Размещено на http://www.allbest.ru/

Акмолинский колледж КазАТК им. М. Тынышпаева

Отчет по преддипломной практике

На тему: «Система автоматической идентификации подвижного состава на сети железных дорог»

Выполнил: Студент группы ОП 41/2

Абубакиров А.А

Проверил: Руководитель по практике

Имашев А.А.

Астана 2015

Введение

Железнодорожный транспорт играет огромную роль в развитии современного производства и является важной его отраслью. Значение транспорта непрерывно возрастает в связи с тем, что современные масштабы промышленности и товарооборота связаны с перемещением большого объема сырья, топлива, полуфабрикатов и готовой продукции. Это перемещение происходит в процессе производства продукта между цехами и складами предприятия, а после его изготовления - между предприятиями и пунктом примыкания подъездных путей к сети общего пользования с последующей транспортировкой в районы потребления. Транспортировка должна быть непрерывной и согласованной, так как все виды транспорта являются звеньями единой транспортной системы страны. Транспорт входит в технологический комплекс предприятий, оказывая прямое воздействие на эффективность их работы.

Грузовая и коммерческая работа на железнодорожном транспорте играет важную роль в обеспечении перевозок грузов. Она осуществляет оперативное квартальное и месячное планирование перевозок, разрабатывает и представляет на утверждение в установленном порядке тарифы, условия перевозок и технические нормы загрузки вагонов, внедряет мероприятия по рационализации и маршрутизации перевозок, сохранности грузов, прогрессивные формы взаимодействия дорог с предприятиями промышленности и других видов транспорта, выполнение перевозок, организует выгрузку и рассмотрение претензий грузовладельцев при недостаче, порче и повреждении грузов.

1. Система автоматической идентификации подвижного состава на сети железных дорог

Железнодорожный транспорт является самым популярным в Казахстане 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 хотел бы 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 системы автоматической идентификации подвижного состава, аналогов которой пока не существует в Казахстане и странах СНГ.

Назначение системы

Система обеспечивает оперативное получение данных о местонахождении каждого вагона и локомотива 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 клиентуры железных дорог.

железный дорога автоматический подвижной

2. Основные принципы работы системы

Весь подвижной состав оборудуется бортовыми датчиками КБД-2, несущими информацию о каждом подвижном объекте, а в опорных точках на трассе устанавливаются пункты считывания, при прохождении которых автоматически снимается информация о состоянии данного объекта.

Полученная информация через фиксированные временные интервалы передается на концентратор линейного уровня, осуществляющего ее сбор со всех пунктов считывания данного железнодорожного узла. Затем она обрабатывается и по сети Российских железных дорог поступает в концентратор дорожного уровня. Именно на этом уровне обеспечивается оперативное управление транспортными потоками.

Конечное сообщение содержит идентификационные данные подвижных единиц (8-значный код подвижного средства), код станции и код пункта считывания, направление следования и время прохождения, а также перечень подвижных единиц в составе поезда.

3. КБД-2. Состав и формат информации на датчике

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

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

· программатор КБД-2 разработки ОЦВ;

· ручное считывающее устройство РСУ-0,9;

· принтер штрих-кода;

· радиомодем «Поток»;

· оборудование для установки датчика КБД-2, включающее:

o -- кронштейн, на который монтируется датчик,

o -- заклепочник,

o -- вытяжные тяговые заклепки.

Программатор КБД-2

Программатор -- электронное устройство, обеспечивающее программирование датчиков по информации, поступающей с ПЭВМ. Конструкция программатора предусматривает установку датчиков по направляющим таким образом, что контактное устройство программатора (в виде подпружиненных игольчатых контактов) стыкуется с контактными площадками на печатной плате датчика. В устройстве предусмотрен аппаратно-программный контроль фиксации стыковки датчика с программатором.

5. Кодовый бортовой датчик КБД-2

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

Кодовый бортовой датчик КБД-2 ЖЛТК.464411.005 устанавливается на подвижных средствах наземного транспорта и содержит информацию об объекте идентификации. Использование датчика не требует наличия источника электропитания.

