Системы регулирования движения на железнодорожном транспорте

При использовании замедлителей для парковых тормозных позиций их требуется больше по сравнению с горочными. Конструкция этих замедлителей имеет ограничения по ширине, связанные с расстояниями между путями в местах установки, а фундамент у них должен быть малой глубины либо отсутствовать вовсе.

Операторы сортировочных горок и разработчики систем автоматизации предъявляют высокие требования к надежности и качеству работы парковых замедлителей, поскольку от этого полностью зависит эффективная и качественная работа сортировочной станции. Ошибка, допущенная при управлении горочными замедлителями, может быть исправлена на последующих тормозных позициях. А вот неточность прицельного торможения практически неизбежно приводит либо к снижению темпа роспуска и увеличению времени на маневровую работу при перетормаживании, либо к бою вагонов и повреждению грузов.

Сегодня на сети дорог России наиболее широко применяется парковый рычажно-нажимной замедлитель типа РНЗ-2М, пришедший на смену замедлителю РНЗ-2.

При разработке и постановке на производство замедлителей РНЗ полагали, что они пригодны для установки в кривых и за счет этого можно существенно увеличить полезную длину путей подгорочного парка. Поскольку они мало весят, для их монтажа и демонтажа не требуется спецтехника большой грузоподъемности. Поэтому РНЗ стали широко применять на сортировочных горках страны. Сравнить работу рычажно-нажимных замедлителей с другими типами устройств было несложно, так как альтернативных вариантов оснащения парковых тормозных позиций другими типами замедлителей существовало немного. По мере эксплуатации РНЗ на сортировочных горках накапливался опыт, и выявилось немало проблем.

Прежде всего, они связаны с эксплуатацией в кривых. Шины у РНЗ хотя и короткие (эффективная длина 2,7 м), но прямые, и точно совместить их с изогнутыми рельсами в кривой невозможно. А с учетом центробежных сил, действующих на вагоны при движении в кривой, воздействие замедлителя на отцеп практически непредсказуемо. В результате возможно заклинивание шин при входе колеса в заторможенный замедлитель. Кроме того, появляется значительная разница в эффективности торможения в начале, середине и конце тормозных шин. В итоге практически на всех горках замедлители РНЗ устанавливают на прямых участках путей. Там же, где они остались в кривых, электромеханики вынуждены регулировать раствор шин не по нормативам, а по наитию - в основном разводя шины дальше, чем положено по нормам, из-за чего снижается эффективность торможения, зато исключается перекос и заклинивание шин.

Существенно влияет на технические характеристики рычажно-нажимных замедлителей их конструкция, имеющая минимальные габариты в вертикальной плоскости. При установке замедлитель просто укладывается на щебеночное основание и не требуется рытья котлована и устройства фундамента. Это - бесспорное преимущество, но такая конструкция замедлителя привела к тому, что торможение прекращается не за счет развала шин под собственным весом, как это происходит практически у всех других типов замедлителей, а вследствие смещения шин в горизонтальной плоскости под воздействием пружинных механизмов. Естественно, при эксплуатации, особенно в зимний период, из-за намерзания снега ухудшается и ограничивается подвижность сочленений, снижается упругость пружинных механизмов, и основные показатели инерционности замедлителя на затормаживание и оттормаживание оказываются нестабильными.

Еще одним фактором, определившим особенности эксплуатации замедлителей РНЗ, является сравнительно небольшая тормозная мощность - 0,45 м.э.в. Для обеспечения технологических требований на большинстве горок по проекту устанавливают по три комплекта РНЗ на путь, которые работают синхронно от единой схемы управления, т. е. фактически как один замедлитель.

Теперь проанализируем работу замедлителей типа РНЗ.

Принципом действия применяемых на российских железных дорогах вагонных замедлителей фрикционного типа, к которым относятся и РНЗ, является снижение скорости отцепа за счет трения его колеса о тормозные шины замедлителей. Эффективность торможения зависит от усилия нажатия тормозных шин на колеса, от количества колес, находящихся одновременно в тормозных шинах, и от длительности торможения.

Однако при торможении вагона с помощью замедлителей, имеющих короткие тормозные шины, возникают моменты, когда колесная пара входит в заторможенный замедлитель, где другие колеса отсутствуют. В этой ситуации колесная пара должна раздвинуть шины, зазор между которыми в отсутствие колеса оказывается меньше ширины бандажа. Таким образом, возникают ударные явления, зачастую резко и значительно снижающие скорость движения вагона. При малом весе вагона и превышении допустимой степени нажатия тормозных шин это может привести к выдавливанию вагона, т. е. к выкатыванию колесной пары на верхнюю плоскость тормозных шин и последующему сходу с рельсов.

