Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Техническая - эксплуатационная характеристика станции

1.1 Техническая характеристика станции

1.2 Эксплуатационная характеристика железнодорожного направлен

1.3 Технические средства для механизации и автоматизации производственных процессов

1.4 Информация о подходе поездов

1.5 Организация работы станционного технологического центра обработки поездной информации и перевозочных документов

1.6 Обеспечение взаимодействия в работе станции и прилегающих участков

2. Анализ работы станции Караганда - Сортировочная

2.1 Технико-эксплуатационные показатели станции

3. Совершенствование эксплуатационной работы за счет внедрения системы ГАЦ МН

3.1 Горочная автоматизированная централизация

3.2 Система микропроцессорной горочной автоматической централизации (ГАЦ МН)

3.3 Контроллер вершины горки КВГ

3.4 Комплексирование защиты стрелок от несанкционированного перевода

3.5 Фотоэлектрические датчики

3.6 Показатели работы горки

4. Расчет экономической эффективности

4.1 Показатели экономической эффективности внедрения новой техники

4.2 Расчет экономической эффективности внедряемой системы ГАЦ-МН

5. Охрана труда

5.1 Анализ условий труда на станций

5.2 Мероприятие на улучшение условий труда

5.3 Требования к освещению помещений и рабочих мест

5.4 Требования к помещениям для эксплуатации ПЭВМ

5.5 Расчет освещения рабочего места

5.6 Меры пожарной безопасности

6. Промышленная экология

Заключение

Список использованных источников

Введение

Транспорт играет огромную роль в экономике страны. От его работы зависят развитие и нормальное функционирование предприятий промышленности, сельского хозяйства, снабжения и торговли. Велико его значение во внешнеэкономических связях, в деле обороны страны, в освоении новых экономических районов.

Единая транспортная сеть включает железнодорожный, водный (морской и речной), автомобильный, воздушный и трубопроводный транспорт. Основным видом транспорта Казахстана является железнодорожный, на его долю приходится 85% всего грузооборота и около 40% пассажирооборота. Первостепенная роль железнодорожного транспорта определяется экономическими особенностями: значительными расстояниями, размещением промышленных предприятий, концентрации производства, особенностью водных путей и т.п.

Работа железных дорог имеет свою специфику. Предприятия, сооружения и устройства железнодорожного транспорта размещены на огромной территории. Тысячи железнодорожных станций, разъездов, депо, дистанций пути, мостов, устройств связи и сигнализации, дистанций электроснабжения, вычислительных центров должны обеспечить бесперебойную и согласованную работу по выполнению планов перевозок грузов и пассажиров. Перевозочный процесс осуществляется непрерывно, днем и ночью, в любое время года независимо от погодных и климатических условий. Успех этой работы определяется не только надежностью технических устройств, но и четкой, слаженной деятельностью всех специалистов железнодорожного транспорта, поэтому централизация руководства движением и производственная дисциплина на железнодорожном транспорте имеют первостепенное значение.

Важнейшее требование к работе железных дорог - обеспечение полной безопасности движения поездов, безопасности пассажиров и обслуживающего персонала, сохранности перевозимых грузов.

Перед железнодорожным транспортом стоят задачи комплексного развития и повышения эффективности использования транспортных средств, ускорения оборота подвижного состава, увеличение массы и скорости движения поездов, укрепления трудовой и производственной дисциплины, строгого соблюдения графика и обеспечения безопасности движения.

Также одной из основных современно прогрессивных направлений является создание высококачественной техники и повышение качества существующий техники, что требует определённого комплекса мероприятий, включая организацию единого надзора и контроля на всех стадиях его формирования: при проектировании, изготовлении и эксплуатации.

1. Техническая - эксплуатационная характеристика станции

1.1 Техническая характеристика станции

Станция Караганда - Сортировочная по характеру работы, размерам движения и величине грузооборота отнесена к внеклассной сортировочной категории железнодорожных предприятий.

Эксплуатационная длина расположена на 705- 714 км двухпутного участка Астана - Моинты. Станция имеет две параллельно расположенные системы. Включающие в себя шесть парков и обгонный пункт 713 км, который имеет три парка и примыкает к станции с южной стороны.

Нечетный и четный пути перегона Обгонный пункт 713 км - Караганда - Новая, оборудованные односторонней кодовой автоблокировкой, примыкают с южной стороны к парку 07.

Ко второму главному пути на 710 и 714 км примыкает четвертый обводной путь, оборудованный односторонней кодовой автоблокировкой, который служит для отправления четных поездов на Караганду - Новую в обход Обгонного пункта 713 км.

Нечетный и четный пути перегона Караганда - Сортировочная - Солонички, оборудованные односторонней кодовой автоблокировкой, примыкают соответственно к паркам 05 и 02.

Станция оснащена автоматизированной системой управления (АСУСС), персональными ЭВМ (ПЭВМ) и всеми видами телефонной связи и радиосвязи.

На станции расположены парк отыми правления нечетных поездов 05 из одного ходового и 7-ми приемоотправочных путей, соединительный путь № 60 и другие соединительные, и прочие пути.

В четную сортировочную систему объединены следующие пути и парки: 2 главный путь, разграниченный тремя маршрутами, светофорами и включает в себя пути 26, 2 пас, 2в, 2гв, 4 станционный путь, парк приема четных поездов 02 из 6 - ти путей, сортировочный парк 04 из 17-ти путей. Пути 33, 34, 35, 36 являются общими для нечетной и четной горок, парк отправления четных поездов 06 из 6-ти путей, 4 обводной путь, соединительные пути 2а, 63 и другие соединительные, и прочие пути.

Четная сортировочная горка работает на 17 путях, имеет два пути надвига Г-1 и Г-2, которые являются продолжением путей парка приема четных поездов. К пути Г-2 примыкает соединительный путь №81 для выхода в нечетную сортировочную систему. Через стрелку №334 осуществляется выход с путей №34,35,36 в парки 02 и 05. К пути Г-1 примыкает соединительный съезд для выхода на второй главный путь и 4 станционный путь.