КБД-2 относится к категории RW-датчиков (с возможностью перепрограммирования от трех до шести раз).

Кодовый бортовой датчик КБД-2 ЖЛТК.464411.005 устанавливается на подвижных средствах наземного транспорта и содержит информацию об объекте идентификации. Использование датчика не требует наличия источника электропитания.

КБД-2 относится к категории RW-датчиков (с возможностью перепрограммирования от трех до шести раз).

По условиям эксплуатации КБД-2 соответствует изделиям категории Д1 ГОСТ 12997-84.

Допустимые условия эксплуатации:

· температура окружающей среды от - 50°C до +70°С;

· относительная влажность окружающей среды 100% при 25° C;

· воздействие дождя, солевого (морского) тумана, пыли и песка;

· обледенение слоем до 3 мм;

· покрытие слоем сажи, нефти или мазута до 1 мм;

· воздействие случайной вибрации со среднеквадратичным значением ускорения до 3 g в диапазоне частот 0,5-100 Гц;

· атмосферное давление от 650 до 800 мм рт. ст.

Максимальные допустимые воздействия:

· механический удар с параметрами полусинусоидального импульса 30 g, 11 мс при количестве 10 000 ударов частотой 40-80 ударов в минуту;

· температура от -70°С до +85°С;

· пиковое значение напряженности поля 50 В/м в течение 60 с.

Средняя наработка на отказ КБД-2 - 87600 часов.

Состав и принцип работы КБД-2

Датчик является пассивным СВЧ-элементом, то есть не содержит компонентов для генерации СВЧ-сигналов. Принцип действия датчика основан на модуляции отраженного СВЧ-сигнала, который генерирует облучающая и считывающая аппаратура пункта считывания. Модуляция осуществляется в соответствии с идентификационным кодом датчика.

Составные элементы датчика (рис. 2):

· полосковая антенна WA (симметричный линейный вибратор);

· четвертьволновый согласующий трансформатор волнового сопротивления;

· выпрямитель СВЧ колебаний;

· интегральная микросхема (ИМС563РТ1) функционального преобразователя кода со встроенным ПЗУ последовательного доступа емкостью 128 бит для хранения и выдачи кодовой последовательности и встроенным RC-генератором с подстраиваемой частотой генерации (КГ).

Рис. 2

Полосковая антенна WA выполнена на стеклотекстолитовой плате толщиной 1,5 мм с разнесенными плечами WA1, WA2. К одному плечу антенны подключен четвертьволновой согласующий трансформатор, позволяющий осуществить переход от низкоомного волнового сопротивления антенны к высокоомному входу выпрямителя СВЧ-колебаний, формирующего напряжение питания схемы датчика. Выпрямитель СВЧ-колебаний собран по схеме с удвоением напряжения на элементах VD2 (диодная сборка HSMS2822), С2, С3. Конструктивные конденсаторы C2 и С3 выполнены в виде широких пластин фольги. Конденсатор С1 сглаживает высокочастотные пульсации на клеммах питания ИМС (выводы 42, 23), диод VD1 служит для развязки выпрямителя датчика от внешнего источника питания при программировании. При появлении напряжения питания ИМС включается внутренний генератор тактовых импульсов ИМС, и на вывод 22 DD1 в непрерывном циклическом режиме поступает записанная во встроенном ПЗУ в соответствии со стандартом ISO 10374 информация в виде кодовой последовательности импульсов. При этом битам информационного кода соответствуют импульсные посылки:

7. Основные положение

Последовательность “M” (маркер) обозначает конец информационной посылки и занимает в информационном слове два последних бита - 126-й и 127-й (нумерация начинается с нулевого бита).

Ток через выпрямитель определяется потенциалом вывода 22 DD1. Импульс последовательности на выводе 22 формируется коммутацией вывода 22 на шину питания (вывод 42), при этом выпрямитель работает в режиме холостого хода. При паузе последовательности вывод 22 коммутируется открытым транзистором ИМС на шину “Земля” (клемма 3), формируя режим короткого замыкания выпрямителя. Изменение величины тока нагрузки выпрямителя меняет условие согласования антенны с его входным “волновым” для антенны сопротивлением, в результате меняется величина отражённой ею мощности СВЧ. Таким образом, мощность отраженного сигнала модулируется в соответствии с информацией, записанной в ПЗУ микросхемы.