Учитывая, что РНЗ устанавливаются комплектами по три замедлителя, а длина тормозных шин такова, что они помещаются под базой любого вагона, при движении одновагонного отцепа по тормозной позиции, состоящей из трех замедлителей РНЗ, подобные ударные явления могут возникнуть шесть раз. Чередование ударных моментов во времени зависит от длины базы вагона и расстояния между соседними замедлителями в комплекте.

Для выравнивания тормозного воздействия по осям на дорогах были испробованы различные варианты установки замедлителей на тормозных позициях. Так, на Западно-Сибирской дороге пробовали размещать все три замедлителя на одном рельсе вплотную друг к другу. Это незначительно изменило ситуацию, пропали мертвые зоны, но количество осей, одновременно находящихся в шинах замедлителей, стало изменяться еще чаще.

В определенный промежуток времени первая и вторая тележки вагона оказываются одновременно в разных замедлителях - в первом и третьем и, так как отдельные секции являются фактически самостоятельными устройствами, тормозной эффект усиливается вдвое.

Аналогичная ситуация наблюдается при торможении длиннобазных вагонов и в случае типового варианта расстановки замедлителей РНЗ с интервалами между соседними секциями три метра.

Эффективность торможения в каждый момент времени существенно зависит от размещения осей в шинах замедлителей и может изменяться в несколько раз. Если учесть, что у каждого из трех замедлителей различное техническое состояние и они по-разному отрегулированы, то от их одинаковых по длительности воздействий на отцеп могут быть малопредсказуемые последствия.

Эти факторы определяют одну из трех основных технологических характеристик замедлителя - эффективность торможения или тормозную мощность. Ее значение регламентировано и даже может быть измерено с помощью так называемого вычислителя тормозных характеристик. Для этого по полностью заторможенному замедлителю с определенной скоростью должен проехать вагон определенного веса. И по разнице скоростей на входе и выходе замедлителя определяется его общая мощность. Но ввиду сложности подобной проверки она практически нигде не производится и Инструкцией по техническому обслуживанию и ремонту устройств сигнализации, централизации и блокировки механизированных и автоматизированных сортировочных горок не предусмотрена.

Однако есть еще две очень важные характеристики, определяющие возможность эффективного использования вагонного замедлителя - это инерционность затормаживания и инерционность оттормаживания, т. е. время между подачей команды и ее выполнением. Для замедлителей типа РНЗ эти значения должны составлять 0,7 с на затормаживание и 0,6 с на оттор-маживание. Заметим, что для замедлителей РНЗ инерционность - и особенно инерционность оттормаживания - величина нестабильная. Ведь в отличие от замедлителей нажимного типа, у которых шины разваливаются под действием собственного веса, оттормаживание замедлителей РНЗ происходит только за счет пружин.

Поэтому для обеспечения заданного воздействия на отцеп команда торможения зачастую снимается еще до того, как начнет падать скорость, т. е. до начала эффективного торможения.

Если учесть описанную выше неравномерность воздействия замедлителей на отцеп, то зачастую, особенно при ручном управлении замедлителем, торможение превращается в случайный процесс. Иногда включение торможения длительностью 0,3-0,5 с может привести к снижению скорости более чем на 2 м/с. Но бывает и так, что торможение длительностью 1 с и более практически не влияет на скорость.

Рассмотрим еще одну важную составляющую процесса торможения отцепов на парковых тормозных позициях. Скорость входа на замедлители РНЗ в реальных роспусках составляет 5-6 м/с. При такой скорости вагон длиной 12 м может находиться на тормозной позиции всего лишь 3,5-4,5 с в зависимости от варианта расстановки.

Таким образом, при входе одновагонного отцепа на тормозную позицию с высокой скоростью времени может не хватить и на два включения замедлителей. Учитывая значительный разброс инерционности и эффективности, обеспечить нужную скорость выхода отцепа из тормозной позиции очень сложно.

