Пояснительная записка МурашкинаС.Н. (1223293), страница 7

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

Текст из файла (страница 7)

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.

2.2.7.1 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 ИТр, вторичные обмотки которых последовательно в измерительную цепь.

Система КЗП на базе нормально разомкнутых РЦ представлена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 – Система КЗП на базе нормально разомкнутых РЦ

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 рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 – Система КЗП с подключением генератора в начале контролируемого пути

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 рисунке 2.4 показан КЗП с применением индуктивных датчиков ДИП-72.

Рисунок 2.4 - 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 рисунке 2.5.

Рисунок 2.5 - Размещение напольного оборудования в системе КЗП-ИЗ

На листе 6 представлена структурная схема КЗП-ИЗ, в состав которой входят блоки импульсного зондирования (БИЗП) и управляющий комплекс УК-КЗП. В состав УК-КЗП входит ПЭВМ и блоки связи (БС). Один БИЗП позволяет контролировать один путь. Один БС позволяет управлять не более 4 БИЗП. УК-КЗП размещается на посту ГАЦ и предназначен для приёма информации от БИЗП, обработки принятой информации и передачи информации о состоянии путей подгорочного парка в вышестоящую систему ГАЦ.

БИЗП устанавливается в стандартный путевой ящик типа ПЯ-1 в начале контролируемого участка пути. Контролируемый участок пути должен с обоих концов иметь изолирующие стыки. В конце контролируемого участка пути размещается дроссель.

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.

Удельное сопротивление рельсовой нити – величина более предсказуемая. Оно состоит из удельного сопротивления собственно рельсов и сопротивления стыков. Удельное сопротивление рельсов относительно невелико и незначительно зависит от температуры. Сопротивление стыков – величина сильно переменная и зависит от значительного количества параметров. Причём изменяться может очень и очень быстро в большом диапазоне сопротивлений.

Удельная индуктивность рельсовой линии в отличие от вышеперечисленных параметров зависит только от геометрии рельсов и величины магнитной проницаемости. То есть не зависит от погодных и иных факторов.

Таким образом, проанализировав устройство КЗП-ИЗ можно отметить, что к преимуществам такого метода относится минимальное кабельное хозяйство, небольшие габаритные размеры и малое энергопотребление. Как и всем системам КЗП использующим в качестве датчика информации рельсовую линию, системе КЗП-ИЗ присущи общеизвестные недостатки:

• сильная зависимость от состояния сопротивления рельсовой линии и балласта;

• чувствительность к состоянию изолирующих стыков;

• неработоспособность при сильном загрязнении колес и поверхностей рельсов;

• необходимость сезонных регулировок КЗП;

• статический контроль местоположения только последнего вагона на пути;

• низкая надежность технических средств КЗП, обусловленная большим количеством аппаратуры;

• техническое содержание напольных устройств требует больших эксплуатационных расходов.

Еще одной системой является КЗП с использованием индуктивно-проводных датчиков. Принцип действия системы КЗП ИПД основан на контроле местоположения подвижного состава на путях с помощью генераторных датчиков. В основу действия датчика ИПД положен эффект близости, когда под воздействием массы физического тела изменяются параметры внешней среды, контролируемые чувствительными элементами датчика. В данном случае при вхождении вагона в контролируемую зону изменяются магнитные свойства (проводимость) среды, что ведет к изменению реактивных состав­ляющих полного сопротивления катушки датчика. В качестве приемной катуш­ки используется индуктивный шлейф из кабеля, укладываемого в виде пря­моугольной рамки на подошвы рельсов внутри колеи. При этом жилы кабеля соединяются друг с другом, последовательно, образуя требуемое число вит­ков индуктивного контура.

Полученный подобным образом контур использу­ется в качестве индуктивности, резонансного колебательного контура авто­генератора с самовозбуждением и является чувствительным элементом датчика.

Индуктивный шлейф располагается внутри рельсовой колеи. Наличие металлической массы вагонов над ИШ вызывает срыв генерации и пропадание сигнала на выходе датчика.

Характеристики

Список файлов ВКР