Diplomnaya_rabota (1211022), страница 4

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

Текст из файла (страница 4)

Определены требования по локализации узких мест при организации движения поездов в эксплуатируемых системах:

• сокращение защитных блок-участков при производстве капитальных ремонтов для движения поездов по неправильному пути, а также межпоездных интервалов в местах с ограничением электроснабжения;

• оборудование всех путей устройствами локомотивной сигнализации для безостановочного пропуска пути;

• сокращение времени занятия горловины станции при приеме на боковые пути, а также условия запрещения маневровой работы на станции при проследовании поездов;

• дистанционная передача информации на локомотиве для проследования запрещающего сигнала при неисправности устройств СЦБ;

• сокращение времени проверки тормозов;

• переход к структуре формирования поездов без учета груженых и порожних вагонов, а также ограничений на роспуск вагонов с горки (увеличение горочного цикла на 12 мин).

Для МЦК проработана технология ухода от длинных защитных блок-участков. Сформулированы требования к станционным устройствам для обеспечения интенсивного движения. В первую очередь, это концентрация и малокабельность технологии; широкое применение микропроцессорной базы с обеспечением самодиагностики, автоматического перехода на резерв и возможности расширения зоны управления; расширение функции для дублирования каналов передачи информации (АЛС) на локомотив и передачи дополнительной информации для повышения безопасности движения; сокращение затрат на кабельные сети и напольное оборудование. Также определена необходимость использования резервных систем управления по основным функциональным узлам станционной системы и взаимного резервирования с системой автоблокировки; обеспечение возможности диспетчерского управления с реализацией функции линейного пункта диспетчерской централизации; выделение главных путей станции для построения систем автоблокировки; открытости исходных кодов программного обеспечения и инструментальных средств, проверки на кибербезопасность.

Кроме этого, обозначены дополнительные требования к диспетчерской централизации — выделение объектов управления (главные пути или отдельные участки). Необходимы команды перехода и выхода из режима выделения главных путей на каждой станции по каждому пути в отдельности; введение номера поезда путем увязки ДЦ и ГИД-УРАЛ через ЗУМВ; введение информации с бортов о месте нахождения поезда и его скорости; передача информации о невыполнении графика движения для выхода из режима выделенных путей; контроль условий входа и выхода в режиме «Автодиспетчер»; введение функций логического контроля для АРМ ДНЦ в части линейных пунктов и информации, получаемой из АСУ-Д; дублирование канала получения информации через беспроводные средства связи.

Передовая технология применения на МЦК не имеет аналогов в мире, поскольку таких комплексов задач ранее не было. Цифровые технологии обеспечивают единую комплексную систему цифровой информации. Она дальше распределяется не только на управление, но и на ремонтную технологию, включая определение местоположения персонала — это технологическая управляемость процессом. В целом, это способствует не только управлению движением, но и выполнению вспомогательных операций.

При разработке Цифровой железной дороги одним из ключевых звеньев является интеллектуальная система управления железнодорожным транспортом (ИСУЖТ). Эта система имеет возможность осуществлять автоматический сбор всей необходимой первичной информации о состоянии перевозочного процесса, куда входит техническое состояние систем и Средств ЖАТ, подвижного состава, сведения о скорости и весе поездов, местоположении локомотивов, поездов и вагонов, наличии предупреждений и др. Основная ее задача — повышение качества управления перевозочным процессом посредством комплексности принимаемых решений, учета ситуации на участках и масштабного уровня автоматизации функций диспетчерского персонала. На МЦК в рамках ИСУЖТ реализуется автоматизированное управление движением поездов в условиях высокой интенсивности движения в режиме «Автодиспетчер» — «Автомашинист».

Таким образом, ИСУЖТ позволяет с помощью ИТ-технологий объединять информационные сигналы, аналитические средства и управляющие воздействия в единое пространство, в котором технологические процессы выполняются с минимальным участием человека.

Предусмотрена автоматизация технологического процесса ограничения скорости движения поездов. Эта технология дает значительную экономию в расходе электроэнергии, людских ресурсов в обслуживании, централизацию управления.

