Совершенствование работы станции "А" за счет внедрения автоматизированной системы управления технологическим процессом

В необходимых случаях (при следовании отцепов на свободный путь сортировочного парка, роспуске рефрижераторного подвижного состава, вагонов с грузами, требующими особой осторожности и др.) прицельное торможение отцепов в начале сортировочных путей сочетается с торможением их в глубине парка.

Вагоны с опасными грузами класса 1 и другими опасными грузами роспуску с горки не подлежат, а снимаются горочным локомотивом, имеющим при себе прикрытие из трех вагонов, с последующей передачей вагонов по одному из свободных путей сортировочного или главного парков в парк формирования для постановки их на 12 путь сортировочного парка и включения в поезд нужного назначения. Нормы времени на съем подвижных единиц приведен в приложении №5.

После окончания роспуска дежурный по горке дает указание машинисту горочного локомотива о производстве осаживания вагонов на путях сортировочного парка или о следовании в предгорочный парк для надвига очередного состава на горку, в соответствии с установленной маневровым диспетчером очередностью роспуска составов.

Среднее время занятия горки расформированием одного состава в зависимости от числа работающих горочных локомотивов устанавливается технологическим графиком работы горки, приведенным в приложении №30. График составлен с учетом доли вагонов, не подлежащих спуску с горки без локомотива. Эта доля установлена путем аналитического расчета.

3.2 Операции по окончанию формирования составов

Операции по окончанию формирования составов (соединение групп вагонов, накапливающихся на разных путях, постановка вагонов прикрытия, перестановка отдельных групп вагонов с целью исполнения или уменьшения веса и др.) выполняются локомотивом парка формирования, по команде дежурного по парку формирования, согласовывающего свои действия с маневровым диспетчером и дежурным по горке.

Маневровую работу в парке формирования по подформированию и окончанию формирования составов разрешается производить методом одиночных толчков при условии наличия 2-х составителей поездов.

Порядок этой работы регламентирован в Инструкции о работе сортировочной системы.

В процессе формирования состава, дежурный по парку формирования немедленно сообщает, посредством имеющейся связи, старшему оператору СТЦ по накоплению вагонов, о всех изменениях в направлении вагонов на пути сортировочного парка по сравнению с ранее намеченным планом, или о дополнительной постановке вагонов для внесения исправлений в натурные листы накопления вагонов по их номерам.

Сборные поезда назначением на Аккульский, Анарский, Джалтырский участки накапливаются на путях сортировочного парка в соответствии со скользящей специализацией путей. Старший оператор по планированию ведет в процессе смены контроль за накоплением вагонов с помощью накопительной ведомости, выдаваемой ЭВМ.

По окончании накопления вагонов на одном из путей накопления сборных поездов, старший оператор по планированию запрашивает из ЭВМ справку-перечень вагонов данного пути. Маневровый диспетчер дает команду дежурному по горке выставлять вагоны с формируемого пути в предгорочный парк для последующего роспуска и формирования сборного поезда.

При прохождении вагонов мимо поста КГМ маневровый диспетчер визуально сверяет соответствие данных ЭВМ с фактическим наличием вагонов в составе. При необходимости ДСЦ или по его указанию старший оператор по планированию вводит в ЭВМ корректировку наличия вагонов.

После этого старший оператор по планированию получает натурный лист из ЭВМ. После ввода корректировки специализации путей получают сортировочный листок на расформируемый состав.

По команде маневрового диспетчера старший оператор по планированию формирует натурный лист на сборный поезд.

После получения сортировочного листка маневровым диспетчер, дежурным по горке и операторами сортировочной горки, составы вытягиваются на горку для повторной переработки, групповой подборки вагонов и подформирования сборного поезда. Организация роспуска вагонов с горки производится также, как с разборочного поезда.

Маневры с вагонами, занятыми людьми, грузами отдельных категорий и с подвижным составом, требующим особой осторожности, производятся с соблюдением правил, предусмотренных Инструкцией по движению поездов и маневровой работе и Инструкции о работе сортировочной системы станции.

В целях исключения отцепок вагонов в парках отправления по причине некачественного формирования своих поездов (наличия в них вагонов со сдвигом груза, поврежденных в период роспуска с горки, с несоответствием высоты продольных осей автосцепок и других причин, требующих отцепки вагонов), составитель поездов парка формирования провожает выставляемый состава и проверяет качество формирования в соответствии с пунктом 15.27 ПТЭ.

После обнаружения в составе вагонов, перечисленных в п. 15.27 ПТЭ, составитель поездов сообщает об это рации дежурному по парку формирования. Дежурный по парку формирования принимает меры к отцепке этих вагонов до выставления в парк отправления, по согласованию с маневровым диспетчером заменяет эти вагоны другими в соответствии с назначением.

