Пояснительная (1198732), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

При въезде колесной пары вагона в зону чувствительности одной из катушек, например КИ1, изменяется начальная настройка резонансного контура РК1, и напряжение на его выходе уменьшается до величины, приводящей к закрытию компаратора К1. Вследствие этого, импульсный сигнал на счетном выходе СЧ1 отсутствует, индикатор И1 гаснет, что свидетельствует о наличии колесной пары в зоне катушки К1. Настройка резонансного контура РК1 восстанавливается при выезде колесной пары из зоны действия катушки КИ1, напряжение на входе компаратора К1 открывает его и на выходе этого канала возобновляется трансляция переменного дискретного сигнала.

Аналогично функционирует и другой рабочий канал, образованный катушкой КИ3. На посту ГАЦ в управляющем вычислительном комплексе ведется обработка поступающих с датчиков сигналов по алгоритму счета осей колесных пар, определению направления движения отцепа, занятости или свободности контролируемого участка. При этом, благодаря начальной настройке функциональных узлов компаратора К2, работа вспомогательного канала, регистрирующего работоспособное состояние УСО-М, не прекращается и при въезде колесной пары в зону действия датчиков.

Датчиками УСО-М на спускной части горки оборудуются:

- измерительный участок на ее вершине в направлении роспуска;

- путевые участки стрелок, включенных в ГАЦ;

- участки тормозных позиций.

При этом во всех установленных по назначению режимах работы количественные характеристики надёжности – работоспособность и восстанавливаемость – должны иметь следующие показатели:

- наработка на отказ – не более одного отказа на 10⁶ осей;

- полный средний срок службы – не менее 10 лет;

- среднее время восстановления напольного оборудования – не более 0,5 часа;

- среднее время восстановления напольного оборудования при механических повреждениях – не более 1,0 часа;

- вероятность пропуска оси должна быть не более 10^-6 при “гладком” движении;

- вероятность выдачи ложного сигнала наличия колеса при его отсутствии должна быть не более 10^-8.

1. Компенсированная защита горочных стрелок

В современных системах ГАЦ для защиты стрелок от несвоевременного и несанкционированного перевода используется не менее двух устройств, работающих на разных физических принципах. Это вызвано тем, что каждый из таких устройств не обеспечивает в полной мере требований достоверного обнаружения подвижного состава в силу присущих им недостатков:

- ГРЦ не исключают опасного отказа (потери шунта) в случае загрязнения поверхности катания рельсов или пробоя изолирующих стыков, не контролируют проход длиннобазных вагонов, отсутствуют средства контроля работоспособности и диагностики;

- РТД-С имеют недостаточную длину зоны контроля, ограниченную началом остряков;

- ИПД слабо защищены от обрыва ИД волочащимися частями вагонов или при выполнении путевых работ;

- УСО-М контролируют наличие подвижного состава на основе ведения логической модели проследования осей колесных пар без физического взаимодействия с ними на протяжении всего стрелочного участка.

Комплексированная защита стрелок (КЗС) представляет собой совокупность двух или нескольких датчиков, решающих одну функциональную задачу, объединенных устройством совместной обработки сигналов и принятия решений для формирования интегрального (общего) сигнала управления стрелкой. Структурные связи между комплексируемыми датчиками выбираются с учетом максимального использования их преимуществ и минимизации (или компенсации) недостатков каждого из них.

Структурная схема существующей защиты горочных стрелок предполагает совместную работу ГРЦ, РТД-С и ИПД. Каждый из датчиков имеет свое исполнительное реле ИС, РТДС, ИП, контактами которых включается общее путевое реле СП. В качестве вспомогательного средства защиты могут рассматриваться точечные датчики индуктивного действия УСО-М со схемами логической обработки сигналов показано на листе 6.

Технические средства КЗС в соответствии с классификацией напольных устройств должны обнаруживать подвижной состав любого типа с момента вступления его первой колесной пары на предстрелочный участок и до момента выезда последней колесной пары за пределы остряков стрелки. При выборе технических средств комплексирования учитываются:

- непрерывность контроля обнаруживаемого отцепа в стрелочной зоне;

- независимость характеристик обнаружения от скорости движения отцепа;

- надежность и всепогодность;

- возможность дистанционного контроля работоспособности.

Отказ любого датчика в составе КЗС приводит исполнительное устройство в защитное состояние. При этом устройства КЗС должны обеспечивать вероятность ложной свободности не хуже 10^-6-10^-7, а вероятность ложной занятости не хуже 10^-4-10^-5.