Движение поездов осуществляется на участках Караганда - Сортировочная - Астана и Караганда - Сортировочная - Агадырь, а также выводное движение в Карагандинском узлу - локомотивами и локомотивными бригадами Карагандинского эксплуатационного депо.

Вагонное депо производит плановые виды ремонта, текущий ремонт вагонов производится на пункте механизированного ремонта (МВРП).

В целях лучшей организации работы по приему, отправлению поездов, расформированию, формированию составов, обеспеченностью слаженности в работе, взаимной заинтересованности работников всех служб в повышении производительности труда на станции созданы 4 единые смены. Руководителем единых смен являются ДСЦС. Состав единых смен регулируется начальником станции.

Станция Караганда - Сортировочная выполняет следующие функции и задачи:

обеспечение беспрепятственного приема, отправления поездов;

техническое и коммерческое обслуживание поездов;

- расформирование и формирование поездов по установленным назначениям;

производит обработку пассажирских и транзитных грузовых поездов;

погрузку и выгрузку, очистку и подготовку под погрузку полувагонов и цементовозов, отбор порожних вагонов и отправление их на станции Карагандинского отделения перевозок;

обеспечивают подачу технически -- неисправных вагонов на пункты ремонта вагонов;

- обеспечивает выполнение технических норм эксплуатационной работы;

- организацией грузовой и коммерческой работы, сохранности перевозимых грузов;

- проведение мероприятий по обеспечению безопасности движения поездов и маневровой работы по укреплению технологической и производственной дисциплины;

- реализация организационно-технических мероприятий по предупреждению травматизма и обеспечению выполнения требований

охраны труда;

природоохранная и экологическая деятельность;

соблюдение режима экономии в условиях бюджетирования.

1.2 Эксплуатационная характеристика железнодорожного направлен

Оперативное руководство местной работой на станции осуществляет станционный диспетчер и дежурные по станции, которые при этом руководствуются:

- планом работы на смену, полученным от отделения перевозок по подготовке вагонов под погрузку;

- нарядом товарной конторы на обслуживание подъездных и погрузочно-выгрузочных путей по погрузке, выгрузке, перегрузу, переадресовке вагонов;

заявками вагонного депо на повторную переработку технически - неисправных вагонов;

предварительной информацией о подходе поездов с местными вагонами;

специальными заданиями начальника станции по организации ремонта пути, стрелок, других устройств, работе путевых машин и др.

Грузовые операции производятся на подъездных путях приведенных в таблице 1.2.1.

После вступления на дежурство, имея наряд на местную работу, станционный диспетчер, дежурные по горкам и составитель поездов знакомятся с наличием местных вагонов на станционных путях, состоянием фронтов погрузки и выгрузки.

Перед подачей вагонов под грузовые операции составитель поездов, руководствуясь указанием станционного диспетчера и нарядом товарной конторы, подбирает их по пунктам подачи с таким расчетом, чтобы обеспечивалась наименьшая затрата времени на подачу и уборку вагонов.

Таблица 1.2.1- Подъездные пути станции Караганда - Сортировочная

№№ п/п	Наименование предприятия, для обслуживания которого предназначен подъездной путь	Место примыкания и граница подъездного пути
1	2	3
1	ТОО «КарагандаТехСервис»	Южная горловина парка 07,стр.№5
2	ТЭЦ - 3 «Караганды Жылу»	Примыкает к пути ТОО «Караганда ТехСервис»
3	ОАО Угольный департамент «Миттал Стил»	Южная горловина парка 09
4	ОАО «Нефрит 2030» путь № 40	К путям ПЧ 24, стр. 413
5	ТОО «СпецКоксСтрой» пути №№97,98,99	Путь Пб
6	ТОО СМП-636, пути №№37,38	К Пв пути стр.199
7	ТОО «ТЭК Астана», пути 1,1 а,2,18,54	КпутямТЧЭ-14, стр.№586,587,575,548,521
8	ТОО «Скайлес», путь 35	К пути №34, стр.409
9	«МТС Караганда»	К 22 пути ТЧ-14

1.3 Технические средства для механизации и автоматизации производственных процессов

Средства связи, передача данных.

1. Телефонная оперативно-технологическая связь для передачи и приема распоряжений, обмена оперативной информацией между поездным диспетчером и дежурным по станции, маневровым диспетчером, дежурными по паркам, дежурными по горкам, дежурными соседних станций, операторами станционного информационно-технологического центра, старшими приемщиками ПКО, дежурными стрелочных постов обеспечивается применением проводных сетей, коммутаторов и телефонных аппаратов. В сети дежурного по станции используется коммутатор КС, в сети маневрового диспетчера - КС, оператора при ДСП - КС, дежурного транзитного парка КС.

В коммутаторы дежурного по станции и оператора при ДСП могут включаться абоненты избирательной, перегонной межстанционной связи.

2.Станционная радиосвязь (маневровая, горочная) подразделяется на:

диспетчерскую систему радиальной радиосвязи между работниками, занятыми выполнением маневровой работы, включая маневрового диспетчера, дежурных по станции, горке, составителей поездов, машинистов маневровых локомотивов и др.

диспетчерскую систему радиальной связи между работниками, занятыми обработкой составов (оператором ПТО, старшим приемщиком поездов).

Маневровая связь обеспечивается с помощью радиосредств комплекса ЖРУ-СС и носимых радиостанций «Транспорт» (РН-12) и ИРТ.

Для связи дежурных по станции с машинистами поездных локомотивов, находящихся на станционных путях и перегонах, используется поездная радиосвязь.

Для связи дежурного по станции с удаленными постами обогрева используется проводная телефонная связь.

Информационная связь

- Для предварительной и точной информации о подходе поездов (количество поездов, вагонов, следующих под выгрузку на станцию, ТНЛ, планов подходов поездов и локомотивов);

- Для передачи ТНЛ;

- Передачи информации грузополучателем о подходе и прибытии грузов;

- Передачи информации о погруженных и выгруженных вагонов на станции;

- Передачи информации об отправляющихся поездах со станции.

Приемные и передающие телетайпные аппараты установлены:

в станционном технологическом информационном центре, в товарной конторе, у оператора при дежурном по станции.