При ручном управлении замедлителями РНЗ операторы постов резервного управления не в состоянии учесть все факторы, влияющие на процесс торможения. В результате часто скорость отцепов после выхода из замедлителей не соответствует оптимальной. Как следствие допускаются соударения или возникают большие межвагонные интервалы и незапланированные остановки вагонов в замедлителях. Это приводит к приостановке роспуска, увеличению объема маневровой работы, вызванного осаживанием вагонов, а нередко и их повреждение в парке.

Опытный оператор парковой тормозной позиции, не желая играть в лотерею "угадал - не угадал", выбирает способ, позволяющий обеспечить предсказуемое торможение. Замедлитель при этом не успевает полностью реализовать тормозную силу, что ослабляет удары колес в заторможенные шины и, соответственно, растормаживание происходит быстрее. В то же время торможение вагона осуществляется почти непрерывно, что гораздо эффективнее.

Такое управление можно было бы назвать оптимальным, но для вытормаживания одновагонного отцепа при таком режиме требуется большое количество включений замедлителя. А ведь каждое включение - это немалый объем сжатого воздуха, выпущенный в атмосферу, износ самого замедлителя, его управляющей аппаратуры, оборудования компрессорной станции и др.

Для реализации автоматического прицельного торможения на сортировочных горках, оборудованных замедлителями типа РНЗ, разработчики систем автоматизации, используя возможности современных промышленных компьютеров, разрабатывают сложные алгоритмы. При этом учитывается совокупность всех факторов, влияющих на процесс торможения. Эти алгоритмы должны быть адаптивными, с учетом изменений энергетических характеристик и инерционности, происходящих как при разных погодных условиях, так и в процессе текущей эксплуатации.

При выборе режимов управления замедлителями современная система автоматизации должна оценивать: текущую скорость отцепа, его вес, текущее и ожидаемое размещение осей в тормозных шинах замедлителя с учетом веса каждой оси, инерционность и среднюю степень воздействия на скорость отцепа каждого из трех замедлителей в зависимости от расположения осей в тормозных шинах, фактическое воздействие предыдущих включений замедлителя на данный отцеп (так называемую тормозимость), текущие погодные условия, влияющие на торможение, и др.

Разброс значений инерционности и тормозной мощности замедлителей типа РНЗ, а также высокая скорость движения отцепов, особенно одновагонных, по парковой тормозной позиции, обусловливают предел качества реализации расчетных скоростей для замедлителей типа РНЗ.

На сегодняшний день из опыта эксплуатационной работы системы автоматического управления парковыми тормозными позициями на станциях Красноярск-Восточный, Входная и Инская получены следующие результаты: среднее количество отцепов, вытормаживаемых до оптимальной скорости выхода из парковой тормозной позиции, составляет 85-90 %, выходящих с превышением расчетной скорости (недоторможенных) - 3-7 %, выходящих со скоростью ниже оптимальной (переторможенных) - 3-7 %. При этом в ручном режиме управления показатели качества в 2-3 раза хуже.

Повысить качество автоматического прицельного торможения на парковых тормозных позициях можно только используя вместо трех замедлителей типа РНЗ один с длинными тормозными шинами. Он имеет меньшую инерционность (в переделах 1-1,2 с), больший срок службы (за счет меньшего количества включений и более простой конструкции) и обеспечивает плавное, предсказуемое торможение.

Конечно, замедлители с длинными шинами дороже и сложнее в установке, но преимущества и экономический эффект от их внедрения оправдывают дополнительные затраты.

5. Комплекс технической диагностики

Автоматизированная система обнаружения отрицательной динамики предназначена для выявления неисправностей подвижного состава на ходу поезда, связанных с нарушением геометрии ходовых частей вагонов (разность диаметров колесных пар, эллипсность колес, тонкий гребень) и дефектов подвески кузова вагона (узел пятник-подпятник, отсутствие или излом шкворня).

Средства контроля АСООД включают в себя перегонное и станционное оборудование, связанное между собой кабельными или оптическими линиями связи локальной сети МПС

Перегонное оборудование в свою очередь подразделяется на наружное и постовое. В состав наружного оборудования АСООД входят:

- видеокамеры обзора, запуска и выключения системы;

- блоки лазерных маркеров;

- комплект микроволновых датчиков движения;

- видеокамера контроля колебаний кузова вагона.

Рисунок 4 - Схема размещения наружного оборудования АСООД

На рисунке 4 показан один из вариантов размещения наружного оборудования, где 1 - видеокамера обзора, запуска и выключения системы; 2, 4 - блоки лазерных маркеров; 3 - видеокамера контроля колебаний кузова вагона.