Составитель поездов парка формирования, при выставлении поездов своего формирования не допускает выставления в парки отправления вагонов с незакрытыми дверями, бортами, люками и т.д.

Отцепленные вагоны, в зависимости от причины отцепки, подаются на пути ВЧД, либо под исправлением коммерческого брака на 11 или 12 пути сортировочного парка со стороны парка формирования.

Для устранения коммерческого брака, по указанию ДСППФ, вызываются приемщики поездов, исполняющие обязанности рабочего по устранению коммерческих неисправностей. Устранение незначительного коммерческого брака может производиться и на пути накопления состава, с предварительным ограждением этого состава со стороны горки и со стороны парка формирования путем перевода стрелок, ведущих на этот путь, по направлению соседнего пути, для исключения заезда локомотива или попадания отцепа.

После устранения обнаруженных в составе отступлений, составитель поездов докладывает дежурному по парку формирования о возможности выставления этого состава.

Составитель поездов, проверяющий состав перед выставлением, несет персональную ответственность за не выявление вагонов с коммерческими неисправностями в составах сформированного поезда.

Маневровый диспетчер в соответствии с планом отправления поездов дает дежурному по парку формирования задание на подформирование и перестановку сформированного состава с указанием пути сортировочного парка, номеров головного и хвостового вагонов, времени отправления поезда. Дежурный по парку формирования сообщает номера хвостовых вагонов составителю поездов и направляет его к сформированному составу.

Перед перестановкой состава составитель поездов в первую очередь соединяет автотормозные рукава между первым вагоном и маневровым локомотивом в пяти вагонах с головы от локомотива, проверяет сцепление и совпадение продольных осей автосцепок, изымает тормозные башмаки и убеждается в отсутствии препятствий для движения, производит проверку действия включенных автотормозов на торможение и отпуск.

После проверки состава и установления возможности его выставления, составитель поездов посредствам радиосвязи или через колонку парковой связи; сообщает дежурному по парку формирования о готовности состава выставления.

Для сокращения времени отвлечения горочных локомотивов на осаживание вагонов, локомотив, работающей в парке формирования, используется также для преимущественного подтягивания вагонов.

Дежурный по парку формирования делает запрос у дежурного по станции на посту ЭЦ-2 о разрешении выставления поезда в парк отправления. Получив согласие на выставление, дежурный по парку формирования готовит маршрут путем перевода стрелок дистанционного управления на посту парка формирования «МВ-2» в нужное положение, открывает сигнал и дает команду по радиосвязи машинисту маневрового локомотива о вытягивании состава в четный или нечетный приемо-отправочные парки, с указанием номера пути на который выставляется данный состав.

Выставление поездов своего формирования и осуществление маневровой работы по перестановки больших групп вагонов в парке формирования производить только после прекращения роспуска вагонов с горки и при полной остановки движущихся составов.

Продолжение роспуска составов с горки осуществляется после освобождения выставляемым поездом стрелочной зоны парка формирования или окончания маневровой работы по перестановки большой группы вагонов в парке формирования.

Допускается проведения параллельных операции по роспуску составов с горки и выставление поездов в парк отправления «производство маневров по перестановке большегруппных вагонов» только в случае исключения враждебного маршрута со стороны парка формирования.

Дежурному по парку формирования и оператору поста НВ-4 систематически информировать работников сортировочной системы по громко говорящей связи о большегруппных перестановках и выставлении готовых составов, при этом согласовывая свои действия с маневровым диспетчером и дежурным по горке.

Очередность выставления сформированных составов в парки отправления, дежурный по парку формирования согласовывает с маневровым и станционным диспетчером. При перестановке сформированных составов в парк отправления вагонов, состоящие на пути, но не включенные в состав поезда, подтягиваются в парк формирования до башмакосбрасывателя, после чего отправляются и закрепляются составители поездов, провожающим поезд. Выставление составов в парки отправления производится без сопровождения составителя поездов.

3.3 Обработка составов своего формирования по отправлению

Работники станции А перед отправлением поезда проверяют правильность и прочность крепление грузов на открытом подвижном составе, правильность формирования поезда и сцепления вагонов в составе, убеждаются в том, что сохранность грузов полностью обеспечена, поезд имеет установленные сигналы.

В парке отправления с составами своего формирования осуществляются следующие операции:

- технический осмотр и текущий безотцепочный ремонт;

- коммерческий осмотр вагонов и устранение неисправностей;

- сдача документов локомотивной бригаде;

- прицепка поездного локомотива и опробование автотормозов;

- отправление.

