ДИПЛОМ (1230967), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Рисунок 1.3 – Шкаф аппаратуры МСУД

1.2 Комплексного унифицированного локомотивного устройства безопасности

В 1998 г. на Московской дороге начались эксплуатационные испытания новой, системы – комплексного унифицированного локомотивного устройства безопасности (КЛУБ-У). Через год были завершены разработка и полный цикл испытаний системы, принято решение о ее серийном производстве.

1.2.1 Назначение и функции КЛУБ-У

Устройство предназна­чено для работы на локомотивах и моторвагонном подвиж­ном составе всех типов с автономной и электрической тя­гой постоянного и переменного тока. Бортовые системы КЛУБ-У обеспечивают безопасность движения, предупреждая предаварииные и аварийные ситуации благодаря примене­нию принудительного торможения или остановки поезда.

Отличительные особенности аппаратного комплекса — модульная структура, наличие открытой локальной сети, поз­воляющей бесконфликтно увеличивать или уменьшать ко­личество модулей (следовательно, и функций). Устройство регистрирует параметры движения поезда, сигналы АЛСН, состояние тормозного оборудования и системы безопасности на съемной электронной кассете.

В КЛУБ-У предусмотрено взаимодействие по локальной сети с системами автоведения, САУТ, ТСКБМ, «черным ящиком» и другими, а по радиока­налу — с системой интервального регулирования движения по­ездов (рисунок 1). Для автоматического определения координаты локомотива используется спутниковый навигационный прием­ник GPS/ГЛОНАСС. Блок индикации аппаратного комплекса — универсальное устройство индикации систем КЛУБ-У и САУТ.

Функции устройства КЛУБ-У:

• приём и дешифрация сигналов АЛСН;

• определение параметров движения поезда (коорди­наты, скорости) по информации от каналов АЛСН, устройства спутниковой навигации, датчиков пути и скоро­сти и электронной карты участка;

• формирование информации о значениях целевой и до­пустимой скоростей движения;

• сравнение фактической скорости движения с допус­тимой и применение экстренного торможения при превы­шении фактической скорости над допустимой в случае не­принятия машинистом мер по снижению скорости;

• автоматическое включение экстренного торможения при появлении ситуаций, ведущих к опасным и катастрофи­ческим последствиям;

• обеспечение экстренного торможения по приказу де­журного по станции независимо от действий машиниста;

• исключение прохождения участка с запрещающим сиг­налом светофора без передаваемого по радиоканалу раз­решения дежурного по станции;

• исключение несанкционированного включения ЭПК;

• исключение самопроизвольного движения локомоти­ва (скатывания);

• непрерывный контроль состояния тормозной системы;

• автоматический учёт категории поезда, типа тяги, длины блок-участ­ков, приём информации от систем локомотива;

• информирование машиниста о сигналах светофора, количестве сво­бодных блок-участков, фактической скорости (с точностью до 1 км/ч) и допустимой на данном участке пути скорости движения, кривой торможе­ния, а также о текущем времени с корректировкой по астрономическо­му времени, координате места нахождения локомотива с точностью до 30 м при помощи спут­никовой навигации, соблюдении графика движения поезда, названиях станций, номерах стрелок, светофорах, перегонах и т, п., расстояниях до контрольных точек: станции, переез­да, моста, тоннеля, стрелки, светофора, токораздела, опасно­го места и т. п., хранящихся в электронной карте блока БЭЛ;

• регулярный контроль бдительности машиниста;

• контроль совместных действий машиниста и помощ­ника машиниста при трогании поезда и движении к запре­щающему сигналу светофора;

• запись параметров движения в электронной памяти кассеты регистрации;

• диагностика системы.

Составные части КЛУБ-У. Комплектующие аппаратуры (рисунок 1.5): блоки электроники БЭЛ-У, инди­кации БИЛ-УТ, а также ин­дикации помощника маши­ниста БИЛ-Пом, коммутации и регистрации БКР-У-Ш (БКР-У-2М), антенна спутни­ковой навигации АУУ-1Н, приемопередающее устройство цифровой радиосвязи, блоки питания ИП-ЛЭ, ввода и диаг­ностики БВД-У, датчики пути и скорости ДПС-У.