Видеокамеры и датчики монтируются в термостатических боксах, обеспечивающих стабильную работу устройств при температуре окружающего воздуха от минус 50°С до плюс 50°С.

Первичная обработка информации, поступающей от датчиков и видеокамер, производится на перегонном постовом оборудовании, состоящем из следующих функциональных блоков:

- видеоусилителя с гальванической развязкой (ВУ);

- блока коммутации видеосигнала и детектора тревоги (БК);

- блока питания 220 в/12в-1,5а (БП);

- блока гарантированного питания 220в (БПГ);

- цифрового регистратора видеоинформации (ЦР);

-системного блока персонального компьютера первичной обработки информации и передачи данных на сервер оператора ПТО.

Хранение информации, поступающей от пункта первичной обработки, производится на сервере базы данных, совмещенном с АРМом Оператора ПТО.

Видеокамеры включения и выключения черно-белого изображения, предназначены для обзора, монтируются в термокожухе, их питание осуществляется от источника питания напряжением 12 В. Они оснащены объективами с автоматической регулировкой диафрагмы в зависимости от уровня освещенности:

- фокусное расстояние - 18 мм;

- угол обзора - 200;

- температура внутри бокса - плюс 18300С.

Управление обзора выбрано таким образом, чтобы локомотив, находящийся на расстоянии 200 метров от видеокамеры, был в центре экрана. Для контроля колебаний кузова вагона используется видеокамера цветного изображения с чувствительностью 1.0 Люкс, которая смонтирована в термостатированном боксе, питается от источника постоянного тока 190 мА, напряжением 12В, имеет размеры корпуса 420x420x530 мм.

Система АСООД ориентирована на выявление повышенных колебаний кузова вагонов на подходе состава к станции при скорости движения 60-80 км/час. Обнаруживаемая частота колебаний кузова вагона: минимальная - 0.5Гц, максимальная - 12Гц;

- амплитуда горизонтальных поперечных колебаний - более 20мм;

- срок хранения видеоинформации в цифровом регистраторе - 48 часов;

- объем базы данных - 10 миллионов вагонов;

- интервал рабочих температур для датчиков - от минус 50°С до плюс 50°С;

- максимальное расстояние между блоком датчиков и пунктом первичной обработки информации - 100м;

- электропитание оборудования - 220 В, 50 Гц,

- мощность потребления аппаратуры на перегоне - 1.2 кВт;

- необходимая площадь для размещения перегонного оборудования - 1.5 мІ.

Лазерный маркер представляет собой полупроводниковый лазер второго класса с объективом, помещенный в мини-термобокс. Лазерные маркеры располагаются с двух сторон от видеокамеры, расхождение лучей от лазерных маркеров не должно превышать 1см.

Характеристики полупроводникового лазера:

- частота излучения - 650 нм;

- мощность излучения - 10 мВт;

- напряжение питания - 2,5 В;

- максимальная температура - плюс 60°С;

- диаметр светового пятна на дистанции 10м не превышает 15 мм.

Сигналы от видеокамер по высокочастотному кабелю поступают на пункт первичной обработки информации в помещение перегонного диагностического пункта.

Блок коммутации видеосигналов имеет 4 входа и один выход видеосигнала с управлением от внешнего устройства или с клавиатуры и позволяет осуществлять следующие виды коммутации:

- включать одну из четырёх видеокамер;

- коммутировать на выходе сигналы поочередно через заданный интервал, от всех 4х видеокамер;

- включать одновременную трансляцию

четырёх камер (при этом формат изображения состоит из кадра, поделенного на 4 зоны).

С выхода блока коммутации сигнал от четырёх видеокамер в одном кадре поступает на цифровой регистратор, а от камеры контроля колебаний через видеокарту ввода в системный блок ПК.

Микроволновой датчик движения представляет собой комплекс, состоящий из передатчика импульсного высокочастотного сигнала малой мощности и приемника, настроенного на заданную частоту передачи.

При наличии металлических движущихся предметов на расстоянии от 0,7 до 10 метров, приемник обнаруживает отраженные сигналы и включает исполнительное реле, запускающее комплекс на обработку информации.

Направление зоны контроля выбирается под углом 25-300 к железнодорожному полотну.

Цифровой регистратор представляет собой специализированный компьютер для ввода, хранения и передачи по компьютерной локальной сети видеоизображений.

Цифровой регистратор позволяет обращаться к данным, хранящимся в цифровом формате, с удаленного компьютера по локальной сети.