Внутристанционная технологическая связь

Парковая связь громкоговорящего оповещения оборудована в сортировочном парке, путях надвига и сортировочной полугорки, транзитном парке, грузовом дворе, горловинах станции.

В каждом районе парковой связи громкоговорящего оповещения выделяются отдельные фидеры, обслуживающие определенные ограниченные зоны.

Для организации громкоговорящей связи используется оборудование ПСГО, СДПС. В комплексе оборудования СДПС входят оконечные устройства, позволяющие обеспечивать телефонную связь между работниками, находящимися в зоне действия ДСП и маневрового диспетчера.

Устройства механизации операций, выполняемых в информационном технологическом центре станции

1.4 Информация о подходе поездов

Сменный план - задание работы станции разрабатывается отделением перевозок и передается за 3 часа до наступления планируемого периода суток дежурному по станции и доводится до сведения начальника станции или его заместителя.

План работы на смену составляется начальником станции или его заместителем на основании задания отделения перевозок, графика движения поездов, плана формирования поездов, положения на станции к началу планируемого периода, информации о поездах и грузах, подводе порожних вагонов, технологических норм на обработку поездов, вагонов.

Особое внимание при составлении плана уделяется: организации расформирования угловых передач, погрузки и выгрузки вагонов, ускорению продвижения вагонов со скоропортящимися грузами и грузами с истекающими сроками доставки, вагонов с взрывчатыми материалами и другими опасными грузами, вагонов, простаивающих в ожидании выяснения принадлежности, устранения коммерческих неисправностей, своевременно подачи технически неисправных вагонов на пункты ремонта.

Станция получает два вида информации и подходе поездов: предварительную и точную.

Предварительная информация передается из отделения перевозок вместе с заданием на смену, содержит данные о количестве поездов, которые должны прибыть на станцию в предстоящие 12 часов с каждого направления и в том числе со станции Карагандинского узла.

Точная информация со станции отделения перевозок и соседних отделений поступает по межмашинному серверу АСУСС и ГВЦ.

На поезда, не введенные в ЭВМ, информация поступает от поездных диспетчеров поездоучастков Караганда - Сортировочная - Кулайгир, Караганда - Сортировочная - Анар, Кокпекты - Темиртау - Дубовская.

1.5 Организация работы станционного технологического центра обработки поездной информации и перевозочных документов

Станционные технологические центры нечетной и четной сортировочных систем (СТЦН и СТЦЧ) обеспечивают:

получение, обработку информации о подходе поездов и грузов, контроль соответствия составов прибывших поездов ранее полученной информации.

ввод в ЭВМ необходимых корректировок, включая сведения о результатах технического и коммерческого осмотров составов в парках прибытия;

- качественное составление натурных листов, сохранность перевозочных документов и неразглашения содержащихся в них сведений;

согласованность действий с товарной конторой по разметке местных вагонов и пересылке на них перевозочных документов;

сдачу вагонов с номенклатурными грузами под охрану, контроль за правильностью и своевременностью постановки в поезда вагонов с ценными, скоропортящимися, негабаритными грузами, взрывчатыми материалами и другими грузами, требующих особых условий перевозок, и специального подвижного состава;

контроль за своевременным отправлением со станции вагонов с грузами, у которых истекают сроки доставки;

передачу информации на отправляемые поезда на другие станции, ведение установленных форм учета и отчетности;

- правильность пользования и сохранность терминалов АСУСС, устройств связи и пневмопочты.

1.6 Обеспечение взаимодействия в работе станции и прилегающих участков

Для беспрепятственного приема, отправления поездов и переработки вагонопотоков станционный диспетчер, дежурные по станции, дежурные по горкам, по согласованию с дежурным по отделению, поездными диспетчерами, дежурными по депо, старшими осмотрщиками вагонов, а также с работниками других служб, организовывает регулировочные мероприятия по подводу и отправлению поездов, распределению загрузки между сортировочными системами и маневровыми районами и в том числе:

ускорение обработки составов, определение рациональной очередности их роспуска с учетом завершения накопления составов на различных путях сортировочного парка, максимального сокращения межоперационных перерывов;

формирование поездов противоположных направлений в сортировочной системе на основе углового потока;

пропуск разборочных поездов с большим количеством вагонов углового потока в другую сортировочную систему;

освобождение горочных локомотивов от операций по осаживанию вагонов за счет максимального использования локомотивов, работающих на выходных горловинах сортировочного парка для подтягивания;

- перераспределение маневровых средств для работы на горках, перестановок и обработок составов;

- назначение дополнительных поездов для отправления при интенсивном поездообразовании или отправлении локомотивов резервом на другие станции узла, в случае неготовности составов к отправлению.

2. Анализ работы станции Караганда - Сортировочная

За прошедшие пять лет работа станции Караганда - Сортировочная отличалась нестабильностью. Объем погрузки снизился в 8 раз, а выгрузки в 2,5 раз. Это прямое следствие спада экономики Карагандинского региона, а так же республики в целом, значительного снижения в экспорте продукции.

Значительно снизился рабочий парк вагонов с 2001 по 2004 года, но в 2006 году содержание рабочего парка увеличилось на 315 вагонов по сравнению с 2005 годом.

Годовой грузооборот незначительно стал увеличиваться, это произошло из-за транзитного грузопотока, а собственная погрузка и выгрузка на станции составляет от 1 до 3 вагонов в сутки.

Из-за незначительного подъема грузопотока, а так же нестабильной ритмичности и увеличения процента порожнего пробега вагонов к груженному, привели к небольшому увеличению веса поездов.

Значительно уменьшился простой транзитных вагонов с переработкой и простой местных вагонов, а простой транзитных вагонов без переработки за последний 2005 год увеличился.

Увеличились участковые скорости, это обусловлено проведением ремонта пути, укладки бесстыковых участков, компьютеризация процесса управления перевозками, внедрение новых устройств СЦБ и связи,

улучшенных изолирующих секций и светофоров и многие другие усовершенствования.

Если анализировать указанные диаграммы, то в период с 2001 по 2005 года явно прослеживается стабилизация и последующий рост количественных показателей.