Кроме того, принципиально меняется система мониторинга и диагностики состояния железнодорожной инфраструктуры благодаря отказу от использования на основе дефектоскопов, путеизмерителей, лабораторий контактной сети, дефектоскопных и путеизмерительных тележек и переходу на применение бортовых информационно-измерительных систем, интегрированных в конструкцию подвижного состава, обеспечивающих автоматическую диагностику состояний инфраструктуры. При этом планируется оснастить электропоезд бортовым комплексом ультразвуковой дефектоскопии рельсов, который в условиях интенсивного движения будет обеспечивать надежное функционирование всего комплекса, автоматизированного управления движением.

Важную роль в создании Цифровой железной дороги играет телекоммуникационная сеть. При организации сетей связи и систем передачи данных, широкое применение найдут цифровые стандарты технологической связи по волоконно-оптическим кабелям и радиосвязи, обеспечивающие высокий уровень криптозащиты каналов передачи управляющих команд на подвижной состав и объекты инфраструктуры. Кроме того, получат дальнейшее развитие технологии волнового спектрального уплотнения (DWDM/CWDM), пакетные мультисервисные сети на основе технологии IP/MPLS. Сети доступа будут развиваться на базе технологий GPON и LoRa, оперативно-технологической связи с применением IP ОТС, мультисервисных решений и принципов георезервирования. Развитие цифровых систем технологической радиосвязи будет базироваться на применении специализированных технологий стандартов GSM-R, DMR и LTE-R.

При переходе на малолюдные технологии необходимо прежде всего установить, что автоматическая система управления будет обеспечивать требуемую безопасность движения поездов. Кроме того, потребуется внести изменения в нормативную документацию по организации движения поездов, в том числе в Правила технической эксплуатации железных дорог.

В разработке проекта Цифровой железной дороги большое значение придается человеческому фактору. При этом важным аспектом является снижение напряженности и монотонности труда, развитие операторских функций, повышение квалификации и уровня знаний работников, занимающихся обслуживанием сложных технических систем. Следует напомнить: применение малолюдных технологий способствует повышению безопасности движения поездов, поскольку значительно снижается риск от принятия ошибочных решений.

1.4 Комплексные локомотивные системы безопасности

С 1994 года комплексные локомотивные системы безопасности (КЛУБ) стали серийно выпускаться на Ижевском радиозаводе. До 2000 года различные модификации КЛУБ внедряли на сети российских железных дорог. Комплексами оснащали локомотивы моторвагонный и самоходные подвижные составы.

До создания КЛУБ на локомотивах использовались различные приборы безопасности, которые решали частные задачи. Такие приборы были сделаны на устаревшей элементной базе и поэтому плохо сопрягались между собой. Они зачастую повторяли выполнение отдельных функций. Это вызывало не только сложность реализации таких приборов, но и вызывало дополнительные трудности в работе машинистов.

Основным бортовым прибором безопасности тогда был репейный дешифратор команд системы непрерывной автоматической сигнализации (АЛСН). В дополнение к нему применялись устройства контроля бдительности машиниста (УКБМ), различные варианты устройств предотвращения самопроизвольного хода поездов, прибор «Дозор» для контроля скорости подвижного состава и др.

В 90 — е годы в стране началась подготовка к организации передаваемых команд на пассажирские поезда высокоскоростного движения. Требованиям обеспечения безопасности движения действующий канал передачи информации систем АЛСН не соответствовал, так как не являлся быстродействующим и не обеспечивал необходимого количества команд.

Эти факторы привели к тому, что стали разрабатывать новое поколение бортовых устройств безопасности на современной микропроцессорной элементной базе (КЛУБ). Они должны были осуществлять все функции приборов безопасности с учетом накопленного опыта эксплуатации.

Комплекс КЛУБ принимает и обрабатывает данные из специально разработанного рельсового канала связи АЛС-ЕН, использующего фазоразностную модуляцию при передаче сигналов. В результате существенно увеличивается число передаваемых команд на поезд и расширяется информационное обеспечение КЛУБ.

Применение канала АЛС-ЕН обеспечило возможность организации высокоскоростного движения электропоездов «Сапсан» с соблюдением всех требований безопасности на линии Санкт-Петербург — Москва, которое началось в декабре 2009 г.

Создание комплекса КЛУБ осложнялось тем, что современная микропроцессорная элементная база принималась преимущественно в оборонной промышленности. К тому же, отсутствовала отраслевая нормативная база для применения микропроцессорных систем безопасности на железнодорожном транспорте.

