Содержание

Введение 8

1 Эксплуатационная часть 10

1.1 Характеристика проектируемого участка 10

1.2 Актуальность использования устройств счёта осей 12

1.3 Система счёта осей ЭССО-М 15

2 Техническая часть 20

2.1 Напольное оборудование ЭССО-М 20

2.2 Постовое оборудование ЭССО-М 24

2.2.1 Подключение устройств УПСП 24

2.2.2 Индикация устройств УПСП 25

2.2.3 Подключение плат решающих ПЛР 25

2.2.4 Режимы работы и индикация ПЛР 31

2.2.5 Постовой терминал ПТ 37

2.2.6 Режимы индикации ПТ 38

2.2.7 Электропитание устройств системы ЭССО-М 41

2.2.8 Установка защитных устройств в цепях включения аппаратуры ЭССО-М 42

2.2.9 Сброс ложной занятости ЭССО-М 44

2.3 Применение системы ЭССО-М с использованием канала ТЧ 46

2.3.1 Подключение устройств УСКС 46

2.3.2 Индикация устройств УСКС 51

2.3.3 Цепи передачи диагностической информации 52

2.4 Применение системы ЭССО-М в составе устройств контроля проследования хвоста поезда на пешеходном переходе 54

3 Экономическая часть 62

3.1 Экономическая характеристика проекта и его преимущества 62

3.2 Определение капитальных вложений 63

3.3 Экономия эксплуатационных расходов при внедрении системы ЭССО-М 64

3.3.1 Расчёт общей экономии эксплуатационных расходов с учётом налога на прибыль 64

3.3.2 Экономия затрат на заработную плату работникам и отчисления на социальные нужды………………… 65

3.3.3 Снижение расходов в связи с уменьшением простоя поездов 67

_{3.3.4 Экономия затрат на капитальный ремонт устройств…………..67}

3.3.5 Расчёт прироста амортизационных отчислений 68

_{3.4 Обобщённая оценка эффективности инвестиций……………………70}

4 Охрана труда и техника безопасности 73

4.1 Освещение 73

4.2 Расчет искусственного освещения релейного помещения 78

Заключение 82

Список литературы 83

Приложение А 85

Введение

Современная жизнь задает новый темп и ставит новые задачи. Железные дороги развиваются, осваиваются новые направления, увеличиваются скорости и объемы перевозок. При этом железнодорожный транспорт является стратегически важным видом транспорта, и необходимость в безопасности движения – неизменное условие для его развития. Достигнуть высокого уровня безопасности возможно только применяя современные системы железнодорожной автоматики и телемеханики – надежные, удобные, экономически эффективные.

На сегодняшний день основным средством контроля состояния участков пути в системах железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ) являются рельсовые цепи. При этом анализ отказов устройств СЦБ показывает, что наиболее ненадежным элементом в системах ЖАТ остаются именно рельсовые цепи, имеющие ряд недостатков связанных с большими эксплуатационными расходами, материалоёмкостью, а также значительным энергопотреблением.

Система электронного счёта осей ЭССО-М относится к новому поколению систем счёта осей и соответствует мировым тенденциям развития железнодорожной автоматики и телемеханики.

В дипломном проекте раскрываются возможности и преимущества системы ЭССО-М как основного средства контроля состояния станционных путевых участков, а также для резервирования существующих рельсовых цепей (РЦ). Также рассмотрен вариант применения системы ЭССО-М для контроля перегона с особенностями эксплуатации применения устройств сопряжения с каналом связи УСКС.

Отдельное внимание уделено применению ЭССО-М составе устройств контроля проследования хвоста поезда пешеходного перехода, оборудованного автоматической звуковой и световой сигнализацией.

Оценка экономической эффективности системы ЭССО-М за счёт снижения эксплуатационных расходов приведена в экономическом разделе.

1. Эксплуатационная часть

   1. Характеристика проектируемого участка

В рамках дипломного проекта рассматривается оборудование участка железной дороги, состоящего из станции Мир и прилегающих к ней перегонов, устройствами электронной системы счёта осей ЭССО-М.

На перегоне между станциями Восток и Горная располагается пешеходный переход, оборудованный устройствами контроля проследования хвоста поезда с применением аппаратуры системы контроля участков пути методом счёта осей ЭССО-М и автоматической световой и звуковой сигнализацией.

Путевое развитие станции Мир включает в себя: два приёмоотправочных пути (IП, IIП), по которым осуществляется пассажирское движение поездов и два боковых пути (3П, 5П), которые используются для маневровых работ. На главных путях станции используются рельсы типа Р-65 и стрелочные переводы с маркой крестовины 1/11, а на боковых рельсы типа Р-50 и стрелочные переводы с маркой крестовины  1/9.

Станция Мир оборудована устройствами электрической централизации малых станций (ЭЦМ) с центральными зависимостями и местным питанием. При этом оборудование, установленное в релейном помещении, осуществляет зависимости, а аппаратура питания путевых устройств располагается в релейных шкафах, расположенных в горловине станции. В электрическую централизацию включено 14 светофоров, из них 12 поездных и 2 маневровых.