Десятиконтактный разъём Х1 с круговым расположением контактов на плате под отверстием на тыльной стороне корпуса датчика предназначен для программирования установленной в датчик ИМС 563РТ1 с помощью программатора КБД-2. В соответствии со стандартом ISO 10374, при программировании в неё заносится 128-битный код с данными ПС, на который устанавливается датчик.

В состав считывателя входят приёмно-передающее устройство и модуль - центральное вычислительное устройство, управляющее работой считывателя (рис.3). Приёмно-передающее устройство содержит задающий генератор несущей частоты (ЗГ), усилитель мощности ВЧ-сигналов (УМ ВЧ), циркулятор (Ц), узел квадратурного расщепления сигнала на фазовращателе (ФВ) и фазовых детекторах (ФД), полосовые фильтры (ФП) и устройство первичной обработки сигналов. Вырабатываемый генератором сигнал поступает на усилитель ВЧ, где мощность сигнала увеличивается до 2 Вт. Этот сигнал подается на выходной ВЧ разъем блока через циркулятор развязки генерируемого и отраженного ВЧ-сигнала, откуда по кабельному соединению поступает в антенну. Отраженный промодулированный кодовой последовательностью датчика ВЧ-сигнал поступает на фазовые детекторы, где гетеродинный сигнал является ответвленной частью мощности выходного сигнала. Таким образом реализуется автодинный прием. Во избежание фазового затухания сигнала в смесителе реализовано квадратурное расщепление сигнала (один сигнал с помощью фазовращателя сдвинут относительно другого на 90°). Два продетектированных сигнала поступают на полосовые фильтры и формирователь уровней, где усиливаются и фильтруются по высокой частоте и поступают в устройство первичной обработки сигналов.

В устройстве первичной обработки (УПО) формируется двоичная последовательность поступившего сообщения датчика. Эта последовательность поступает в центральное вычислительное устройство (ЦВУ), в котором в формате протокола обмена формируется сообщение датчика и время его поступления в ЦВУ относительно момента поступления первого импульса от ДФПО. Затем сообщение загружается в буфер обмена датчиков КБД-2. Повторные считывания кода датчика игнорируются.

В процессе прохождения колёс локомотива и вагонов через датчики ДФПО (ПЭ-1) по переднему фронту формируемых КПО импульсов в ЦВУ формируется сообщение, содержащее номер датчика ПЭ-1 и время поступления импульса от этого датчика относительно момента поступления первого внешнего события от ДФПО.

Трансформатор обеспечивает гальваническую развязку схемы от питающей сети с требуемым значением электрической изоляции и необходимое понижение напряжения на выпрямитель. Выпрямитель формирует постоянное напряжение ±25 В для питания схемы устройства контроля ДФПО (ПЭ-1). Полученное напряжение поступает на стабилизатор, формирующий напряжение 15 В, которое подается через датчики тока 1и 2 на ДФПО 1 и на ДФПО 2 соответственно. Кроме того, напряжение 15 В через стабилизатор напряжением 5 В питает микроконтроллер. Возникающий перепад тока при прохождении колеса через ПЭ1 формирует сигнал, поступающий на входы аналого-цифрового преобразователя микроконтроллера, который программно формирует управляющие сигналы длительностью 11±0,5 мс. Управляющие сигналы через оптопары транзисторные1 (V4) и 2 (V5) подаются на входы КОН1 и КОН2 считывателя.

При прохождении первого колеса состава через ближайший по движению датчик ПЭ-1 в КПО формируется импульс длительностью 11мс, по переднему фронту которого в считывателе включается ВЧ излучение. Излучение ВЧ, отраженное от датчика КБД, устанавливаемого, как правило, за вторым колесом первой тележки, и промоделированное кодовой последовательностью датчика, поступает в считыватель.

