Модернізація пристроїв автоматики і телемеханіки ділянки залізниці на базі мікропроцесорних технічних засобів (стр. 1 из 6)

Вступ

Системи кодового управління об'єктами є потужним засобом підвищення ефективності роботи залізничного транспорту. Ці системи по забезпеченню безпеки ставляться до другої категорії пристроїв ЖАТ, тобто до пристроїв, від дії яких безпека руху поїздів безпосередньо не залежить. Тому впровадження мікропроцесорної техніки швидше й простіше відбувається саме в цій сфері.

Розвиток пристроїв автоматики і телемеханіки базується на постійному удосконаленні елементної бази та розробки нових архітектурних рішень. Час диктує: пора впроваджувати мікропроцесорні і релейно-процесорні ЕЦ, які вбирають в себе функції лінійного пункту диспетчерської централізації, автоблокування на прилеглих перегонах, переїзної сигналізації.

Розвиток мікропроцесорної техніки відбувається за кількома напрямками. По-перше, це розширення переліку технологічних процесів, в яких використовується мікропроцесорна техніка. По-друге, це підвищення рівня надійності роботи обладнання та обгрунтованості прийняття керуючих рішень. По-третє, це використання інформаційних технологій, що дозволяють спеціалістам, які не мають спеціальних знань з особливостей функціонування обчислювальної техніки, ефективно використовувати увесь арсенал засобів керування складними об’єктами, починаючи з ведення документації і закінчуючи використанням експертних систем.

Ці системи здатні до самодіагностики, стикуються з будь-якими апаратно-програмними комплексами, для них підходять існуючі приміщення. При децентралізованому розміщенні такої апаратури заощаджуються чималі кошти за рахунок використання волоконно-оптичного кабелю (одночасно вирішуються питання перешкодозахищеності від джерел перенапруги). Знімаються проблеми безконтактного управління стрілками і сигналами. Зводячи до мінімуму кількість релейної апаратури, вдається скорочувати обслуговуючий штат.

1 Обґрунтування вибору пристроїв залізничної автоматики

Відповідно дозавдання перегін, що прилягає до станції «П», обладнаний пристроями кодового автоблокування (КАБ) релейного типу. Це автоблокування почало впроваджуватися на мережі залізниць колишнього Радянського Союзу в 50-х рр. минулого сторіччя й одержала найбільш широке поширення із усіх систем автоблокування завдяки ряду переваг, головними з яких є наступні:

- використання кодових рейкових кіл, які крім виконання своїх основних функцій (контролю вільності блок-дільниці й контролю цілісності рейкових ниток) виконують функції телемеханічного каналу для передачі інформації між сусідніми сигнальними установками автоблокування;

- використання як колійної апаратури АЛСБ кодових пристроїв існуючих рейкових кіл.

Однак, у процесі експлуатації виявилися й негативні сторони КАБ релейного типу. Головний недолік виявився в тім, що при одночасному впливі декількох несприятливих факторів, а саме, при сполученні критичних погодних умов при певних експлуатаційних ситуаціях і деяких ушкодженнях технічних засобів, система допускає небезпечні відмови: короткочасні проблиски вогню, більш дозвільного, чим допускається при даній експлуатаційній ситуації.

Крім цього, аналіз відмов КАБ релейного типу показує, що більше 50 % із них доводиться на рейкові кола. Майже половина цих відмов викликана їх нестійкою роботою при флуктуаціях опору баласту та при дії завад від тягового струму.

У зв'язку з вище зазначеним виникає необхідність у модернізації пристроїв релейної КАБ на перегоні між станціями «У» і «П». Модернізація перегінних пристроїв можлива шляхом поступової заміни сигнальних установок релейної КАБ сигнальними установками мікропроцесорної системи числового кодового автоблокування типу АБ-ЧКУ, що була розроблена спеціально для цієї мети. Такий принцип модернізації одержав назву «шафа на шафу».

2. Модернізація перегінних пристроїв

2.1 Колійний план перегону

На колійному плані перегону, обладнаного електричною тягою поїздів, вказані:

- перегінні світлофори;

- рейкові кола в двонитковому зображенні із вказівкою їхньої довжини;

- колійні дроселі - трансформатори;

- сигнальні жили магістрального кабелю;

- високовольтну лінію автоблокування;

- резервну високовольтну лінію електропередач;

- місця встановлення силових трансформаторів та ін.

Біля кожної сигнальної установки вказують шафи для розміщення релейної апаратури, і кабельний план з'єднання всіх пристроїв із вказівкою довжини, кількості жил кабелю й числа запасних жил.

На рисунку 1.1 наведений колійний план перегону, який обладнаний двоколійним кодовим автоблокуванням при електротязі змінного струму. Біля кожного колійного світлофора розташована релейна шафа типу ШРУ, для якої надані позначення типу даної сигнальної установки («О») і тип кодового колійного трансмітера.

Основне живлення змінним струмом (ПХ-ОХ) подається в релейну шафу від силового трансформатора типу ОМ-0,2 або ОМ-0,6, установленого на силовій опорі високовольтної лінії автоблокування. Резервне живлення змінним струмом (РПХ-РОХ) здійснюється від лінії електропередачі ЛЕП через трансформаторну підстанцію КТПО.