На удаленном компьютере должна быть установлена программа "WavReader". С помощью этой программы имеется возможность просматривать записи за предыдущие 2 суток, а также принимать изображения от всех четырёх видеокамер в реальном масштабе времени.

В исходном состоянии система находится в режиме ожидания и с периодом 5 минут производит тестирование составных элементов установки. При обнаружении детектором движения через видеокамеру, расположенную на ригеле и направленную навстречу поезду (в ночное время его прожектора), производится предварительный запуск системы. При этом включаются лазерные маркеры, активизируется датчик движения. Когда расстояние до локомотива составит 3-5 метров, датчик движения через блок запуска подает команду на ПК для начала обработки и регистрируется время захода поезда. Компьютер комплекса под управлением программы записи производит регистрацию каждого кадра и измеряет расстояние до борта кузова вагона. Запись информации об измерениях записывается в файл на жесткий диск ПK. Через 5 секунд после прохождения последнего вагона состава выключается детектор тревоги, записывается в ПК время ухода поезда с поста контроля. Подтверждение этого фиксируется видеокамерой выключения системы, на этом запись информации прекращается. По окончании прохода поезда производится анализ измерений, записанных в файл. Алгоритм программы позволяет произвести обработку данных таким образом, чтобы неровности борта вагона (узлы крепления, ребра жесткости, раздвижные двери, выступающие конструкции) не влияли на измерения параметров. Программой TrainStat фиксируются и объединяются данные по каждому вагону.

Файл с итоговыми данными через компьютерную сеть МПС (Ethernet) передается на сервер базы данных. В базе данных сервера по каждому поезду хранится следующая информация:

наименование пункта;

порядковый номер поезда с начала суток;

число вагонов в поезде;

время захода поезда;

время ухода поезда;

порядковый номер вагона;

амплитуда колебаний вагона;

частота колебаний;

- параметры оборудования (результаты тестирования)

- уровень тревоги;

- график колебаний вагона.

В базе данных зарезервированы поля, в которые предполагается вводить автоматически, по запросу из других систем АСУ или вручную следующие данные:

графиковый номер поезда;

год выпуска вагона;

бортовые номера вагонов;

графическое изображение номера вагона

пробег вагона;

код неисправности.

Сервер, получив данные и записав их в базу, формирует сообщение на АРМ (программа СКАТ или АРМ АСООД) оператора ПТО. В процессе формирования производится анализ данных и в соответствии с условиями и границами допусков, введенными при настройке комплекса в программе TrainStat, записывает в базу данных уровень тревоги.

На АРМ АСООД отображается информация по каждому составу в виде обобщенных данных на каждый вагон и графики их колебаний.

Слева вверху располагается список вагонов в данном составе. Каждая строка списка представляет информацию об одном вагоне. Самые важные показатели в строке - номер вагона (первый столбец) и код тревоги (последний столбец).



Рисунок 5 - Информация отображаемая на АРМ АСООД

В зависимости от кода тревоги строки окрашиваются в четыре цвета:

- тревога 3 - красный,

- тревога 2 - желтый,

- тревога 1 - зеленый,

- тревога 0 - белый.

Справа вверху располагаются две вкладки: "Параметры тревоги" и "Информация". Параметры тревоги - это настройки программы, их устанавливает разработчик. Вкладка "информация" содержит общую информацию по составу - порядковый номер поезда, время захода в зону датчиков, время схода из зоны датчиков, скорость поезда. Там же содержится общая информация по количеству вагонов в составе с разными уровнями тревоги:

- "вагонов всего", "требующих осмотра" - тревога 1 (зеленый)

- "неисправных" - тревога 2 (желтый)

- "подлежащих ремонту" - тревога 3 (красный).

В нижней части экрана находятся графики колебаний вагонов, предназначенные для визуального контроля работы комплекса и подтверждения достоверности автоматического распознавания неисправных вагонов.

6. Система слежения

Железнодорожный транспорт является самым популярным в России и странах СНГ. В восточной же части нашей страны он является едва ли не единственным средством круглогодичной доставки грузов и пассажиров. При большой протяженности сети железных дорог время доставки груза от пункта отправления до пункта назначения может оказаться значительным. Естественно, что грузоотправитель желает иметь достоверную информацию о том, где находится его груз в тот или иной момент времени.