О предстоящем выставлении состава в парк отправления дежурный по посту централизации поста ЭЦ-2 извещает по парковой оповестительной связи работников ПТО, ПКО, ДСПП с указанием пути, на которой выставляется состав (выставление поездов четного направления производится на пути 5-10 нечетного приемоотправочного парка).

После выставления в парк отправления дежурный по парку по парковой оповестительной связи или по телефону предъявляет оператору ПТО состав к техническому обслуживанию с указанием номера пути, количества вагонов в составе, номеров головного хвостового вагонов.

Закрепление выставленного поезда производится сигналистами четного или нечетного приемоотправочного парков, в зависимости, в зависимости куда выставляется поезд, по команде дежурного по станции поста ЭЦ-2 в соответствии ТРА станции. Закрепляются составы до оценки маневрового локомотива, который после выставления состава возвращается в парк формирования.

Работники ПТО, оградив сигналами предъявленный для обслуживания состав, производят технический осмотр и ремонт вагонов.

Технический осмотр и ремонт вагонов выполняются одновременно несколькими группами работников, входящими в состав бригады. Так в нечетном приемоотправочном парке эту работу выполняет 1 бригада, состоящая из 2 групп.

В четном парке техническое обслуживание и ремонт вагонов производит одна бригада, состоящая из 2 групп. При обнаружении неисправностей осмотрщики наносят на вагонах меловые отметки, для последующего производства, необходимого ремонта.

Осмотрщики- автоматчики осуществляют осмотр и проверку воздухопроводной магистрали и после устранения неисправностей приступают к опробованию автотормозов. По окончании технического обслуживания и ремонта вагонов все меловые разметки стираются с вагонов работниками ПТО.

В случае выявления вагонов, имеющих неисправности, угрожающие безопасности маневровых работ (при следовании на ремонтные пути), старший осмотрщик вагонов обязан поставить в зависимость дежурного по станции поста ЭЦ-2 о скорости возможного передвижения, а в особых случаях, личного сопровождения неисправного вагона. Информация должна быть указана в форме ВУ-23 и передана дежурному по парку под роспись до начала маневровых работ.

Старший осмотрщик вагонов, получив сообщение от вагонного оператора об окончании технического обслуживания состава и убедившись в отсутствии под вагонами работников, дает указание оператору ПТО о снятии сигналов ограждения.

Старший осмотрщик вагонов через оператора ПТО уведомляет по парковой связи дежурного по станции поста ЭЦ-2 и дежурного по парку о технической готовности состава, с последующей записью об этом в книге ВУ-14, находящейся в дежурных четного и нечетного приемоотправочных парков через каждые 2,5 часа и заверяет росписью.

Дача готовности состава в коммерческом отношении дается приемщиками поездов по двусторонней парковой связи или по телефону непосредственно дежурному по станции и дежурному по парку.

Полное опробование автотормозов в поездах своего формирования производиться от стационарной компрессорной установки. После прицепки поездного локомотива осмотрщики-автоматчики производят в основном сокращенное опробование автотормозов. Стационарная компрессорная установка находится на междупутьях нечетного приемоотправочного парка.

При простое грузового поезда в приемоотправочных парках после дачи технической готовности более двух часов, производится контрольный осмотр. Если ранее было произведено полное опробование автотормозов от установки зарядки и опробования тормозов, то производится сокращенное опробование тормозов.

При сокращенном опробовании тормозов, особое внимание уделяется тем поездам, в которых производилась отцепка, прицепка вагонов после полного опробования автотормозов, при этом производится обязательная проверка действия тормозов у каждого вагона прицепляемой группы и плотности сети поездов.

После контрольного осмотра и опробования тормозов, старший осмотрщик вагонов производит повторную запись в книге предъявления формы ВУ-14, находящейся у дежурного по парку.

Одновременно с техническим обслуживанием и ремонтом вагонов производится коммерческий осмотр состава и устранение обнаруженных неисправностей, угрожающих сохранности груза и безопасности движения поездов. Коммерческий осмотр выполняется приемщиками поездов и рабочими по устранению коммерческих неисправностей.

Приемщики поездов проверяют наличие пломб на вагонах с последующей сверкой номеров вагонов за пломбами по документам и натурному листу.

Коммерческий осмотр состава производится в соответствии с Правилами коммерческого осмотра поездов и вагонов.

Об обнаружении коммерческих неисправностей приемщики поездов ставят в известность дежурного по парку по телефону или через колонку двусторонней парковой связи. Время сообщения о наличии в составе вагона с коммерческим браком отражается в книге формы ГУ-98.

Одновременно с этим, приемщики поездов берут у операторов СТЦ парка отправления необходимые данные о роде груза и назначении вагона.

Дежурным по станции поста ЭЦ-2 при получении информации по устранению коммерческого брака в парках отправления, предоставлять достаточное время для его устранения.