Стабилизируется объем погрузки и имеется устойчивый рост, наращивают выпуск продукции такие предприятия, как ОАО «Миттал Стал», ОА «Корпорация Казахмыс», так же с 2000 года начинается перевозка через станцию Жана-Арка в направлении Китая ЗАО «НКТН КазТрансОйл» с ежегодной погрузкой 3 млн. тонн сырой нефти. В связи с наращиванием выпуска продукции в Карагандинской области возрастает и прибытие грузов.

2.1 Технико-эксплуатационные показатели станции

К показателям работы станции относятся: вагонооборот, прием поездов, отправление поездов, статическую нагрузку на вагон, переработку вагонов на горке, рабочий парк вагонов (количество порожних и груженых вагонов, находящихся в рабочем состоянии), простои составов и другое. Основные показатели работы станции приведены в таблице 2. Здесь рассматриваются плановые и фактические показатели работы станции за 2004, 2005 и 2006 года.

Таблица 2. - Показатели работы станции Караганда-Сортировочная за 2004, 2005 и 2006 года

Показатели	2004 год	2005 год	2006 год
	План	Факт	План	Факт	План	Факт
1 .Вагонооборот, ваг.	4924	5068	5191	5439	5584	5795
2. Отправление вагонов, ваг.	2337	2534	2453	2720	2683	2898
3 .Погрузка, ваг.	0	1,2	1,0	1,7	3	3
4. Выгрузка, ваг	80	119	79	82	78	83
5. Простой транзита с переработкой,ч	11,66	10,32	10,87	9,7	10,54	10,41
6. Простой транзита без переработки,ч	1,49	1,44	1,54	1,38	1,68	1,65
7. Простой местных вагонов, ч	24,79	25,44	23,34	19,9	22,33	20,31
8. Простой под одной грузовой операцией, ч	24,79	25,35	23,34	19,78	22,11	19,92
9. Рабочий парк, ваг.	842	861	796	841	939	865
Показатели	2004 год	2005 год	2006 год
	план	факт	план	факт	план	факт
10. Четная горка, ваг.: -роспуск -формирование
	952	1004	972	1046	1149	1201
	771	803	752	800	858	923
11 .Нечетная горка, ваг: - роспуск - формирование
	1306	1045	1904	1435	1487	1592
	1224	1301	1306	1335	1456	1497

Из таблицы 2 видно, что вагонооборот с каждым годом увеличивается. К уровню 2004 года, вагонооборот увеличивается на 727 вагонов, это составляет 14,3%. Вагонооборот грузов по станции растет за счет увеличения движения поездов, а также увеличения предъявления грузов к перевозке грузоотправителями.

С каждым годом объем общей погрузки грузов по станции увеличен за счёт увеличения предъявления грузов (металлолома, щебня и др.) к перевозке грузоотправителями.

За последние три года технический план выгрузки грузов выполняется. Часто фактическое выполнение превышает план выгрузки грузов.

К уровню 2004 года, объем выгрузки уменьшился на 36 вагонов, это составляет 30,3 %. Объем выгрузки уменьшен за счет меньшего поступления на станцию грузов.

Фактический простой под одной грузовой операцией в 2004 году превышает плановый, как правило, это связано с невыполнением простоя на подъездных путях, но в 2005-2006 годах идет перевыполнение плана.

Уменьшился простой транзитных вагонов с переработкой и без переработки транзитных, а так же простой местных вагонов.

Если анализировать данных показатели, то в период с 2004 по 2006 года явно прослеживается стабилизация и последующий рост количественных показателей.

За последний отчетный период заметна стабилизация по основным видам перевозки, она закрепилась где-то на среднем уровне. Увеличивать перевозку экспортных товаров, повысить объем погрузки и выгрузки на станции путем восстановления производственных мощностей прилегающих предприятий. И одно из самых важных направлений развития станции - это уменьшение человеческих трудовых затрат и перевод всех систем на автоматизированное управление и контроль.

На основании анализа деятельности и существующего положения относительно будущей принадлежности станционных помещений показал, что часть зданий находится в удовлетворенном состоянии, устройства СЦБ, пути платформы, погрузочно-разгрузочные механизмы нуждаются в обновлении или полной замене, в связи с полным физическим износом и истекшим сроком эксплуатации. Одним из способов решения данных проблем является совершенствование расчетов провозной платы.

3. Совершенствование эксплуатационной работы за счет внедрения системы ГАЦ МН

3.1 Горочная автоматизированная централизация

Горочная автоматизированная централизация ГАЦ является важнейшим звеном в комплексных системах автоматизации сортировочных горок. С помощью ГАЦ осуществляется автоматический перевод стрелок распределительной зоны для образования маршрутов следования каждому отцепу. На многих сортировочных горках централизуют все стрелки распределительной зоны, сигналы и замедлители, организуя управление ими из одного горочного поста. Для управления процессом роспуска состава перед горбом горки устанавливают горочный светофор с маршрутным указателем. Все стрелки оборудуют быстродействующими электроприводами СПГ-3, СПГБ-4, СПГБ-4М. На всех стрелках предусмотрена пневматическая обдувка, а в электроприводах - электрообогрев. В пределах распорядительной зоны с централизованными стрелками пути оборудуют стрелочными и межстрелочными рельсовыми цепями длиной средней 12,5 м каждая.

С помощью рельсовой цепи оборудуют зону слежения за движением отцепов на подборочном пути, и реализует трансляцию маршрутных заданий для этих отцепов. В современных разработках рельсовые цепи спускной части горки, а также рельсовые цепи на стрелочных участках заменяются различным точечными путевыми датчиками.

Применяют нормально разомкнутые рельсовые цепи питанием переменным током часовой 25 и 50 Гц и во многих случаях дополняют устройствами контроля потери шунта в виде индуктивных датчиков, включая магнитные педали (ПБМ-56, ДМ 88) с боками 3С-75, фотоэлектрическими устройствами, а также радиотехническими датчиками РТД-С.