Автоматизировать получение этих сведений (с исключением процедур ручного сбора данных) стало возможно с помощью систем радиочастотной идентификации (RFID). В России и Белоруссии сейчас внедряется система автоматической идентификации подвижного состава (САИ ПС).

Основные цели внедрения системы автоматической идентификации подвижного состава (САИД):

- система обеспечивает оперативное получение данных о местонахождении локомотивов и вагонов в любой момент времени, позволяя в реальном масштабе времени определять не только местонахождение составов, но и их состояние (например, в каком пункте прицеплен или отцеплен конкретный вагон, и т.д.);

- полученная оперативная информация используется при решении задач управления, анализа, учёта, взаиморасчёта за пользование вагонами, информирования клиентов железных дорог;

- исключение из действующей технологии обработки информации в автоматизированной системе управления (АСУ) всех уровней управления железнодорожным транспортом субъективных факторов, влияющих на степень достоверности данных о перевозочном процессе. Наибольший эффект при этом может быть достигнут при условии сопряжения САИД на информационном уровне со средствами железнодорожной автоматики - электрической централизации, диспетчерской централизации, диспетчерского контроля (ЭЦ, ДЦ, ДК);

- обеспечение фиксации и передачи считанной с подвижного состава информации в реальном масштабе времени, что ликвидирует имеющиеся в настоящее время задержки в подготовке информационных сообщений об операциях с подвижными единицами и их поступлением в ИВЦ дороги;

- ликвидация ручного труда работников станций, локомотивных и вагонных депо по выполнению трудоемких операций по списыванию номеров локомотивов и вагонов в процессе их перемещения на станции при одиночном следовании или в составе поездов, и внутристанционных передач для оформления технологических документов (передаточных ведомостей, натурных и сортировочных листов на поезда), и формирование различных информационных сообщений в вычислительную сеть.

Рисунок 6 - принципы работы системы САИ ПС

Кодовый бортовой датчик КБД-2М

Кодовый бортовой датчик КБД-2М предназначен для установки на подвижном составе и содержит информацию о каждом его объекте.

Кодовый бортовой датчик КБД-2М ЖЛТК.464411.005 устанавливается на подвижных средствах наземного транспорта и содержит информацию об объекте идентификации. Использование датчика не требует наличия источника электропитания. КБД-2М относится к категории RW-датчиков (с возможностью перепрограммирования от трех до шести раз). Подвижной состав оборудуется кодовыми бортовыми датчиками КБД-2М, несущими информацию о каждой подвижной единице. Вдоль железнодорожного пути, в опорных точках на трассе (на входе и выходе со станции, депо) устанавливаются пункты считывания, при прохождении которых автоматически считывается информация из датчиков. Полученная информация передается на концентратор линейного уровня, осуществляющего сбор со всех пунктов считывания данного железнодорожного узла.

После предварительной обработки данные поступают в концентратор дорожного уровня. Концентратор дорожного уровня формирует конечное сообщение, содержащее идентификационные данные подвижных единиц (8-значный код подвижного средства, код страны и собственника), код станции и код пункта считывания, направление следования и время прохождения, а также перечень подвижных единиц в составе

САИ ПС позволяет определить:

- прибытие, отправление, проследование поездом станции;

- проход локомотива КП захода/выхода в/из депо;

- заход локомотива на ремонтные позиции и ТО;

- расчленённый простой на сортировочных станциях;

- подачу и уборку вагонов на подъездные пути предприятия;

- график движения и составность пассажирских поездов и МВПС;

- выход специального подвижного состава на перегон.

Пункт считывания

В состав ПСЧ входят:

- облучающая и считывающая аппаратура (ОСА), состоящая из считывателя 1 и антенны 2,

- контроллер подсчёта осей колёсных пар (КПО) 3,

- холодостойкий модем TGSA 4 с блоком питания 6,

- два устройства фиксации колёсных пар (ПЭ-1) 7, 8,

- двухканальная система сетевого питания 9,

- обогреватель ПСЧ 10.

Аппаратура ПСЧ представляет собой двухканальную систему опроса параметров проходящего мимо устройства подвижного состава (ПС): высокочастотный канал опроса установленных на локомотивах и вагонах ПС датчиков КБД-2М, состоящий из антенны 2, высокочастотного, низкочастотного тракта считывателя и его узла формирования конечной информации от датчика, низкочастотного канала фиксации моментов прохождения колёс состава над ПЭ-1, включающего в себя два устройства фиксации колёсных пар 7, 8, КПО и узла считывателя формирования конечного сообщения о моментах прохождения колёс.