Рисунок 1.4 – Взаимодействие КЛУБ-У с системами САУТ и ТСКБМ

Кроме того, система содержит блок согласования интерфей­сов БСИ, комплект кабелей, стационарное устройство дешифра­ции регистрируемых параметров СУД-У (в депо с использова­нием компьютера). Взаимодействие между модулями системы осуществляется по последовательному интерфейсу типа САМ.

Основные блоки КЛУБ-У – БЭЛ, БИЛ и БКР. Локомотив­ный блок электроники БЭЛ предназначен для получения сигналов от приемных катушек КПУ, антенн точечного кана­ла связи, приемопередатчика РК, антенны СНС, датчиков пути и скорости, а также датчиков давления, цепей локомотива, рукояток и кнопок БИЛ, систем САУТ, ТСКБМ.

Другие функции блока электроники – обработка прини­маемой информации, выдача ее на БИЛ для индикации и регистрации в системы САУТ и автоведения, а также управ­ление электропневматическим клапаном ЭПК. Блок БЭЛ имеет модульную структуру, Связь между модулями и с внешними блоками осуществляется по САМ-интефейсу.

Блок ввода и индикации БИЛ (разработаны и внедрены модификации блока – БИЛ-У, БИЛ-УВ, БИЛ-В, БИЛ-ВВ, БИЛ-УТ) обеспечивает отображение текущего времени, сигналов АЛСН, параметров движения поезда (координаты, скорос­ти} по данным, поступающим от блока БЭЛ. А также информа­ции о значениях целевой и допустимой скорости движения.

Данный блок формирует световую сигнализацию «Вни­мание» и звуковую при изменении поступающей информа­ции (кроме координаты, времени и фактической скорости, БС) составляет 20 км. Количество поездов, участвующих в АПС в зоне, может составлять12 и более. Минималь­ный период связи БС с каждым поез­дом (при числе 12 в зоне) – 1 с, слу­чайные одиночные потери связи в движении – максимум 5 %. Для автоматической подвижной связи на станции максимальный раз­мер ее и парка (зона БС) составля­ет 6 км. Количество локомотивов, связанных с постом станции, парка в зоне – от 2 до 20, минимальный пе­риод связи станции с каждым локо­мотивом в своей зоне – 1 с. Мини­мальное время доступа связи между базовой станцией и локомотивом в обоих случаях равно 0,1 с.

Рисунок 5 – Составные части КЛУБ-У

В настоящем РЭ приняты следующие сокращения:

• КЛУБ-У – комплексная система обеспечения безопасности унифицированная;

• БЭЛ-У – блок электроники унифицированный;

• ИП – модуль измерителя параметров;

• РК – радиоканал;

• БИЛ-УВ – блок индикации и ввода параметров унифицированный;

• БКР-У – блок коммутации и формирования информации для регистрации;

• КР – кассета регистрации;

• СУД-У – стационарное устройство дешифрации;

• БВД-У - блок ввода и диагностики унифицированный;

• А-СНС – антенна спутниковой навигационной системы;

• ИП-ЛЭ – источник питания электронной аппаратуры;

• ДПС – датчик пути и скорости;

• ЭПК – электропневматический клапан;

• РБ, РБС – рукоятка бдительности, рукоятка бдительности специальная;

• СНС – спутниковая навигационная система;

• АЛСН – автоматическая локомотивная система непрерывного типа;

• АУУ-1Н - антенна спутниковой навигации.

1.3 Телемеханическая система контроля бодрствования машиниста

1.3.1 Назначение и работа системы ТСКБМ

Система ТСКБМ предназначена для обеспечения безопасности движения поездов при работе совместно с АЛСН, КЛУБ-У. Система обеспечивает непрерывный контроль работоспособности машиниста по параметрам электрического сопротивления кожи. Если по параметрам электрического сопротивления кожи состояние машиниста определяется как неработоспособное, ТСКБМ производит проверку работоспособности путем разрыва цепь подачи напряжения на электропневматический клапан ЭПК при работе с АЛСН, или передает сигнал о необходимости произвести проверку работоспособности при работе с КЛУБ-У. В случае неподтверждения работоспособного состояния происходит автоматическое торможение поезда.