1. Устройства контроля заполнения путей

В настоящее момент прицельное торможение при выходе вагона три позиции осуществляет три оператора, находящихся на маневровых вышках, расположенных в парковой тормозной позиции.

При прицельном методе регулирования скорости движения отцепов на второй и парковой тормозных позициях необходима информация о расстоянии до точки прицеливания (до группы последних стоящих на сортировочном пути вагонов). Эта информация в системы автоматизированного управления поставляется с помощью устройств контроля заполнения путей, хотя традиционно они выполняют лишь функции определения длины свободного пробега отцепов.

Однако, наряду с этой важнейшей функцией, в современных системах управления расформирования составов для получения более качественных показателей ее функционирования требуется знать не только длину свободного пробега (местоположение «хвоста» последнего отцепа на пути), но и местоположение и скорость движения находящихся впереди отцепов (групп вагонов). Данная информация позволяет оценить результаты прицельного регулирования и погрешность предварительного прогнозирования динамики движения отцепа с тем, чтобы при регулировании последующих отцепов с близкими параметрами учесть имеющие место постоянные ошибки регулирования.

Наличие информации о степени и характере заполнения сортировочных путей позволяет сформировать и передать по стандартным каналам связи эту информацию в АСУ СС и маневровому диспетчеру с тем, чтобы скорректировать план (последовательность) роспуска составов с учетом заполнения путей сортировочного парка.

Так как основным элементом любой системы КЗП являются напольные устройства, то была поставлена задача, в первую очередь, на основе обобщения отечественного и зарубежного опыта создания КЗП с учетом оригинальных разработок в области устройств контроля присутствия вагонов на участках фиксированной длины, определить наиболее приемлемые с точки зрения конечного результата пути решения поставленной проблемы, основные требования, которой сводятся к следующему:

• напольные устройства КЗП должны фиксировать присутствие вагонов на контролируемых участках пути в условиях пониженного сопротивления балласта, не зависеть от сопротивления рельсовой линии и переходного сопротивления «рельс-колесо»;

• контроль присутствия вагонов на отдельном участке сортировочного пути не должен зависеть от наличия вагонов на смежных участках;

• напольные устройства КЗП должны использовать минимальное количество кабеля, то есть применять малопроводные линии связи с центральным устройством;

• напольная аппаратура КЗП при размещении в сортировочном парке не должна препятствовать механизированной уборке снега и очистке пути, а также механизированной подбивке балласта;

• связь напольных устройств КЗП с центральным постом управления должна осуществляться по двухпроводной или четырехпроводной (при наличии резерва) физическим линиям связи;

• напольная аппаратура КЗП должна быть простой в обслуживании и не требовать привлечения эксплуатационного штата высокой квалификации;

• напольная аппаратура КЗП должна обеспечивать циклический опрос состояний всех контролируемых участков сортировочных путей, хранение данных о текущем состоянии путей и передачу их на центральный пост по последовательному каналу связи;

• время обновления информации о состоянии путей сортировочного парка не должно превышать 1с.

1. Анализ устройств контроля заполнения путей

Все известные отечественные устройства контроля заполнения путей (КЗП), используемые в системах автоматизированного регулирования скорости скатывания отцепов, по принципу работы можно разделить на два типа: КЗП, использующие рельсовые нити в своей схеме для передачи сигнала, и КЗП с независимыми датчиками построены по одному принципу: контролируемый путь разбит на участки, к которым подключены датчики обнаружения движущихся отцепов [19].

Одна из первых систем КЗП, разработанная в ЦНИИ МПС использует нормально-разомкнутые рельсовые цепи с изолирующими стыками.

Данное КЗП представляет собой короткие изолированные рельсовые цепи, путевые реле которых управляют измерительной линией. От третьей тормозной позиции на протяжении 300375 м каждый подгорочный путь разбивается на 12-15 контрольных участков, рельсовые цепи которых подключаются к проложенной вдоль путей питающей магистрали напряжением 220В. К этой же магистрали подключены и первичные обмотки измерительных трансформаторов ИТ, вторичные обмотки которых последовательно в измерительную цепь.

Система КЗП на базе нормально разомкнутых РЦ представлена на листе 7.

Преимущество данной схемы заключается в том, что она требует небольшого расхода кабеля и отличается надежностью, так как работает при коротких нормально разомкнутых рельсовых цепях. Однако наличие большого количества изолирующих стыков усложняет эксплуатационное обслуживание устройств, а установка в междупутьях трансформаторных ящиков затрудняет механизированную уборку снега. Кроме того, данный способ построения КЗП не позволяет выявлять «окна», то есть места не занятые вагонами в глубине пути. Поэтому в дальнейшем были разработаны устройства КЗП без изолирующих стыков и с меньшим количеством напольного оборудования.

