Пояснительная_запипска Зайцев МПЦ (1223357), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

2.1 Сравнительный анализ эффективности систем ЭЦ

Для эффективного использования информационных технологий требуется большой объем информации, передаваемой в реальном масштабе времени. Источниками первичной информации являются рельсовые цепи, светофоры, стрелки и другие объекты, расположенные на станциях и межстанционных перегонах.

Проблема заключается в преобразовании первичной информации в приемлемый для обработки компьютером вид, ее хранении и доставке по назначению или предоставлении по требованию персонала, принимающего решения по управленческим вопросам. Наиболее просто эта проблема решается в компьютерных системах централизации и автоблокировки. При этом в сравнении с релейно-контактными системами они проще адаптируются к различным условиям эксплуатации, перспективны в отношении снижения капитальных затрат и повышения рентабельности, более информативно и функционально развиты, имеют совместимые аппаратно-программные средства с информационно-управляющими системами вышестоящего уровня.

Актуальность увеличения темпов внедрения программно-аппаратных средств организации движения поездов на станциях во многом обусловлена физическим износом оборудования релейных ЭЦ (50-85 %), особенно на малых станциях, дополнительными трудозатратами на обслуживание устаревших систем. Кроме того, требуются капитальный ремонт оборудования, в том числе снятого с производства, а также замена кабельных сетей. Эти затраты составляют 25-30 % стоимости строительства новой ЭЦ. К тому же, в связи с возрастанием количества реле, приходящихся на одну стрелку (до 125), необходимо расширение релейных помещений. Расширение функциональных и информационных возможностей релейных систем ЭЦ, например, внедрение технической диагностики и мониторинга, средств оповещения монтеров пути и других дополнительных функций, также требуют значительных затрат. При этом анализ состава затрат показывает, что эксплуатационные расходы современных релейных и процессорных систем вполне соизмеримы.

Оценка эффективности, в том числе, экономической, станционных систем должна учитывать широкий спектр критериев и характеристик технологического процесса. Это – комплексный уровень безопасности и эксплуатационной надежности, показатель технологической дисциплины, в том числе с учетом автоматизации контроля действий персонала, локализации отказов с целью минимизации времени их устранения, удельный уровень капитальных затрат на функциональную единицу, реализуемую системой.

При сокращении релейных устройств эксплуатационные расходы снижаются незначительно, за исключением расходов на обслуживание средств управления с использованием компьютерных технологий.

Анализ сметной документации и технико-экономические расчеты показывают, что при увеличении размера станции и объема поездной и маневровой работы удельная стоимость строительства релейных ЭЦ в перерасчете на одну стрелку остается практически неизменной, а МПЦ и РПЦ систем снижается. Это обусловлено тем, что в МПЦ системах есть минимально необходимый для функционирования аппаратно-программный комплекс. Если удельная их стоимость в перерасчете на одну стрелку на малых станциях велика, то при внедрении их на крупных станциях она снижается, так как наращивание взаимосвязей и внедрение дополнительных функций выполняются преимущественно программным способом.

Анализ динамики удельной стоимости релейных и МПЦ систем на примере оборудования станции с 30 стрелками показывает, что стоимость релейных ЭЦ непрерывно возрастает из-за высокой материалоемкости, а МПЦ падает вследствие развития, совершенствования и относительного удешевления микроэлектронной техники.

Экономический эффект при внедрении МПЦ Ebilock 950 возникает за счет экономии эксплуатационных расходов, связанных с показателями работы подвижного состава, технического обслуживания и ремонта устройств СЦБ (на 70-90%), снижения энергозатрат и затрат прочих ресурсов (на 30-50%), экономии капитальных вложений в подвижной состав, экономии оборотных средств ускорения доставки грузов.

ЭЦ релейного типа требует более высоких материальных и трудовых затрат на ее эксплуатацию. Прежде всего это связано с наличием большого количества реле (более 100 на одну стрелку), которые подвергаются проверке перед вводом в действие централизации и периодической проверке и ремонту в процессе эксплуатации, а также обслуживанием пульта управления, табло и магистральной кабельной сети со всеми сопутствующими конструктивами (кроссом, муфтами, кабельными колодцами, нишами и т.д.).

Следует иметь в виду и преимущества, предоставляемые централизацией компьютерного типа при внедрении информационных технологий в перевозочный процесс и управление работой структурных подразделений железнодорожного транспорта. Централизация компьютерного типа служит удобным связующим звеном между первичными источниками получения информации (подвижным составом, объектами СЦБ и др.) и системами управления перевозочным процессом более высокого уровня. Она позволяет довольно простым способом осуществить их увязку без дополнительных надстроек, что невозможно сделать при использовании централизации релейного типа.

ЭЦ компьютерного типа не требует строительства помещений для размещения постовых устройств. Для этого используются помещения существующих постов или других служебно-технических зданий. Значительно снижается стоимость и сроки строительно-монтажных работ из-за сокращения количества реле, стативов и кабеля, а также пуско-наладочных работ из-за отсутствия необходимости прозвонки монтажа, изготовления и установки громоздких макетов и многого другого.