Особенностью ГАЦ является то, что стрелки не замыкаются в маршрутах; открытый горочный светофор разрешает роспуск, но указывает на положение, свободность и замыкание стрелок в маршруте, так как не возможно одновременно перевести все стрелки в маршруте скатывания одного отцепа из-за занятности последующих секции предыдущими отцепами. В схеме управлении централизованной стрелкой предусмотрено автоматический возврат стрелки в исходное положение, если за установленное время она не перевелась в другое положение.

Управление стрелками, светофорами, горочными замедлителями ведется из одного горочного поста, где установлены горочный путь и аппаратура управления. Пост размещается, как правило, второй тормозной позиции на расстоянии 40-50 м от крайнего сортировочного пути.

В настоящее время на ряду горок еще эксплуатируется блочная горочная автоматическая централизация (БГАЦ) и системы ГАЦ с контролем роспуска - ГАЦ - КР. Однако эти системы сняты с производства как морально и физически устаревшие. На смену им приходят микропроцессорные системы ГАЦ МН.

3.2 Система микропроцессорной горочной автоматической централизации (ГАЦ МН)

Появление нового класса систем горочной автоматической централизации связано, прежде всего, с широким внедрением микропроцессорной техники управления и необходимостью решения задач комплексной автоматизации сортировочных станций. Главная задача любой из известных систем ГАЦ, независимо от их модификаций, состоит в обеспечении заданных маршрутов следования отцепов по спускной части сортировочной горки в сортировочный парк посредством управления стрелками по маршрутам движения отцепов.

Современные задачи управления технологическими процессами сортировочных станций реализуют не только задачи непосредственного управления транспортным объектом (отцепом), но и непрерывного мониторинга транспортных средств, т.е. отслеживание и регистрацию их в зоне перемещения в реальном масштабе времени. Поэтому задачи систем ГАЦ существенно усложняются добавлением функциональных решений по автоматизации формирования маршрутов движения отцепов. Среди них корректировка программы роспуска по результатам расцепа, формирование информации о фактическом накоплении вагонов на путях сортировочного парка, данных о чужаках и др. Более того на системном уровне возникает необходимость обеспечения информационного обмена со смежными системами управления и информационно-планирующего уровня. Все перечисленное потребовало широкого использования средств вычислительной техники, поскольку использование релейных схем для решения многих логических задач стало неоправданным в силу своей громоздкости и низкой надежности.

Использование микропроцессорной техники позволяет повысить уровень безопасности, существенно уменьшить площадь для размещения оборудования, потреблять меньше электроэнергии, уменьшить объемы строительно-монтажных работ и снизить эксплуатационные расходы. Наряду с существенным уменьшением потребностей в количестве релейных элементов микропроцессорные системы легко реализуют такие функции, как протоколирование и документирование технологических процессов и действий эксплуатационников в течение заданного времени. Немаловажными следует считать и такие достоинства микропроцессорных систем, как возможности реализации комплексной диагностики с контролем всех отказов устройств, прогнозированием предотказных состояний и выводом этой информации на дисплей автоматизированного рабочего места электромеханика.

Микропроцессорные системы горочной централизации имеют неоспоримые достоинства при создании комплексных систем автоматизации сортировочных станций, поскольку позволяют достаточно просто сопрягать напольные источники первичной информации с системами высокого информационно-планирующего уровня.

Состав оборудования ГАЦ МН включает постовые и напольные устройства.

Ниже указан состав постового оборудования.

1. Управляющий вычислительный комплекс (УВК ГАЦ) в составе: промышленный компьютер, устанавливаемый в отдельном помещении или на релейных штативах в непосредственной близости от контрольных и исполнительных реле; сервер-шлюз, микропроцессорное устройство, сопрягающее внутреннюю сеть системы и внешнюю сеть передачи данных; УВК ГАЦ по существу представляет собой «мозг» системы ГАЦ и выполнен на стандартных функциональных модулях комплекта микропроцессорных средств для индустриальных, бортовых и встроенных систем управления, контроля и сбора данных.

2. Автоматизированное рабочее место дежурного по горке - АРМ дежурного по горке (АРМ ДСПГ); рабочие места горочных операторов тормозных позиций. АРМы горочных операторов устанавливаются на пультах из расчета по одному АРМы на пучок путей для отображения информации о маршруте, параметрах от цепов, режиме управления стрелками, диагностической информации об опасных отказах напольных и постовых устройств, появлении негабарита на стрелках, а также информации о текущем размещении отцепов на соответствующем пучке.

3. Контрольно-диагностический комплекс КДК ГАЦ МН, предназначенный для контроля и диагностики функционирования напольных и постовых устройств.

Контроллер вершины горки (КВГ) предназначен для приема программы роспуска из ГАЦ МН, контроля расцепа вагонов на вершине горки, управления горочным светофором, скоростью роспуска и указателем количества вагонов в отцепах, а также исправного состояния устройств зоны вершины горки. КВГ размещается в специальном помещении в зоне вершины горки и включает в себя промышленный компьютер, монитор с клавиатурой, терминальные платы с модулями дискретного ввода и вывода сигналов, модем связи с УВК ГАЦ МН, размещаемым на горочном посту.

В состав напольного оборудования ГАЦ МН входят устройства, размещаемые непосредственно вдоль маршрута движения вагонов. К ним относятся: горочные и маневровые светофоры, стрелочные приводы, датчики обнаружения вагонов на контролируемых участках: рельсовые цепи, устройства счета осей вагонов, радиотехнические датчики, датчики измерения скорости движения вагонов и др.

Напольными устройствами оборудована вершина горки, измерительный участок и стрелочные участки сортировочной горки.

В составе оборудования системы ГАЦ МН нет горочного программно-задающего устройства, как отдельного функционального устройства, входящего в состав релейных систем, а также устройства контроля головной зоны (УКГЗ). В микропроцессорной системе ГАЦ функции названных устройств сохранены, дополнены и возложены на контроллер вершины горки и управляющий вычислительный комплекс УВК, т.е. перераспределены.