Перед разработчиками была поставлена задача создать комплекс на используемой элементной базе, отвечающий самым высоким требованиям действующих международных стандартов по безопасности.

В период конверсии оборонной промышленности при переходе страны к рыночной экономике к разработке КЛУБ были привле-чены высококвалифицированные специалисты и заключен договор с Ижевским радиозаводом о вы-пуске аппаратуры, отвечающей требованиям мировых стандартов.

Длительный опыт эксплуата-ции комплексов КЛУБ совместно с другими бортовыми устройства-ми, такими как система автомати-ческого управления торможением поездов САУТ, телемеханическая система контроля бодрствования машиниста ТСКБМ, комплекс средств сбора и регистрации дан-ных КПД, потребовал принятия технических решений по объеди-нению их функций.

В 1997 г. началась разработка унифицированного комплекса КЛУБ-У, число и качество вы-полняемых функций которого стало значительно выше. Блоки аппаратуры КЛУБ-У показаны на альбомном листе 1, где приняты следующие обозначения: БЭЛ-У — блок элек-троники, БИЛ-В — блок индикации, ППУ-РС — приемо-передающее устройство радиосвязи, КПУ — при-емная катушка сигналов, ДПС-У — датчик измерения пути и ско-рости, БКР-У — блок коммутации и регистрации информации, ЭПК — электропневматический клапан экстренного торможения, КОН — блок контроля несанкционирован-ного отключения ЭПК ключом, РБ, РБС — рукоятки подтверждения бдительности машиниста и по-мощника машиниста и так далее.

Комплекс КЛУБ-У имеет мо-дульную изменяемую архитектуру, в которой все модули и другое бор-товое оборудование объединены общей информационной шиной-(CAN-интерфейса). Это позволяет оперативно изменять состав мо-дулей, реализуя новые функции и взаимодействие с современными бортовыми приборами и система-ми. Поскольку КЛУБ-У является основным устройством безопасно-сти, при его выключении во время движения немедленно срабатыва-ет экстренное торможение поезда.

В КЛУБ-У применяется систе-ма спутниковой навигации для позиционирования локомотивов и подвижных единиц (определения их железнодорожных координат) и ведется электронная карта маршрутов. В отличии от методов, использовавшихся ранее, место-положение поездов с помощью системы спутниковой навигации рассчитывается ежесекундно, что исключает накопление погреш-ности определения их координат. Электронная карта маршрутов поездов, хранящаяся в памяти КЛУБ-У с записанными в нее ко-ординатами светофоров, участков ограничения скорости, железно-дорожных объектов, значениями допустимой скорости движения и других параметров, позволяет вычислять программную кривую ограничения скорости поезда с за-данной точностью при следовании к каждой цели (объекту).

В КЛУБ-У регистрируются па-раметры движения на съемный электронный носитель и осу-ществляется последующая авто-матизированная расшифровка результатов поездки с помощью стационарного устройства дешиф-рации СУД-У. Это дает возмож-ность отказаться от отдельного ре-гистратора параметров движения в кабине машиниста и повысить качество регистрации параметров, влияющих на безопасность дви-жения. В результате значительно сокращается время расшифровки данных, а также выявления случа-ев нарушения режимов движения поезда и безопасности движения.

В КЛУБ-У сигналы принима-ются и обрабатываются из двух параллельно включенных непре-рывных рельсовых каналов связи АЛСН и АЛС-ЕН, что позволяет повысить достоверность и надеж-ность приема команд от системы интервального регулирования. Такая технология передачи данных используется на линии высокоско-ростного движения Санкт-Петер-бург — Москва.

Действующий в КЛУБ-У дубли-рующий радиоканал для приема и передачи данных обеспечивает повышенную безопасность и на-дежность функционирования со-временных систем интервального регулирования движения поездов.

В перспективе, благодаря ис-пользованию цифрового радиока-нала, можно будет в ряде случаев отказаться от дорогостоящих систем автоблокировки и выпол-нять дополнительные функции по обеспечению безопасности, включая функцию разрешения диспетчером проезда поездом запрещающего сигнала светофора.

В настоящее время успешно внедрен проект по повышению скорости движения электропоез-дов «Сапсан» и ЭП20 на участке Москва-Нижний Новгород за счет дополнительного радиоканала передачи данных на борт.

Характеристики

Список файлов ВКР