналами, электроприводами, реле и выполняют увязку со всеми существующими системами автоблокировки, переездной сигнализации и многими другими системами.

Еще одним достоинством системы является ее электропитающая установка. В Ebilock-950 используется мощный источник питания с необслуживаемой аккумуляторной батареей, от которого запитываются как электронные устройства, так и рельсовые цепи, электроприводы, сигналы, реле.

В настоящее время система МПЦ Ebilock-950 широко распространена на сети железных дорог Российской Федерации и эксплуатируется на малых, средних и крупных станциях, на участках с автономной тягой, а также постоянного и переменного тока.

1. Локомотивные системы безопасности и регулирования движения поездов нового поколения

Для регулирования движения на железных дорогах России в основном использовались устройства непрерывного типа АЛСН. В связи с низкой информативностью данной системы позднее был разработан новый канал АЛС-ЕН, который позволяет получать информацию о большем числе свободных блок-участков, его длине и скорости проследования впередилежащего светофора.

Низкая информативность системы АЛСН, связанная с использованием только трех активных сигналов, и ограниченность ее функциональных возможностей привели к необходимости введения новых локомотивных систем безопасности движения поездов, таких как КЛУБ, САУТ и другие.

Комплексное локомотивное устройство безопасности КЛУБ было разработано для повышения безопасности движения в поездной и маневровой работе путем приема сигналов от путевых устройств АЛСН и АЛС-ЕН и отображению их машинисту. Аппаратура КЛУБ предотвращает несанкционированное движение локомотива, производит сравнение фактической скорости с максимально допустимой, контроль торможения перед запрещающим сигналом светофора, формирование сигналов для системы автоматического управления тормозами САУТ и контроль бдительности машиниста и регистрация параметров движения.