Прилегающие к рассматриваемой станции перегоны Мир - Земля и Мир - Луч оборудованы релейной полуавтоматической автоблокировкой РПБ КБ-Ш. С целью автоматического формирования сигнала «Путевое прибытие» и фиксации полносоставного прибытия поезда с перегона на станцию система РПБ КБ-ЦШ может быть дополнена устройствами счёта осей ЭССО-М.

Системой ЭССО-М резервируются рельсовые цепи стрелочных и путевых участков, входящих в маршруты приёма и отправления по главным путям, маршруты приёма и отправления пассажирских поездов. Также резервируются рельсовые цепи путей, по которым предусматривается безостановочный пропуск поездов.

На остальных путях и стрелочных секциях станции Мир система ЭССО-М используется как основное средство контроля состояния участков пути.

На станции Мир осуществляется резервирование существующих фазочувствительных рельсовых цепей с установкой счётных пунктов на границах рельсовых цепей: НП, НАП, 1-3СП, IП, IIП, 2-4СП, ЧАП и ЧП. На боковых путях (3П, 5П), а также стрелочных путевых участках (5СП, 6СП) система ЭССО-М используется как основное средство контроля состояния участков пути. Счётные пункты установлены в створе с выходными светофорами Ч3, Ч5, Н3 и Н5.

В случае резервирования рельсовых цепей, аппаратура системы ЭССО-М работает в горячем резерве. При возникновении неисправности рельсовых цепей происходит автоматическое переключения на систему ЭССО-М, с выдачей на аппарате управления дежурного по станции (ДСП) соответствующей индикации.

На станции Мир счётные пункты, установленные на границах участков пути (НП, ЧП) используются для контроля свободности перегона и состояния станционных путевых участков, примыкающих к перегонам.

1. Актуальность использования устройств счёта осей

На сети железных дорог ОАО «РЖД» основным средством контроля состояния участков пути в системах железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ) являются рельсовые цепи. При этом анализ отказов устройств СЦБ показывает, что наиболее ненадежным элементом в системах ЖАТ остаются именно рельсовые цепи [2]. В настоящее время на многих участках дорог, в том числе и на подъездных путях большинства предприятий, из-за неудовлетворительного состояния балласта невозможно обеспечить надежное функционирование рельсовых цепей. Наблюдается так называемая ложная занятость, когда путевое реле обесточено при отсутствии подвижного состава.

Дежурный по станции в таких случаях должен работать вслепую, разрешая движение поездов по пригласительным сигналам. Попытки отрегулировать рельсовую цепь с ложной занятостью иногда приводят к опасному отказу - «ложной свободности», когда путевое реле участка, занятого поездом не выключается.

Можно выделить основные причины, приводящие к проблемам и даже полной невозможности использования рельсовых цепей как элемента контроля свободности участка пути:

• загрязнение балласта, приводящее к падению его сопротивления ниже допустимого;

• применение металлических шпал, стяжек и прочих элементов, приводящих к электрическому замыканию рельсовых цепей.

Помимо основных причин, с точки зрения экономической эффективности, аппаратура рельсовых цепей является дорогостоящей, а также включает в себя дополнительные эксплуатационные расходы, например: отказ внешних реле, требующие периодического обслуживания.

Всё это увеличивает риск возникновения опасных ситуаций и непосредственно влияет на безопасность движения и надёжности систем ЖАТ.

В сложившихся условиях, решение задач обеспечения эффективной работы железнодорожного транспорта возможно за счет создания информационно-управляющих систем на основе передовых технологий. Одним из приоритетных направлений в развитии технических средств железнодорожной автоматики являются устройства контроля участков пути на основе счета осей.

В общем виде устройства счета осей можно представить структурной схемой, так как показано на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Структурная схема устройств счёта осей

Любые устройства контроля участков пути методом счета осей, несмотря на различие физических принципов действия, и конструкций, имеют следующие основные элементы:

• рельсовые датчики (Д1, Д2) первичной информации, располагаемые непосредственно на рельсах на границах контролируемого участка пути (УП), взаимодействующие с каждым колесом или колесной парой железнодорожного подвижного состава в отдельности и вырабатывающие при этом сигналы (как правило, электрический сигнал);

• счетные пункты (СП1, СП2) на входе и выходе контролируемого участка пути с устройствами преобразования первичного сигнала в форму, удобную для передачи по выделенным или стандартным (телефонным) каналам связи (ЛС1, ЛС2);

• решающий прибор (РП), иногда называемый приемником, который расположен, как правило, в аппаратном помещении, соединенный с рельсовыми датчиками линиями ЛС1, ЛС2; на основе полученной информации о количестве вошедших на участок пути колесных пар N и количестве вышедших колесных пар N′ он формирует сигналы: участок занят – получает питание реле РЗ; участок свободен – получает питание реле РС.

Контролируемый участок оборудуется счётчиками осей, которые располагаются аналогично изолирующим стыкам рельсовых цепей РЦ. Информация о количестве и направлении прохода осей вагонов передается на центральное счётное устройство (СУ), находящееся на посту электрической централизации (ЭЦ) или в релейном шкафу. Это счётное устройство определяет количество осей на участке. При нулевом количестве осей на участке контроля он считается свободным.