Оборудование САИ ПС В состав САИ ПС входит следующее оборудование: - кодовый бортовой датчик; - пункт считывания; - концентратор информации; - переносное устройство считывания информации; - программатор. Пункт считывания (ПСЧ) в зависимости от условий эксплуатации и места установки на инфраструктуре подразделяются на: - ПСЧ с пониженной мощностью излучения; - ПСЧ для установки в междупутье в негабаритных местах; - 2-х стандартный ПСЧ (ISO 10374+18000); - ПСЧ во взрывобезопасном исполнении; Кодовый бортовой датчик (КБД): - 2-х стандартный КБД для подвижного состава производящего заход на территорию Евросоюза (ISO 10374+18000); - КБД (ISO 10374) с пользовательской памятью; - кодируемый КБД-2М (ISO 10374); - датчик КБД-2М-04 с использованием сквозного кода (ISO 10374). 4.1. Типы КБД. 4.1.1. Общие сведения На сегодняшний момент на сети железных дорог России для установки на подвижной состав используются датчики марки КБД-2М и КБД-2М-4. Внешний вид КБД представлен на рисунке 4. 12 Рисунок 4. Внешний вид КБД Датчик КБД-2М предназначен для работы на любом подвижном составе и подлежит кодировке перед установкой. Датчик КБД-2М-4 предназначен для работы в системе сквозного кодирования и устанавливается только на вагоны. Метод сквозного кодирования предусматривает присвоение датчику КБД сквозного номера при производстве на заводе-изготовителе. При первом прохождении вагоном ПСЧ, происходит сопоставление сквозного номера датчика и натурного листа состава поезда. По итогу сопоставления информация о каждой подвижной единице заносится в базу данных АБД-ПВ. Итогом применения системы сквозного кодирования является: - исключение необходимости содержания стационарных пунктов кодирования; - при замене неисправного датчика система автоматически идентифицирует номер вагона по новому номеру сквозного кодирования КБД; - упрощение процедуры регистрации в базе АБД-ПВ и установки кодовых бортовых датчиков на подвижной состав. 4.1.2. Установка КБД на вагон Установка КБД на вагон осуществляется согласно Инструкции по монтажу кодовых бортовых датчиков КБД-2, КНГМ 660106.001 ИМ 13 (электронная версия документа находится на сайте http://saips.ru/) с использованием установочного комплекта (рисунок 5). Рисунок 5. Установочный комплект (кронштейны для КБД) Под монтажом КБД понимается комплекс работ по оборудованию вагона установочным комплектом (кронштейнами) для установки датчиков, монтажу КБД на кронштейны, контролю и приемке выполненных работ. Оборудование вагонов и выбор типа кронштейна производится в соответствии с требованиями Проекта ПКБ ЦВ МПСРФ №М1741 «Альбом конструкторской документации по оборудованию грузовых вагонов колеи 1520 мм кронштейном для установки датчика КБД-2» (электронная версия документа находится на сайте http://saips.ru/). Установочный комплект может быть произведен по конструкторской документации любой организацией имеющей соответствующие производственные мощности или приобрет?н в нашей организации на условиях данного коммерческого предложения. Работы по установке кронштейнов могут осуществляться любыми предприятиями, способными выполнить требуемый объем работ согласно утвержденной конструкторской документации или заказаны у наших официальных дилеров на условиях данного коммерческого предложения.

Заключение

Географические условия Казахстана (отсутствие прямого выхода к морю, наличие судоходных рек), обширность территории, сырьевая структура производства и размещение производительных сил, неразвитость автодорожной инфраструктуры делают роль железнодорожного транспорта в экономике страны чрезвычайно важной. Эта роль сохранится и в обозримом будущем. Его доля в грузообороте всех видов транспорта составляет более 60%. Дополнительно, находясь в центре Евразийского континента, Казахстан обладает транзитным потенциалом - возможностью увеличения пропуска транзита через свою инфраструктуру по 5 международным железнодорожным транспортным коридорам. Основным из них является Трансазиатский маршрут, являющийся в будущем конкурентом морскому сообщению Юго-Восточная Азия - Западная Европа.

Железнодорожный транспорт Республики Казахстан занимает седьмое место в мире по грузообороту, а АО «НК «КТЖ» - 11 место среди железнодорожных Компаний.