Система ТСКБМ обеспечивает предварительную световую сигнализацию индикатором желтого цвета светодиодной линейки перед запросом на подтверждение работоспособности, в остальное время индикатор погашен. Нажатие на верхнюю рукоятку РБС учитывается как подтверждение работоспособности, количество нажатий не ограничивается.

Функциональная схема ТСКБМ представлена и включает в себя следующие блоки (рисунок 1.6) и приборы (рисунок 1.7):

• прибор ТСКБМ-Н, носимая часть, представляет собой телеметрический датчик и располагается на запястье машиниста. Прибор ТСКБМ-Н предназначен для получения информации об относительном изменении электрического сопротивления кожи и передачи ее по радиоканалу в цифровом виде на приемник ТСКБМ-П;

• прибор ТСКБМ-П, приемник сигналов прибора ТСКБМ-Н, предназначен для приема и первичной обработки информации, передаваемой по радиоканалу от ТСКБМ-Н и передачи ее в контроллер ТСКБМ-К, а также световой сигнализации о проверке работоспособности машиниста;

• блок ТСКБМ-И, блок индикации, предназначен для предварительной световой сигнализации и сигнализации запроса на подтверждение работоспособности машиниста;

• блок ТСКБМ-К, контроллер системы, предназначен для приема и обработки информации от приемника и рукоятки бдительности, а также для управления цепью подачи напряжения на электропневматический клапан (при подключении АЛСН или выдачи сигналов для системы КЛУБ-У).

Рисунок 1.6 – Функциональная схема ТСКБМ

Рисунок 1.7 – Приборы ТСКБМ: а – ТСКБМ-К, б – ТСКБМ-П, в – ТСКБМ-И, г – ТСКБМ-Н

1.4 Система автоматического управления торможением поездов

Устройства безопасности останавливают поезд одним способом - экстренным торможением, которое является самым опасным видом торможения. При его выполнении возможен разрыв грузового поезда, выдавливание вагонов. Поэтому давно созрела мысль о возможности управления тормозами плавно, естественно, что при этом система должна плавно снижать скорость не только в аварийной ситуации, но и при приближении к желтому и красному сигналам светофора.

Для решения такой задачи необходимо передавать на локомотив информацию не только о сигналах светофоров, но длины блок участков, профиль пути (ведь на уклоне тормозить сложнее, чем на подъеме), допустимую скорость движения. Эту информацию передавали на локомотив специальные напольные устройства, которые устанавливали в начале каждого блок участка (шлейфы).

На локомотиве устанавливали специальную аппаратуру, которая принимала и обрабатывала эту информацию. При разработке аппаратуры был решен еще один вопрос - определение тормозных характеристик поезда. Как известно все поезда имеют разные характеристики из-за разного состава вагонов, степени их загруженности, состоянии тормозной системы. Все эти особенности учитывает так называемый тормозной коэффициент, который определяется аппаратурой методом приближения начиная с 0,25. При каждом торможении аппаратура определяет степень замедления поезда в зависимости от давления в тормозном цилиндре и тормозной магистрали и увеличивает минимальный коэффициент, пока расчеты не совпадут с действительностью.

Для обеспечения остановки поезда служебным торможением перед запрещающим показанием светофора или снижения скорости перед ограничением аппаратура производит расчет кривой снижения скорости (программной скорости).

Кроме того на аппаратуру САУТ возложены следующие функции:

• расчет и индикацию машинисту допускаемой скорости;

• контроль за фактической скоростью движения;

• отслеживание пройденного расстояния;

• производит отключение тяги, служебное или экстренное торможение в зависимости от поездной ситуации;

• контроль за действиями машиниста при движении под Ж, К сигналы светофора;

• контроль за троганием на некодируемом участке пути (станции);

• контроль самопроизвольного трогания поезда.

Ряд перечисленных здесь функций передаются от устройств безопасности аппаратуре САУТ, так как именно она управляет тормозной системой поезда. САУТ может взаимодействовать как с пневматическими тормозами, так и с электропневматическими (ЭПТ) тормозами поезда, что позволяет использовать ее не только в грузовом, но и в пассажирском движении. Что характерно, при управлении электропневматическими тормозами аппаратура сама тормозит и сама отпускает тормоза, а вот при управлении пневматическими - только тормозит.

Характеристики

Список файлов ВКР