Устройство и принцип работы аппаратуры ПОНАБ-3 (стр. 1 из 4)

Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта им. ак. В.Лазаряна

Кафедра АТС

Контрольная работа

По дисциплине: «Информационные системы и комплексы в системе АТС»

Выполнил студент гр. 5АТЗ-2

Учебный шифр

Проверил преподаватель

г. Днепропетровск

2007 г

Задача 1

Построить временную диаграмму работы аппаратуры ПОНАБ-3

Номер оси с перегретой буксой ------- 9Л

Общий принцип работы ПОНАБ-3 заключается в восприятии чувствительными элементами (приемниками) импульсов инфракрасной энергии, преобразовании их в электрические сигналы, усилении последних и выделении по определенным критериям сигналов от перегретых букс, формировании, передаче и регистрации информации о наличии и расположении таких букс в поезде.

Структурное построение аппаратуры (рис. 1). В состав аппаратуры ПОНАБ-3 входит напольное, постовое и станционное оборудование.

Рис.1 Структурная схема аппаратуры ПОНАБ-3

Напольное оборудование включает: напольную камеру левую НКЛ и правую НКП, четыре датчика прохода колес Д1—Д4, рельсовую цепь наложения РЦН и две соединительные муфты СМ.

Напольная камера содержит узконаправленную оптическую систему, приемник инфракрасного излучения (болометр), предварительный усилитель сигналов, запирающую заслонку и другие элементы конструкции.

Датчики Д1—Д4 вырабатывают электрические сигналы при проходе колесных пар подвижных единиц в зоне их размещения. Сигналы от датчиков подаются через соединительные муфты к устройствам постового оборудования.

Рельсовая цепь наложения предназначается для выработки команд управления в момент захода и удаления поезда из зоны контроля ПОНАБ-3.

Постовое оборудование ПОНАБ-3 включает: блок управления БУ, два усилителя сигналов У, два устройства логической обработки сигналов УЛОС, два формирователя сигналов ФС1 и ФС2, блок отметчика вагонов БОВ, блок управления передачей БУП, блок запоминающего устройства БЗУ, блок счета вагонов БСВ, электронный передатчик кода ЭПК. и передатчик частотно-манипулированных сигналов ПЧМС.

Блок БУ вырабатывает сигналы управления работой напольных камер, блока БУП и других устройств аппаратуры при проходе поезда по участку контроля и формирует программу сигналов для автоматической проверки исправности устройств после удаления поезда с участка контроля.

Блоки У усиливают сигналы от букс, поступающие с предварительных усилителей, и передают их на входы (УЛОС), где производится их логическая обработка для выделения сигналов от перегретых букс.

Формирователь ФС1 предназначен для выработки строб-сигнала на время прохода каждой колесной пары между датчиками Д1 и Д2, а также для формирования сигнала на блок БОВ в момент прохода колесной пары над датчиком Д1. Формирователь ФС2 вырабатывает и подает на вход блока БОВ сигналы в момент прохода колесных пар над датчиком ДЗ.

Блок БОВ по сигналам с Д1 и ДЗ осуществляет распознавание физических подвижных единиц независимо от их осности и вырабатывает сигнал отметки прохода физической единицы в момент, когда последняя колесная пара находится над датчиком ДЗ.

Блоки БУП, БЗУ, БСВ, ЭПК и ПЧМС входят в состав передающей части АПД. Блок БСВ предназначается для подсчета количества вагонов, прошедших по участку контроля. Функции управления работой передающей части АПД выполняет блок БУП. Блок ЭПК. формирует кодовые комбинации при передаче информации и посылает их на вход передатчика ЧМС. Блок БЗУ выполняет роль устройства, согласующего скорости поступления сигналов на АПД и передачи кодовых комбинаций в канал связи.

В станционное оборудование входит: приемник частотно-манипулированных сигналов ПрЧМС, электронный приемник кода ЭПрК, блок контроля БК, печатающее устройство ПУ, пульт оператора ПО и устройства сигнализации УС.

Электронный приемник кода предназначен для приема кодовых комбинаций и выдачи их на печатающее устройство. Блок БК контролирует уровень сигнала в канале связи, наличие поезда на участке напольного оборудования, а также управляет работой пульта оператора.

Принцип работы аппаратуры. На временной диаграмме работы аппаратуры ПОНАБ-3 (рис. 2) до момента времени t1 поезд отсутствует на участке контроля. В период времени с t1 до t2 осуществляется контроль букс проходящего по участку поезда, а с момента t2 поезд удаляется с участка контроля.

При отсутствии поезда на участке контроля с РЦН поступает отрицательное напряжение на вход блока БУ, который выдает сигнал начальной установки на устройства перегонной части аппаратуры. В этом случае аппаратура находится во включенном состоянии, но заслонки напольных камер закрыты, схемы блоков удерживаются принудительно в исходном состоянии, а каретка печатающего устройства переведена в начало строки.