РПЦ позволяет высвободить до 30% площади релейного помещения, в то время как МПЦ до 50%. В некоторых случаях эти площади могут быть использованы под другие нужды. Однако экономия при строительстве за счет сокращения служебно-технических помещений несущественна, поскольку площадь релейного помещения по отношению к общей площади здания составляет не более 7%. Основные затраты по-прежнему определяются устройствами водоснабжения и канализации, электроснабжения поста от независимых фидеров и другие, не связанные с типом ЭЦ.

С точки зрения строительства больший эффект дает применение новых типов питающих установок на основе необслуживаемых аккумуляторов, что позволяет исключить специализированные аккумуляторные помещения и удешевить систему приточно-вытяжной вентиляции. Такие питающие устройства применяются и в МПЦ, и в РПЦ, являясь их общим преимуществом перед релейными системами, как с точки зрения экономии затрат при строительстве зданий, так и с точки зрения сокращения потерь в перевозочном процессе, за счет полноценного функционирования станции даже при аварийном отключении всех источников питания.

Также к сокращению потерь в перевозочном процессе при РПЦ и МПЦ ведут следующие факторы:

• интеллектуальный интерфейс системы, снижающий вероятность неправильных или несвоевременных действий дежурного по станции (речевые подсказки и логический контроль над действиями человека);

• расширенный объем предоставляемой информации (по перегонам, переездам и др. объектам контроля);

• более высокие показатели надежности за счет резервирования МПЦ части системы (объективно даже по сравнению с релейными системами эта составляющая будет незначительна, поскольку большую часть дают отказы не постового, а напольного оборудования и по этой причине сокращения эксплуатационного обслуживающего персонала не происходит).

Таким образом, основной эффект по сравнению с релейными системами определяется расширением и появлением новых функциональных возможностей систем ЭЦ, набор которых для РПЦ и МПЦ на практике одинаковый и является сервисным, а при наличии вычислительной техники может эквивалентно дополняться для обеих систем.

2.2 Полная изоляция путей и стрелочных переводов

Для контроля свободности путей и стрелок и наиболее эффективного использования путевого развития для поездной и маневровой работы станционные пути и стрелочные горловины разбиты изолирующими стыками на отдельные участки, которые оборудуются электрическими РЦ. Расстановка ИС на однониточном плане (разбивка станций на путевые участки) выполнена по следующим правилам:

• устанавливаются ИС, отделяющие станцию от перегона;

• выделяются РЦ главных путей станции;

• вводятся ИС, выделяющие бесстрелочные участки пути за выходными светофорами, а так же участки удобные для производства маневровой работы;

• устанавливаются ИС, отделяющие нецентрализованную зону (грузовые дворы, депо, тупиковые и подъездные пути);

• на входе в зону централизации с подъездных путей выделяется короткая рельсовая цепь (25 м) для контроля подхода составов с подъездных путей;

• в отдельную РЦ как правило выделяется каждая из стрелок стрелочной улицы;

• устанавливаются ИС, обеспечивающие одновременное параллельные передвижения (стыки между стрелками съездов и параллельно расположенными съездами;

• выполняется анализ полученных разветвленных РЦ на количество стрелок и наличие центров секций;

• для правильного контроля свободности изолированных участков каждая изолированная стрелочная секция имеет центр, через которую подвижная единица проходит независимо от положения входящих в секцию стрелок; в одну стрелочную-путевую секцию включаются не более трех одиночных или двух перекрестных стрелок.

ИС разрешается устанавливать на расстояние не менее 3 метров от начала остряка стрелки и не менее 4,5 метров от конца крестовины стрелки. Изолирующий стык, установленный на расстояние более 4,5 метров от конца крестовины, но менее 3,5 метров от предельного столбика стрелки, является негабаритным и на однониточном плане дополнительно выделяются.

Изолированные пути обозначаются на плане порядковыми номерами М добавлением литеры П. Главные пути нумеруются римскими цифрами (IП). Приемоотправочные пути нумеруются арабскими цифрами, начиная с номера, следующего за номером, следующего за номером главного пути; при этом пути, предназначенные для приема четных поездов, нумеруются с использованием цифр (4П, 6П), для приема нечетных поездов - с использованием нечетных (3П, 5П). В обозначении неизолированных путей буква П отсутствует. Номер пути и его специализация указываются на схематическом плане.

Наименования известительных участков пред маневровыми светофорами и участков за входными светофорами образуются из названия светофора с добавлением буквы П (например ЧП, НП).

Короткое замыкание через остряки стрелок и крестовины исключается установкой внутристрелочных ИС, а замыкание через соединительные тяги, сквозные полосы и другие металлические элементы, прикрепляемые сразу к двум рельсовым нитям, устраняется при помощи изолирующих прокладок и втулок.