Один из методов заключается в том, что к началу контролируемо­го пути подключается высокочастотный генератор с приемником. Весь путь делится на контролируемые участки, на границах которых расположены при­емники частоты генератора. Конец пути закорочен. Включая по отдельной кодовой многопроводной линии связи последовательно приемники, фиксиру­ется прием частоты генератора на приемном конце рельсовой линии. Этот метод позволяет измерять только свободную часть пути.

Метод подключения к началу контролируемо­го пути высокочастотного генератора с приемником показан на листе 7.

При другом методе в начале каждого второго участка к рельсовой линии подключаются два генератора с разной частотой, разделенных изоли­рующим стыком на одной из нитей. Аналогичным образом, устанавливаются приемники частотных сигналов, но стыками не разделяются. Такое включе­ние обеспечивает чередование частот в смежных контролируемых участках, Этим методом возможно измерение свободной части пути и отслеживать дви­жение отцепов в занятой части пути.

Этому методу, как и всем использующим рельсовые цепи присущи следующие общие недостатки. Надеж­ность работы аппаратуры зависит от исправности рельсовых соединителей, сопротивления балласта путей, качества электрических соединений кабе­лей к рельсу, сопротивления поездного шунта.

Следующий вид бесстыкового контроля заполнения путей основан на применении индуктивных датчиков ДИП типа ДИП-72. Два соседних пути соединяют перемычкой, а питающий трансформатор подключают к крайним рельсам. На противоположных рельсовых нитях на расстоянии друг от друга, равном длине контрольного участка, устанавливают индуктивные датчики. При наличии тока в рельсе каждый датчик 1ДИП-nДИП через усилитель включает соответствующее контрольное П1-Пn реле. Если на пути вагонов нет, то обмотка трансформатора замкнута через внешние рельсовые нити и перемычки в конце зоны контроля. В этом случае ток по внутренней рельсовой, нити не протекает и Э.Д.С. в датчиках не наводится. При вступлении вагона на путь ток питающего трансформатора будет протекать через колесные пары и по внутренней рельсовой нити. Во всех датчиках в зоне протека­ния тока наводится Э.Д.С. и контрольные реле притягивают якоря. На листе 7 показан КЗП с применением индуктивных датчиков ДИП-72.

Другой разновидностью системы КЗП является контроль заполнения путей с использованием метода импульсного зондирования (КЗП-ИЗ).

Основная идея метода импульсного зондирования состоит в том, чтобы посылать в рельсовую линию импульс напряжения и по форме кривой переходного процесса рассчитывать длину свободной рельсовой линии. При реализации данного метода используется линейная зависимость длины свободной рельсовой цепи от ее индуктивности, причем коэффициент пропорциональности не зависит от времени, погоды и прочих параметров.

Принципиальное отличие КЗП-ИЗ от предыдущих систем КЗП состоит в том, что подгорочный парк не разбивается на элементарные участки, а измеряется расстояние до последнего вагона и по этой координате оценивается степень заполнения парка.

Устройство контроля заполнения путей подгорочного парка на базе импульсного зондирования (КЗП-ИЗ) состоит из напольных блоков (БИЗП), устанавливаемых по одному на каждый путь, и станционных блоков (БКП) – по одному на 4 пути. Для определения свободности контролируемого участка в его конец надо поставить дроссель-трансформатор (ДТ) индуктивностью, эквивалентной 200-300 м рельсовой линии, являющийся нагрузкой. Размещение оборудования в системе КЗП-ИЗ показано на листе 7.

Помимо собственно аппаратуры КЗП-ИЗ на результаты работы влияют линии связи, различные соединители и рельсовая линия.

Удельная ёмкость рельсовой линии пренебрежимо мала и может не учитываться.

Удельное сопротивление изоляции (балласта) – сопротивление между рельсами на единицу длины. Неравномерно распределённая величина, зависящая от погоды и времени. Балласт может замёрзнуть, и тогда его удельное сопротивление резко возрастёт, может промокнуть, и тогда его удельное сопротивление резко уменьшится, между путями могут просыпаться всякие химикаты, может пройти дождь, шпалы могут заплесневеть, подгнить или пробиться то есть, удельное сопротивление балласта величина непредсказуемая.

Характеристики

Список файлов ВКР