При приближении поезда к участку контроля шунтируется вход РЦН и происходит медленное снижение напряжения на ее выходе. В момент времени t1 блок БУ вырабатывает команду начала контроля, по которой открываются заслонки напольных камер, снимается сигнал запрета с устройств постового оборудования и устанавливаются в исходное состояние станционные устройства ПОНАБ-3. Для выполнения последней операции блок ЭПК, по сигналу с блока БУП формирует посылку определенной длительности, которая передается по каналу связи и воспринимается блоком БК. Блок БК вырабатывает сигнал установки в исходное состояние устройств аппаратуры и включает на ПО световую сигнализацию наличия поезда на участке контроля. Все указанные операции заканчиваются до момента захода первого колеса локомотива в зону действия датчика Д1.

При проходе колесных пар подвижного состава по участку контроля в зоне, образованной датчиками Д1 и Д2, оптическая система каждой напольной камеры «осматривает» задние по ходу движения стенки букс снизу вверх в полосе шириной около 80 мм. Инфракрасная энергия, излучаемая корпусами буксовых узлов, воспринимается болометрами и преобразуется в импульсные электрические сигналы, которые после усиления предварительными и оконечными усилителями поступают на входы УЛОС. Амплитуда каждого сигнала пропорциональна уровню инфракрасной энергии, излучаемой корпусом буксы.

В момент, когда первое колесо подвижной единицы проходит в зоне между датчиками Д1 и Д2, схема ФС1 формирует строб-сигнал. Последний поступает на входы устройств УЛОС и открывает на время прохода колеса от датчика Д1 до датчика Д2 первые ячейки памяти этих устройств. Амплитудное значение сигналов от букс запоминается ячейками отдельно для правой и левой сторон поезда. При проходе в зоне между датчиками Д1 и Д2 второго колеса подвижной единицы по сигналу с ФС1 открываются вторые ячейки памяти УЛОС, запоминающие амплитуды сигналов от букс этой колесной пары. Таким образом, после прохода двух колес в ячейках памяти УЛОС запоминаются амплитуды сигналов от двух букс для каждой стороны поезда, воспринимаемые только в зоне стробирования. Благодаря этому исключаются сигналы от посторонних нагретых частей подвижного состава в процессе контроля.

После прохода второго колеса над датчиком Д2 схема ФС1 вырабатывает команду, по которой в устройствах УЛОС осуществляется сравнение амплитуд двух сигналов от букс методом «отношения» для каждой из сторон поезда. При превышении отношения амплитуд заданного порогового значения УЛОС вырабатывает сигнал «тревоги», который поступает на схему накопления. Затем стирается информация в ячейках памяти УЛОС от букс первых двух колесных пар, запоминаются и сравниваются амплитуды сигналов от букс двух следующих колесных пар и т. д. Если при проходе по участку контроля одной подвижной единицы сигнал «тревоги» для одной стороны поезда вырабатывается несколько раз, то схема накопления УЛОС воспринимает его только в первый раз.

При проходе подвижной единицы (вагона, локомотива) с симметричным расположением групп осей в зоне контроля сигналы с ФС1 и ФС2, соответствующие моментам прохода колёс над датчиками Д1 и ДЗ, поступают на вход блока БОВ. С выхода блока выдается сигнал отметки прохода физической подвижной единицы в момент, когда последнее по ходу движения колесо находится над датчиком ДЗ. Сигналы отметки прохода подвижных единиц подаются через блок БЗУ на блок БСВ, где подсчитывается количество вагонов, прошедших по участку контроля. Информация о текущем значении порядкового номера вагона в поезде хранится в БСВ в двоично-десятичном коде.

Если в момент прохода по участку контроля очередного вагона устройство УЛОС левой (правой) стороны поезда вырабатывает сигнал «тревоги», то в момент отметки прохода этого вагона сигнал «тревоги» подается и на вход блока БУП. Последний вырабатывает команду на передачу информации о порядковом номере вагона с перегретой буксой и о стороне поезда, где эта букса размещается (информация о «больном» вагоне).

По команде блока БУП формируются четыре цикла передачи информации. В первом цикле передается значение старшего разряда порядкового номера вагона с перегретой буксой, во втором цикле — младшего разряда порядкового номера, в третьем — знака стороны поезда и в четвертом — знака «Пробел». При передаче старшего (младшего) разряда порядкового номера вагона кодовое значение этого разряда поступает с блока БСВ на блок ЭПК. Последний преобразовывает параллельный код в последовательный старт-стопный и посылает его на вход передатчика ПЧМС. Формируются кодовые комбинации при передаче знака стороны поезда и знака «Пробел» блоком БУП. Если в процессе передачи четырех циклов информации о вагоне с перегретой буксой с выходов блоков БОВ, УЛОС поступают сигналы о последующем проконтролированном вагоне, то они запоминаются блоком БЗУ до окончания передачи информации о предыдущем вагоне, а затем выдаются на блоки БСВ и БУП. При этом сигнал отметки прохода вагона поступает в блок БСВ, а при наличии сигнала «тревоги» на выходе УЛОС запускается АПД на передачу информации об этом вагоне.