ИС на стрелочном переводе между остряком и крестовиной в разветвлённых рельсовых цепях, устанавливаются на ответвлении от кодируемого направления, при оборудовании устройствами АЛС главных и боковых путей ИС – в направлении движения с более низкими скоростями. На стрелках, примыкающих к боковым некодируемым путям, ИС установлены таким образом, что гарантируется обтекание сигнальным током стрелочных соединителей. Ответвления стрелочных изолированных участков, входящих в маршруты приема и отправления, а также длиной более 40 м, считая от центра перевода до ИС, должны обтекаться сигнальным током. Это достигается установкой на каждом ответвлении путевых реле, число которых в одной РЦ рекомендуется не более трех. Междупутные соединители должны быть двойными площадью сечения не менее 50 мм² - при электротяге переменного тока. На необтекаемых током РЦ ответвлениях стрелочных участков, по которым осуществляются поездные передвижения, следует устанавливать два стыковых соединителя (основной и дублирующий). Второй стыковой соединитель на электрифицированных путях применяется штепсельный стальной. Ответвления с двойными стыковыми соединителями на двухниточном плане станции показываются пунктиром между нитками пути.

2.3 Выбор типа рельсовых цепей и канализация тягового тока

2.3.1 Рельсовые цепи тональной частоты

РЦ выполняют функции контроля свободности и целостности рельсовых нитей участков пути на перегонах и станциях; исключают возможность перевода стрелок под составом; с помощью них передаются кодовые сигналы с пути на локомотив, а также от одной сигнальной установки к другой; обеспечивается автоматический контроль приближения поездов к переездам и станциям; автоматический контроль свободности и занятости участков пути без какого–либо специального оборудования на подвижном составе.

Специалистами научно-исследовательского института инженеров железнодорожной автоматики (НИИЖА) было произведено сравнение ТРЦ с фазочувствительными РЦ частотой 25 Гц по 17 показателям. Сравнение показало, что ТРЦ практически по всем показателям имеют явное преимущество. Поэтому использование таких РЦ является одним из основных направлений разработки новых и совершенствования эксплуатируемых устройств железнодорожной автоматики.

Станционные ТРЦ разграничиваются одна от другой с помощью изолирующих стыков. На электрифицированных путях станции для пропуска обратного тягового тока у изолирующих стыков устанавливаются дроссель-трансформаторы типа 2ДТ-1МГ-300, с коэффициентом трансформации n=3. При отсутствии дроссель-трансформаторов согласование питающих и приемных концов с рельсовой линией осуществляется с помощью путевых трансформаторов ПТ типа ПОБС-2Г (ПОБС-2М, ПОБС-2А), с коэффициентом n = 13,3. Для обеспечения независимости входных сопротивлений питающих и релейных концов ТРЦ от длины кабельной линии устанавливаются резисторы R_К сопротивлением 400 Ом. Для связи аппаратуры ТРЦ, располагаемой на посту ЭЦ, с напольными устройствами используется симметричный сигнальный кабель с парной скруткой жил.

При наличии ДТ с целью выравнивания входных сопротивлений по концам ТРЦ на релейных концах включаются резисторы R_З (два резистора РМР-1, соединенные последовательно). При отсутствии дроссель-трансформаторов на питающем и релейном конце РЦ резисторы R_З включаются параллельно.

Для исключения перегрузки напряжения на входах путевых приемников при значительной разнице в длинах ветвей ТРЦ с общим питающим концом (неразветвленной цепи) или в ответвлении стрелочного участка (расположенного ближе к питающему концу) возможно использование уравнивающего трансформатора УТЗ. Рекомендуется, чтобы ТРЦ, работающие на одной несущей частоте и частоте модуляции, были разделены между собой ИС в количестве не менее трех пар. Защита ТРЦ параллельных путей станции от взаимного влияния обеспечивается применением различных несущих частот или частот модуляции.

Десять отличительных признаков сигнального тока (пять несущих частот и две модулирующие), а с учетом диапазона частот и повышенное затухание в обходных цепях, включающих междупутные перемычки, позволяют существенно снизить взаимные влияния между ТРЦ при возникновении в них асимметрии и образовании обходных контуров (в станционных системах автоматики). Важным преимуществом ТРЦ является их более высокая чувствительность к обрыву рельсовой нити, позволяющая надежно обеспечивать выполнение контрольного, а значит, и шунтового режимов работы (в станционных РЦ).

Повышение чувствительности к обрыву рельсовой нити обусловлено более низким по сравнению с существующими РЦ 25 Гц критическим сопротивлением балласта и увеличением переходного сопротивления сигнальному току в местах его выходов (входов) между рельсовыми нитями и землей в обход поврежденной рельсовой нити.

Использование сигнального тока тонального диапазона позволяет повысить защищенность ТРЦ от воздействия непрерывных и импульсных помех вследствие их снижения в этом диапазоне на порядок, а также в результате применения амплитудно-модулированных сигналов. В ТРЦ уменьшается на порядок потребляемая мощность (за исключением режима АЛС в момент нахождения поезда на РЦ). Это позволяет обеспечить питание ТРЦ от маломощных резервных источников, например от аккумуляторных батарей, с дальнейшим преобразованием постоянного тока в переменный ток (в специальных преобразователях). К достоинствам ТРЦ следует отнести также возможность сокращения в них малонадежных в эксплуатации ИС и дроссель-трансформаторов вплоть до их полного исключения (на перегонах).

Характеристики

Список файлов ВКР