Эксплуатационная длина железных дорог Казахстана составляет более 14,2 тыс.км, в том числе двухпутных линий - более 4,8 тыс. км (34%),электрифицированных линий - 4,1 тыс. км (29%). Развернутая длина главныхпутей - 19,1 тыс. км, а станционных - 6,3 тыс. км.

На железнодорожной сети республики расположены 756 раздельных пунктов, имеющих путевое развитие. На 351 станции производятся грузовые операции. 21 станция имеет автоматизированные системы управления, 38 - оборудованы сортировочными устройствами (горками, полугорками и наклонными вытяжками).

Железнодорожный транспорт является важнейшей составляющей частью производственной инфраструктуры Республики Казахстан. От его устойчивой и эффективной работы зависит стабильность экономики государства, обеспечение национальной безопасности, улучшение условий и уровня жизни населения.

Казахстанские железные дороги имеют достаточно разветвленную сеть, построенную еще во времена СССР. Все крупные города связаны постоянным пассажирским сообщением. Вместе с тем, огромные территории центральной части страны не охвачены железной дорогой совершенно.

Чтобы понять роль железной дороги в Казахстане достаточно нескольких примеров. На долю железных дорог приходится более 68% всего грузооборота и свыше 57% пассажирооборота страны. В железнодорожной отрасли занято более 125 тысяч человек, что составляет почти 1 % населения Казахстана.

Сегодня стальные магистрали Казахстана - это около 14 тысяч километров железнодорожных линий, 5 тысяч из которых двухпутные и около 4 тысяч - электрифицированные.

Ежегодно за счет железнодорожного транспорта формируется значительная доля валового внутреннего продукта страны и налоговых поступлений в государственный бюджет.

Железнодорожная отрасль Казахстана является высокорентабельной, динамично развивающейся сферой, производственный, финансовый и технический потенциал которой стабильно увеличивается в последнее время.

Кроме того, железная дорога находится в стадии целенаправленных структурных реформ, рассчитанных на превращение этой стратегической отрасли в гибкий, мобильный сегмент транспортного рынка Республики.

Следование курсом реформ, постепенное наращивание производственных возможностей позволяют железнодорожному транспорту Казахстана оставаться самым крупным и успешно развивающимся сектором транспортного рынка страны, сохраняющего репутацию самого надежного и безопасного вида транспорта.

Список использованной литературы

1) Гражданский кодекс Республики Казахстан. Алматы, Юрист, 2004.

2) Закон Республики Казахстан №266-11 «О железнодорожном транспорте» от 8.12.2001.

3) Временный устав железных дорог Республики Казахстан №70 от 19.01.96 г., Алматы, 1996.

4) Служебная инструкция к Соглашению о международном железнодорожном грузовом сообщении. Официальное издание. М., 1998.

Правила перевозок грузов. Алматы, Медиа-Транспорт, 2005.

5) Правила перевозок грузов железнодорожным транспортом. Справочник. М. Юртранс, 2003.

6) Тарифное руководство №1, 2, 3. М.: Транспорт, 1994.

7) Тарифное руководство №4 (кН. 1, 2, 3). М.: Транспорт, 2001.

8) Технические условия погрузки и крепления грузов. М.: Транспорт, 1990.

9) Управление грузовой и коммерческой работой на железнодорожном транспорте. Учебник для ВУЗов. А. А. Смехов, В. В. Повороженко, А. Т. Дерибас и др.; Под ред. А. А. Смехова. 1990.

10) Типовой технологический процесс работы грузовой станции. М.: Транспорт, 1989.

11) Правила перевозок опасных по железным дорогам. М.: Транспорт, 1997.

12) Правила безопасности и порядок ликвидации аварийных ситуаций с опасными грузами при перевозке их по железным дорогам/ Под ред. А. М. Островского. Новосибирск, 1997.

13) Таблица калибровки железнодорожных цистерн. М.: Транспорт, 2000.

14) Дерибас А. Т. и др. Контейнерная транспортная система. М.: Транспорт, 1989.

Размещено на Allbest.ru