ГАЦ МН обеспечивает управление процессом роспуска составов на горках с дистанционным управлением стрелками в следующих режимах:

- ручной режим -- команды на перевод стрелок передаются с пультов операторов;

- автоматический режим -- команды на перевод стрелок передаются от УВК ГАЦ МН, при этом возможны два режима роспуска:

маршрутный -- при наборе маршрутных заданий с кнопок пульта дежурного по горке;

программный -- при автоматическом вводе данных сортировочного листка из АСУ СС в электронном виде в УВК ГАЦ МН.

После загрузки компьютера УВК ГАЦ программы ГАЦ по специальной инструкции пользователя производится автоматический запуск и проверка (тестирование) всех процессов и состояния технических средств, а на экранах всех мониторов системы отображаются основное состояние и сообщение о готовности системы к функционированию. Следует отметить, что в процессе функционирования системы автоматически проверяется работоспособность аппаратных и программных средств, а результаты диагностики можно видеть в окне сообщений всех мониторов системы.

В режиме автоматического роспуска состава ГАЦ МН выполняет ниже перечисленные операции.

Перед началом роспуска состава по инициативе АСУ СС в УВК ГАЦ через специальное устройство, сопрягающее внутреннюю сеть системы и внешнюю сеть передачи цифровой информации, названное сервером-шлюзом, поступают данные готового сортировочного листа. Помимо данных об отцепах в этих сведениях содержится информация о состоянии путей парка приема. На основании этих данных УВК ГАЦ формирует программу роспуска всего состава. Программа предусматривает маршруты движения последовательно каждого отцепа в данном составе на заданный сортировочный путь. Программные и технические возможности УВК допускают формирование до 128 маршрутов следования отцепов для одного распускаемого состава, т.е. практически для любого расформируемого состава в системе составляется программа всех маршрутов следования отцепов. При необходимости в УВК может осуществляться предварительная корректировка программы роспуска, например, при изменении ситуации с занятием сортировочных путей, состоянии технических средств и др. В этом случае УВК ГАЦ формирует и передает сообщение в АСУ СС о введенных изменениях по тому же маршруту: сервер -- АСУ СС. После формирования программа роспуска состава транслируется в контроллер вершины горки КВГ. Более подробно работа КВГ описана ниже.

Начало роспуска инициирует дежурный по горке (нажатие кнопки «Р» АРМ ДСПГ) на пульте. В это время контроллер КВГ подает управляющие сигналы на горочный светофор ГС и указатель количества вагонов в отцепе УКВ. УВК ГАЦ выдает управляющие команды на переводы стрелок по маршруту движения отцепов через блок СГ-76У.

Отцеп, скатывающийся с горки, регистрируется и идентифицируется в КВГ на базе информации, поступающей от напольных устройств контроля расцепа. Эта информация, содержащая описание текущего отцепа, транслируется в УВК ГАЦ. При достижении скатывающимся отцепом первой стрелки по маршруту его движения он регистрируется напольными датчиками стрелочных зон, т.е. обнаруживается. Датчиками счета осей распознается тип отцепа по количеству в нем осей и данные сопоставляются с описанием отцепа, скатившегося с вершины горки. Далее осуществляется идентификация отцепов по критерию количества в нем осей. При совпадении этих сведений подтверждается факт достижения скатившимся отцепом заданной стрелки по маршруту и то, что до этого момента не произошло ни деления отцепа, ни нагона его другим.

При выезде отцепа за пределы стрелочной зоны данной стрелки, УВК ГАЦ транслирует очередную команду в блок управления этой стрелкой для реализации маршрута движения очередного отцепа. Программно обеспечивается упреждающий перевод стрелок по маршруту следования отцепов с реализацией контроля положения стрелки, положения стрелочной рукоятки на АРМ ДСПГ и регистрацией времени перевода стрелки. При превышении допустимого времени перевода осуществляется программный автовозврат стрелки.

Напольными устройствами стрелочной зоны проверяется его свободность и завершенность перевода стрелки в заданное положение, а также производится обнуление показаний счетчиков датчиков счета осей этой стрелки. Все устройства подготовлены для регистрации очередного отцепа.

По мере скатывания отцепа, по стрелочным участкам установленного программой маршрута движения информация об отцепе в УВК ГАЦ о нем документируется и обнуляется в оперативной памяти. При достижении отцепом заданного пути сортировочного парка, что регистрируется его проездом последней стрелки по маршруту движения, УВК ГАЦ передает в АСУ СС информацию о поступившем на заданный путь отцепе.

Напольными устройствами стрелочных участков производится обнаружение отцепов с момента их въезда на предстрелочный участок и до момента проезда последней колесной парой остряков. Для этого используется комплексирование технических средств в различных сочетаниях -- РТД-С, ИПД; УСО, РЦ, РТД-С - в зависимости от интенсивности работы стрелочного участка. Информация от напольных датчиков обеспечивает защиту стрелок от несанкционированного их перевода под любыми вагонами, включая длиннобазные.

При управлении роспуском ГАЦ МН обеспечивает защиту от удара в бок при обнаружении впереди идущего отцепа, не успевающего освободить габарит соответствующей стрелки, с учетом скоростей движения обоих отцепов путем неперевода стрелки по маршруту текущему отцепу.

При обнаружении опасных отказов напольного и постового оборудования из УВК ГАЦ на АРМы операторов выдается звуковой и визуальный сигнал опасности.

В процессе роспуска в системе непрерывно обновляется в реальном масштабе времени пространственно-временная модель состояния спускной части горки с выдачей на табло коллективного пользования информации о текущем расположении отцепов.

С целью обеспечения надежности работы системы, используя фактор функциональной избыточности информации от напольного оборудования, выбираются наиболее достоверные показания, полученные путем сопоставления от нескольких устройств. Например, при обнаружении наличия отцепа на стрелочном участке может использоваться информация либо от счетчиков осей, либо от РТД-С, либо от ИПД.

В маршрутном режиме при вытяжке маневровой группы вагонов из сортировочного парка на вершину горки и повторном ее роспуске ГАЦ МН обеспечивает выполнение следующих операций:

- формирование и передачу в АСУ СС запроса состояния пути сортировочного парка и прием от АСУ СС ответа на запрос;

- формирование и передачу в АСУ СС сообщения о перемещении группы вагонов с пути сортировочного парка;

- защиту стрелок от взреза при маневровых передвижениях между роспусками.