Состав концентратора линейного уровня КСАИ-Л:

- ПЭВМ с операционной системой Windows 2000 и платами расширения последовательных портов (опционально);

- модемы в количестве пунктов считывания, обслуживающихся данным концентратором;

- программное обеспечение системы идентификации "Said_Palma";

- программное обеспечение передачи данных "Transporter".

Канал связи

Физическая двухпроводная витая пара и подключённые к ней модемы формируют канал связи (до 10 км). Линия действует со скоростью передачи данных до 19200 бит/с и осуществляет связь между концентратором и считывателем, которые подключаются к модемам по последовательному асинхронному интерфейсу RS232.

Состав пункта кодирования:

- ПЭВМ с программным обеспечением цикла программирования датчика КБД-2М;

- АРМ ОПЕРАТОР Zd и программное обеспечение АРМ РД цикла контроля установки датчика на ПС и обмена информацией с СПД;

- программатор КБД-2М разработки ОЦВ;

- ручное считывающее устройство РСУ-0,9;

- принтер штрих-кода;

- радиомодем "Поток".

Оборудование, необходимое для установки датчика КБД-2М:

- кронштейн, на который монтируется датчик;

- заклепочник;

- вытяжные тяговые заклепки.

Результаты внедрения САИ ПС

Система идентификации при комплексной ее реализации:

- реализует функции контроля состава поездов, что позволяет уменьшить штат сотрудников, контролирующих составы поездов;

- обеспечивает внедрение безбумажных информационных технологий;

- повышает достоверность и оперативность отчетности о состоянии вагонных и локомотивных парков;

- обеспечивает высокий уровень информационного сервиса во внутренних и транзитных международных перевозках;

-повышает эффективность решаемых задач в составе АСУ железнодорожного транспорта.

Эффект от внедрения системы

САИ ПС, в результате полного её внедрения, обеспечивает получение значительного эффекта при решении всего комплекса задач железнодорожных перевозок. В первую очередь - это:

- повышение интенсивности грузоперевозок за счет сокращения простоев, запаздываний, порожних пробегов;

- повышение безопасности движения и сохранности грузов;

- увеличение срока межремонтной эксплуатации узлов и деталей за счет контроля длительности их эксплуатации;

- повышение пропускной способности на таможенных и контрольно-пропускных пунктах на автострадах, железных дорогах между государствами;

- сокращение числа обслуживающего персонала, в первую очередь низкоквалифицированных работников железных дорог - списчиков номеров вагонов, ремонтных рабочих и др.

Экономический эффект от внедрения системы составляет:

- уменьшение коэффициента порожнего пробега на 2,4 %;

- освоение дополнительных перевозок на 1,6 %;

- уменьшение затрат на ремонт вагонов, при ремонте по пробегу, на 2,5%.

Инновационность системы

Системы, аналогичные САИ ПС, уже применяются в США и странах Европы. Преимущество системы САИ ПС перед зарубежными аналогами состоит в том, что она разработана с учётом климатических условий эксплуатации на территории РФ и полностью адаптирована к работе в едином железнодорожном информационном пространстве стран СНГ. Повышенная надёжность системы обеспечивается антивандальным исполнением аппаратуры пунктов считывания и кодовых бортовых датчиков.

САИ ПС используется в контуре АСУТ железнодорожного депо (реализовано в локомотивных депо на полигоне Мариинск-Карымская и в ряде депо других дорог).

Опыт внедрения системы

В настоящее время САИ ПС эксплуатируется на сети РЖД. Информация от системы передается в системы управления перевозочным процессом (АСОУП).

Система автоматической идентификации установлена во всех основных локомотивных депо на сети железных дорог России и используется в системе управления локомотивным хозяйством (АСУ-Т).

Совет по железнодорожному транспорту СНГ принял решение о внедрении системы автоматической идентификации подвижного состава и крупнотоннажных контейнеров на всей сети железных дорог СНГ, Латвии, Литвы, Эстонии на базе системы, принятой к применению на Российских железных дорогах.

Перспективы использования САИ ПС

- применение САИ ПС с вагонными весоизмерительными системами.

- для получения данных о крупнотоннажных грузовых контейнерах, об эксплуатации вагонов и автомобилей (объемах перевозок, пробеге, ремонтах и т. п.).