Лінійні кола автоблокування виконані магістральним кабелем зв'язку. При новому проектуванні, як правило, застосовують двокабельні магістралі з використанням кабелів, які не є пупінізованими, марки МКПАБ.

При кодовому автоблокуванні передбачаються наступні лінійні кола:

Н, ОН - зміни напрямку, при організації по одній із колій тимчасового двобічного руху. При цьому, дроти Н, ОН також використовується для передачі на сигнальну установку інформації про показання наступного світлофора. Це необхідно для вибору сигнальних кодів при неправильному напрямку руху по даній колії перегону;

ДСН, ОДСН - подвійного зниження напруги, які водночас використовуються й для передачі кодових сигналів у системі частотного диспетчерського контролю;

ИЧ, ОИЧ - повідомлення про наближення поїзда до станції від попереджувальної парної сигнальної установки до станційного релейного приміщення;

ЗС, ОЗС - ув'язування показань світлофора, розташованого перед вхідним із показаннями вхідного світлофора.

Рисунок 1.1 - Колійний план перегінних пристроїв кодового автоблокування електротязі змінного струму

Прилади кожної сигнальної установки в двоколійному кодовому автоблокуванні розміщають в окремій шафі типу ШРУ. На спарених сигнальних установках у кожного прохідного світлофора встановлюють окрему релейну шафу й утворюються дві одиночні сигнальні установки відповідних типів. Для кожної сигнальної установки вказують кабелі від релейної шафи до світлофорів, рейковим колам, кабельним ящикам.

2.2 Принципово - структурна схема модернізації перегінних пристроїв

При автоблокуванні кожний міжстанційний перегін поділяють на окремі блок-ділянки, які обладнують електричними рейковими колами і огороджують прохідними світлофорами, які діють автоматично. Показання світлофорів залежать від місця знаходження поїзда. Нормально (при відсутності поїзда) на світлофорах горить зелений вогонь.

Основні вимоги, що пред'являються до пристроїв автоблокування, передбачаються наступними правилами технічної експлуатації:

- при зайнятому стані блок-дільниці, на світлофорі, що її огороджує, повинен включатися червоний вогонь;

- пристрої автоблокування не повинні допускати відкриття світлофора до звільнення блок-дільниці, що він огороджує;

- необхідно, щоб на одноколійних перегонах після відкриття вихідного світлофора була виключена можливість відкриття вихідних і прохідних світлофорів протилежного напряму;

- при перегоранні червоної лампочки на світлофорі, що огороджує зайняту блок-дільницю, передбачається автоматичне перенесення червоного вогню на попередній по ходу поїзда світлофор;

- технічні засоби автоблокування повинні забезпечувати захист від появи сигналу, який більш дозволяє , при пошкодженнях елементів апаратури.

Вибір сигнального показання на прохідному світлофорі здійснюється в такий послідовності: за допомогою рейкового кола контролюється стан блок-ділянки, що огороджується.

Для заданої експлуатаційної ситуації, яка зображена в додатку А схема працює в такий спосіб. Рейкове коло блок-дільниці 4П зайнята поїздом й коди в ній відсутні. Відсутність кодів з рейкової лінії блок-дільниці 4П через дросель-трансформатор ДТ-1 і пристрій захисту й сполучення ПЗС передаються у мікропроцесорний приймач МПП. Відповідно до алгоритму роботи МПП відбувається виконання команди "Збудження відповідних сигнальних реле".

Так як реле 3Ж і 3З знеструмлені, то на світлофорі 4 горить червоний вогонь, а безконтактний комутатор струму (БКС) через дросель-трансформатор ДТ-1 посилає в рейкове коло блок-дільниці 6П кодові сигнали «ЧЖ».

В нашому випадку, при перегоранні лампи червоного вогню на світлофорі 4, вогневе реле 4О залишається без струму й фронтовим контактом розмикає коло трансмітерного реле 6Т. У рейковому колі 6П кодові імпульси ЧЖ припиняються, на світлофорі 6 включається червоний вогонь. Таким чином, відбувається перенос червоного вогню світлофора 4 на світлофор 6.

Блок-дільниця 8П вільна й тому реле 8ИП буде приймати код ЧЖ і передавати його в дешифратор 8ДА. Дешифратор розшифровує код і комутує кола обмоток сигнальних реле 8Ж таким чином, що реле стануе під струм, і своїм фронтовим контактом замкне коло лампи жовтого вогню світлофора 8.

2.3 Принципова схема дешифратора АБ

Принципова схема дешифратора АБ зображена на рисунку 2.3 відображає роботу дешифратора 6ДА блок-дільниці 6П для заданої ситуації згідно завдання курсового проекту. Блок-дільниця 6П вільна й до неї по рейковому колі з блок-дільниці 4П поступає код ЧЖ. Дешифратор 6ДА приймає ці імпульси та від імпульсу першого кодового циклу ЧЖ фронтовим контактом реле І одночасно замикаються три кола дешифратора.