В режиме отслеживания маневровых перестановок со стороны сортировочной горки без перемещения вагонов на вершину ГАЦ МН выполняет те же операции информационного обмена с АСУ СС, что и в маневровом режиме.

Система обеспечивает индикацией следующие виды информации:

- на пультах рабочих мест дежурного и оператора: показание горочных и маневровых светофоров; состояние рельсовых цепей спуск ной части горки; положение и состояние стрелок; маршруты, количество вагонов для трех последующих отцепов (на пульте дежурного); на терминале АРМ ДСПГ: программу роспуска расформировываемого состава; информацию о готовности составов к роспуску; информацию о текущем режиме работы комплекса; рекомендуемую и фактическую скорость роспуска; информацию о запусках отцепов (ушедших не по своему маршруту); звуковую и визуальную информацию об опасных отказах УВК, напольного и постового оборудования;

- на горочном табло коллективного пользования: положение и состояние стрелок; состояние рельсовых цепей спускной части горки; текущее время; аварийную диагностику УВК; при наличии аппаратуры КЗП -- ее показания и текущее расположение отцепов на путях подгорочного парка;

- на терминале АРМ ДСЦ: информацию о готовности сортировочных листков в АСУ СС, текст программы роспуска, запрос и просмотр доступных сообщений АСУ СС; запрос, просмотр и распечатку протоколов роспусков;

- на терминале АРМ горочных операторов: параметры очередного отцепа -- количество вагонов, особый признак; маршрут очередного отцепа; при наличии аппаратуры КЗП -- ее показания; информацию о работоспособности УВК, информацию о режиме работы стрелок; информацию о текущем размещении отцепов на соответствующем пучке; информацию об автовозврате, потере контроля стрелок, отказе стрелочных РТД-С, появлении негабарита на стрелках; диагностику и индицикацию состояния напольного оборудования:

- устройств измерительного участка (четыре реверсивных датчика счета осей, РТД-С или ФЭУ); устройств контроля заполнения путей подгорочного парка при наличии на путях сортировочного парка аппаратуры КЗП; рельсовых цепей с фиксацией ложных занятий и освобождений в процессе роспуска;

- всех изостыков; измерение и запись в протокол времени каждого перевода каждой стрелки, фиксация момента потери контроля стрелки и автовозврата стрелки; состояние стрелочных фотоустройств (РТД-С), датчиков счета осей, магнитных педалей с выдачей статистической информации о работе каждого устройства за требуемый период времени.

3.3 Контроллер вершины горки КВГ

Контроллер вершины горки перед роспуском состава по специальному каналу передачи информации через модем 8 получает из УВК ГАЦ МН в электронном виде сведения сортировочного листка с указанием пути надвига и участка контроля расцепа. По получении этой информации КВГ транслирует информацию о количестве вагонов в первых трех отцепах расформируемого состава на указатель количества вагонов (УКВ). Одновременно контроллер рассчитывает скорость надвига и управляет в соответствии с этим показаниями горочного светофора. При расчете скорости роспуска производится предварительное моделирование скатывания отцепов на программном уровне, с учетом параметров отцепов, характеристик маршрутов движения и заполнения соответствующих путей сортировочного парка, а также прогнозируемых скоростных режимов движения отцепов и динамических возможностей локомотива при реальном весе состава.

В процессе роспуска КВГ контролирует процесс надвига, расцепа и скатывания отцепов на начальном этапе их автономного движения на верхнем участке сортировочной горки. Для этого используются напольные устройства: радиолокационные датчики скорости РИС ВЗМ, точечные индуктивные датчики счета осей (УСО) и радиотехнические датчики РТД-С.

Скоростемеры устанавливаются на путях надвига и спускной части горки вблизи вершины. Их пространственная ориентация такова, что диаграммы направленности антенн скоростемеров на путях надвига ориентированы в направлении движения надвигаемого состава, а скоростемеры спускной части горки -- навстречу движению расцепляемых отцепов. Вся поступающая информация от напольных устройств направляется в терминальные платы контроллера 1--4 и по согласующему стыку (К.8-232--К.8-485) 5 подается в промышленный компьютер 6, оборудованный монитором и клавиатурой 7.

Контроль расцепа вагонов производится по критерию различия скоростей надвигаемого состава и скатывающегося отцепа, отделившегося от состава. Отцеп, начавший автономное скатывание с вершины горки, вследствие уклона начинает увеличивать скорость движения. Он как бы «убегает» от надвигаемого состава. При фиксации определенного различия скоростей двух скоростемеров контроллером это регистрируется как момент расцепа вагона!

Далее факт правильности произведенного расцепа подтверждается, чтобы в дальнейшем реализовать адресный маршрут движения именно этого отцепа. Критерием правильности служит ответствие количественного показателя числа вагонов в отцеп данным на него в сортировочном листке. С этой целью устанавливают два комплекта датчиков счета осей Д1 и Д2 которые позволяют идентифицировать скатываемый отцеп по количеству в нем осей, вагонов и радиотехнический датчик регистрирующий отцеп как одну цельную транспортную единицу. Зафиксированные данные по количеству осей в отцепе (описатель отцепа) в дальнейшем используются в УВК ГАЦ для контроля и отслеживания перемещения отцепа по заданному маршруту вплоть до сортировочного пути, после чего эта информация стирается оперативной памяти данного роспуска.

Идентификация отцепа начинается с момента регистрации радиотехническим датчиком появления в контролируемой зоне вершины очередного отцепа. Регистрация датчиком расцепа ведется по тому же критерию, что и при контроле занятости стрелочного участка Существенным различием является пространственная настройка (юстировка) антенн модулей передатчика и приемников, ориентированная на различение отцепов, если между ними есть разрыв более 0,6м.