- идентификация составных узлов железнодорожных и автомобильных объектов (при использовании электронных меток, устанавливаемых на эти узлы и считываемых в процессе оперативного контроля как в стационарном положении, так и в процессе движения средствами САИ ПС).

Внедрение системы позволяет:

- сократить расходы, связанные с эксплуатацией собственного подвижного состава;

- повысить эффективность его использования;

- уменьшить простои;

- повысить надёжность технологического процесса.

Источники эффективности:

- оперативное обеспечение производственного процесса шлаковозами;

-обеспечение своевременного ремонта шлаковозов (стоимость одного шлаковоза около 12 млн. рублей);

- контроль процесса закоржевывания чаш, выхода из строя лафета шлаковоза и колесных пар, подвергающихся во время процедуры раскоржевания сильным нагрузкам;

-сокращение количества шлаковозов путем повышения пропускной способности подъездных путей.

Перспективы развития:

- создание системы информационного учета чугуновозов, оборудование всех чугуновозов датчиками "КБД-2М", установка новых пунктов считывания на путях следования чугуновозов.

- установка пунктов считывания на станциях, осуществляющих прием и отправление составов на сеть ОАО "РЖД".

- установка пунктов считывания между всеми станциями предприятия для полного контроля передвижения подвижных составов на комбинате.

Внедрение САИ ПС в республике Беларусь

В настоящее время САИ ПС внедряется в республике Беларусь. На 1 июня 2007 года Датчиками КБД-2М оборудован весь тяговый подвижной состав, и более 40% грузовых вагонов. Установлены ПСЧ на всех ключевых станциях.

Внедрение САИ ПС на пунктах технического обслуживания локомотивов

В настоящее время САИ ПС внедрена на полигоне "Рыбное" - "Челябинск", на пунктах технического обслуживания локомотивов. Пункты считывания установлены на входе и выходе депо и пунктов технического обслуживания локомотивов, проводящих ТО 2 для локомотивов этого полигона. Система фиксирует точное время захода и выхода локомотивов в депо и на канавы обслуживания. Это позволяет иметь точные данные о времени ожидания ТО 2, его проведения ТО 2 и ожидания отправки.

Внедрение системы автоматической идентификации подвижного состава - САИ "Пальма" требует четкой организации работ на всех этапах от установки, отладки и освоения новых технических средств: кодовых, бортовых датчиков; напольных считывающих устройств; концентраторов информации до реализации сопровождающих их процессов переработки полученной информации с оценкой ее полноты и качества, с целью доведения их до параметров, удовлетворяющих требованиям действующих автоматизированных систем управления.

САИПС обеспечивает не только считывание инвентарных номеров с подвижного состава, но и фиксацию моментов пересечения ими государственной границы, что позволяет освободить от этих функций оперативный персонал и повысить качество поступающей оперативной информации.

Возможности проектных решений определяются вариантообразующими факторами. Существует 168 вариантов набора исходных данных для выбора проектных решений по обработке считываемой информации, включая информационную технологию. В качестве примера для одного из вариантов проектных решений, принятого в качестве базового, составлен алгоритм обработки информации, получаемой от САИПС.

В информатизацию железнодорожного транспорта в последние годы вложены огромные средства, а реальная отдача пока мала. Как считают представители отраслевой науки, причина в том, что новые технические решения не сочетаются со старой технологией и методами управления.

Управление и планирование погрузкой на сети не увязаны с графиком движения поездов, с обеспечением загрузки его конкретных ниток. В результате каждый грузовой вагон за время оборота 4,5 раза перерабатывается на сортировочных станциях. И простаивает на каждой из них около 12 часов. В среднем вагон проходит 9,5 технических (участковых) станций без переработки с простоем на каждой такой станции 3 часа. Процедуры на сортировочных и участковых станциях занимают, в общем, времени оборота вагона более 40%.

Список литературы

1. Системы регулирования движения на железнодорожном транспорте. Л.А. Кондратьева, О.Н. Ромашкова. Издательство "Маршрут",2003

2. Информационные технологии на железнодорожном транспорте: Учес. Для вузов ж/д транспорта/ Э.К. Лецкий, В.И. Панкратов, В.В. Яковлев и др.; Под ред. Э.К. Лецкого. - М.: УМК МПС России, 2001

3. Станционные системы автоматики и телемеханики. Под редакцией В.В. Сапожникова. Москва "Транспорт",1997.

4. Интернет ресурсы

Размещено на Allbest.ru

...