Отечественной и зарубежной промышленностью разработаны несколько разновидностей систем счёта осей, среди которых можно выделить системы СКП «УРАЛ» (разработчик ЗАО ВНТЦ «Уралжелдоравтоматизация»), «ЭССО» (разработчик НПЦ «Промэлектроника»), «АСМ-100» (разработчик «Siemens AG»), «SOL-21» (разработчик «Bombardier»), «SCA-2» (разработчик «Generel Electric») [2].

В Дальневосточном регионе наибольшее распространение получила разработка НПЦ «Промэлектроника» - электронная система счёта осей ЭССО. В настоящее время НПЦ «Промэлектроника» выпускает систему счёта осей нового поколения - ЭССО-М.

Система ЭССО-М, в отличие от ЭССО, позволяет получить более расширенную технологическую и диагностическую информацию, которая отображается на ЖК-панели, что в свою очередь способствует заблаговременному предупреждению опасных ситуации, связанных с отказами устройств ЖАТ.

Кроме этого, в качестве преимуществ системы ЭССО-М над системой ЭССО можно отметить:

• возможность увязки с системами верхнего уровня по современным цифровым каналам, с микропроцессорными системами через цифровой последовательный интерфейс, с релейными системами с помощью безопасного интерфейса типа «сухой контакт» [3];

• увеличение числа контролируемых участков одним решающим блоком до 15;

• сокращение количества постового и напольного оборудования, в последнем случае, за счёт применения датчика колеса унифицированного (ДКУ), который самостоятельно обрабатывает всю поступающую информацию, благодаря чему снижается нагрузка на систему верхнего уровня.

Сравнительная характеристика систем электронного счёта осей приведена на листе 1 графического материала.

1. Система счёта осей ЭССО-М

Система ЭССО-М применяется на станционных и перегонных участках пути железнодорожного транспорта общего и необщего пользования, а также линии метрополитена и скоростного трамвая [3].

С целью контроля состояния станционных участков на рассматриваемой станции Мир, а также примыкающих перегонов, установлено постовое и напольное оборудование системы ЭССО-М. Структурная схема системы ЭССО-М установленной на станции Мир, приведена на листе 2 графического материала.

В состав постового оборудования ЭССО-М входят следующие элементы:

• кассеты блока решающего (КБР), состоящие из плат решающих (ПЛР) и плат интерфейсных (ПЛИ);

• устройств подключения счётного пункта (УПСП);

• устройств сопряжения канала связи (УСКС);

• постовой терминал (ПТ) ЭССО-М;

• пульты сброса ложной занятости на 25 участков (ПСЛЗ-25) или 8 участков – (ПСЛЗ-8).

Кассета блока решающего КБР предназначена для применения в качестве блочного каркаса, в ячейках которой устанавливаются платы решающие ПЛР и плата интерфейсная ПЛИ. Конструкция КБР предусматривает возможность установки до пятнадцати ПЛР и одной ПЛИ.

Платы решающие ПЛР предназначены для определения свободности (занятости) контролируемых участков пути. Одна ПЛР обеспечивает контроль свободности (занятости) одного разветвлённого или неразветвленного участка пути, ограниченного не более чем четырьмя счётными пунктами (СП). Решение о свободности (занятости) контролируемого участка принимается по результатам обработки данных, полученных от СП, ограничивающих данный участок.

Устройство подключения счётного пункта УПСП предназначено для сопряжения линейных цепей СП с выходными цепями плат решающих ПЛР или устройств сопряжения с каналом связи УСКС. Кроме того УПСП формирует напряжение электропитания, необходимое для работы датчика колеса унифицированного ДКУ.

Устройство сопряжения с каналом связи УСКС предназначено для подключения счётных пунктов, устойчивая связь с которыми по линейной цепи не может быть обеспечена из-за превышения норм сопротивления или взаимной ёмкости линейных проводов.

Плата интерфейсная ПЛИ предназначена для сбора диагностической и технологической информации от всех плат решающих ПЛР, установленных в кассете блока решающего КБР, и передачи полученных данных постовому терминалу ПТ, а так же внешним устройствам (например, устройствам удалённого мониторинга технического состояния) по цепям интерфейса RS-485.

Постовой терминал ПТ ЭССО-М представляет собой планшетный компьютер, который предназначен для применения обслуживающего персонала в качестве средства оперативного поиска и визуального отображения технологической и диагностической информации. Один ПТ обеспечивает возможность отображения данных не более чем от шести кассет блока решающего КБР.

Для защиты приборов системы ЭССО-М от грозовых и коммутационных перенапряжений применяются устройства защиты (УЗ) от электрических перенапряжений.

Для обеспечения работоспособности устройств системы ЭССО-М при кратковременном выключении напряжения внешних источников электроснабжения, в том числе, во время переключения фидеров электропитания применяется устройство бесперебойного питания (УБП).

Изолирующий трансформатор (ИТ) применяется для гальванической развязки внутренних цепей УБП от полюсов питания станционных устройств.