С момента как бы вторичной регистрации расцепа датчиками счета осей Д1 и Д2 поочередно, по мере передвижения вагона, считываются оси вагонов. Причем конструктивно каждый из датчиков выполняет те же функциональные задачи, что и пара педальных датчиков, рассмотренных ранее, при описании их работы УКГЗ, т.е. каждый из датчиков последовательно считывает количество въехавших на него осей тележки и выехавших. Эта информация о количестве осей передается в контроллер КВГ, где вычисляется количество вагонов в проезжающем отцепе.

После проезда расцепленным отцепом зоны контроля, что регистрируется радиотехническим датчиком, в контроллере вершины идентифицируются полученные данные об отцепе и зафиксированные по данным сортировочного листка. При их полной идентификации КВГ подает команду на указатель количества вагонов о замене информации о количестве вагонов в очередном отцепе. Одновременно при проходе каждого вагона по участку контроля расцепа в УВК ГАЦ МП передается информация о количестве осей в отцепе. Создается банк данных, описывающий каждый отцеп для дальнейшего контроля за его перемещением по маршруту.

По окончании роспуска КВГ гасит показания указателя вагонов и перекрывает горочный светофор.

При выявлении нештатных ситуаций, связанных с нерасцепом или неправильным расцепом вагонов контроллер КВГ передает информацию в УВК ГАЦ и роспуск останавливается. Программа роспуска приостанавливается, показания горочных светофоров меняются. Состав осаживается назад. Восстановление программы роспуска производится средствами АРМа ДСПГ, затем роспуск продолжается.

При регистрации интервала между отцепами, менее допустимого или при появлении нештатного расцепа, система управления автоматически вносит коррективы в скорость роспуска, создавая условия для предотвращения повторной сцепки или остановки роспуска. В случае регистрации штатного расцепа происходит автоматическое считывание информации о количестве вагонов в трех очередных отцепах на указателях, установленных в зоне вершины горки. При неправильном расцепе на указателе отцепов информация отображается мигающей индикацией и одновременно транслируется на АРМ ДСПГ.

Система допускает оперативную коррекцию программы роспуска с АРМа ДСПГ или перевод стрелки с горочного пульта управления, обеспечивая при этом регистрацию и документирование проведенной операции.

3.4 Комплексирование защиты стрелок от несанкционированного перевода

Широко употребляемые термины «дублирование» и «резервирование» технических средств несут совершенно иную смысловую нагрузку, в отличие от термина «комплексирование». Дублирование предполагает использование двух или нескольких технических средств, решающих одну функциональную задачу и работающих параллельно, т.е. одновременно. Резервирование предполагает решение той же задачи, но в отличие от дублирования в функциональную работу включаются не все технические средства. Часть из них находятся в режиме ожидания и подключаются при выходе из строя работающего устройства. При этом методы дублирования и резервирования не накладывают ограничений на подбор используемых технических средств по принципам их реализации.

Метод комплексирования технических средств основывается на определенных предпосылках (критериях).

В качестве комплексируемых устройств (датчиков) могут использоваться одновременно два и более технических средства, работающих параллельно (дублирование) и решающих одну и ту же задачу обнаружения либо измерения, но подбор датчиков должен опираться на ниженазванные критерии.

Изменение окружающих внешних условий оказывает на характеристики комплексируемых устройств различное (в идеале противоположное) воздействие.

Один датчик имеет большой диапазон измерения зоны обнаружения, но обладает невысокой достоверностью или точностью, а второй (или другие) -- меньший диапазон и более высокую точность.

3. Один датчик осуществляет непрерывное измерение или обнаружение, а другие (другой) производят точные измерения, либо обнаруживают объект с высокой достоверностью в дискретных точках или в дискретные моменты времени.

4. Один датчик обладает высокой точностью обнаружения (измерения
объектов), находящихся в статическом состоянии при плохих
динамических характеристиках, а другой (другие), наоборот, имеет хорошие динамические характеристики при низких характеристиках для статических либо малоподвижных объектов.

Структурные связи между датчиками устанавливаются так, чтобы положительные качества датчиков дополняли друг друга, а отрицательные компенсировались.

Таким образом, комплексирование предполагает структурную избыточность устройства, решающего заданную задачу. В частности, в целях защиты от перевода стрелок под вагонами комплексирование предполагает использование двух или большего числа датчиков, в совокупности удовлетворяющих вышеназванным критериям.

Эффективность комплексирования защиты стрелок от несанкционированного перевода состоит в оптимизации следующих решений:

- минимизация количества используемых информационно-измерительных датчиков;

- максимизация вероятности правильного обнаружения и минимизация вероятности пропуска и ложной тревоги;

- максимизация используемых функциональных возможностей комплексируемых датчиков для автоматизации управления роспуском вагонов (повышение безопасности роспуска, использование избыточной информации для реализации резервных алгоритмов управления роспуском в нештатных ситуациях и т.п.).

В общем случае, как было отмечено выше, комплексирование защиты от перевода стрелок под вагонами может быть показано схемой, представляющей n-канальный обнаружитель (рисунке 3.2). Здесь, к примеру, отображен набор датчиков обнаружения, включая рельсовую цепь (РЦ), радиотехнический датчик (РТД-С), индуктивный датчик (ПБМ), нагруженные на исполнительные реле (ИР). Следует отметить, что наращиванием числа каналов обнаружения можно добиться сколь угодно высокой достоверности обнаружения, сведя к минимуму вероятность пропуска Рпр. Однако при этом неизбежно увеличение вероятности ложной тревоги Рлт. Тем не менее, имея в виду важность решаемой задачи, по предотвращению перевода стрелок под вагонами, риск ошибки, связанной с пропуском, должен быть, минимизирован, как приводящий к снижению безопасности движения.

В настоящее время на сети железных дорог для защиты от перевода стрелок под вагонами в разных сочетаниях эксплуатируется достаточно большое число устройств. Среди них: рельсовая цепь, как правило, нормально разомкнутая, путевые бесконтактные датчики двух типов -- педаль магнитная типа ПБМ-56 (ДМ 88) без источника питания и датчик путевой типа ДП-50-80 с преобразователем сигнала ПСДП-50-81, а также радиотехнический датчик РТД-С, используемый взамен фотоэлектрического датчика ФЭУ.

...