При обнаружении в составе вагонов с незакрытыми и незакрепленными дверями, бортами, люками и т.д., в тех случаях, когда невозможно устранить его на месте, вагон отцепляется и отставляется на 12 путь сортировочного парка со стороны поста ЭЦ-2.

В случае невозможности устранить неисправность установленным порядком, приемщик поездов извещает дежурного по парку и дежурного по посту ЭЦ-2 об отцепке данного для исправления.

Исправление коммерческих неисправностей в цистернах, следующих с грузом вино, спирт и т.д. в транзитных поездах, производится на не электрифицированных путях станции.

Устраняются коммерческие браки в вагонах за технологическое время обработки поезда.

При необходимости пломбирования вагона, приемщик поездов берет пломбировочные тиски у дежурного по парку. Время изъятия и возврата пломбировочных тисков, номеров вагонов и контрольный знак, которые нанесены на пломбах, записываются в книгу пломбировки формы ГУ-37. О готовности поезда в коммерческом отношении приемщики поездов докладывают дежурному по парку с последующей записью в книге формы ГУ-98.

При простое грузового поезда в приемоотправочном парке после дачи коммерческой готовности более одного часа и отсутствие поездного локомотива, приемщикам поездов производить повторный контрольный коммерческий осмотр, исключая вагоны, сопровождаемые военизированной охраной. К контрольному осмотру приступают после получения информации по парковой связи о дачи поездного локомотива под состав.

Приемщики поездов приемоотправочных парков в течении смены осуществляют контроль за допустимым промежутком времени после окончания коммерческого осмотра и временем подачи локомотива под состав, предупреждают ДСП ЭЦ-2 по телефону или колонке парковой связи о начале повторного контрольного коммерческого осмотра.

О готовности поезда в коммерческом отношении приемщики поездов докладывают дежурному по парку с последующей повторной записью в книге формы ГУ-98.

Последовательность выполнения операций и нормы на обработку состава в парке отправления приведены в графике обработки поезда своего формирования в парке отправления.

Операторы СТЦ нечетного и четного приемоотправочных парков станции номенклатурные грузы, включенные в поезд своего формирования, на основании справки сдачи грузов под охрану, полученной с грузовыми документами из СТЦ, заносят в специальную книгу сдачи под охрану с указанием порядкового номера справки, рода груза. Аналогичную справку сдачи груза под охрану получают из ЭВМ в НОРБ и при необходимости выделяют стрелка военизированной охраны для сопровождения данного груза в пути следования.

Грузовые документы на отправляемые поезда в запечатанном виде с натурным листом, один из которых свободно вынимается из пакета, вручаются машинисту поездного локомотива или его помощнику под роспись в книге формы ДУ-40.

Работники станционного технологического центра приемоотправочных парков несут ответственность за полноту и правильность подборки документов в соответствии с натурным листом и отправление их с поездом по назначению.

Перед отправлением поезда дежурный по парку или оператор СТЦ вводит в ЭВМ следующую информацию: номер и индекс поезда, код участка, время отправления, парк, путь, код серии локомотива, номер локомотива, время явки локомотивной бригады, фамилию машиниста, наличие в составе вагонов с опасными грузами класса 1, негабаритными грузами. В случае отказа и сбоя ЭВМ, данные передаются по телефону.

4. Система автоматической идентификации подвижного состава на сети железных дорог

4.1 Назначение системы

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).

Рисунок 4.1 Вид шкафа с оборудованием САИ ПС

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.

Технологии использования данных САИ ПС в перевозочном процессе 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

4.2 Основные принципы работы системы САИ ПС

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 выхде 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 поезда.

Рисунок 4.2 Схема взаимодействия САИ ПС с ГВЦ

Пункт кодирования датчиков КБД-2М

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.

4.3 Алгоритм кодирования датчика КБД-2М

Рисунок 4.3 Схема алгоритма кодирования

Процесс кодирования начинается со считывания заводского номера КБД, нанесенного в виде штрих-кода на тыльной стороне корпуса датчика. Оператор выбирает в главном меню программного обеспечения АРМ ОПЕРАТОР режим ПРОГРАММИРОВАНИЕ ДАТЧИКА. При этом на экране монитора появляется меню (рисунок. 4.4):

Рисунок.4.4

В случае необходимости кодирования только одного датчика выбирается режим УСТАНОВКА ВТОРОГО ДАТЧИКА.

При выборе пункта меню «УСТАНОВКА ПЕРВОГО И ВТОРОГО ДАТЧИКА» для последовательного программирования первого и второго кодовых датчиков (по одному датчику на каждую сторону подвижной единицы) выводится следующая экранная форма:

Рисунок. 4.5

Оператор сканером считывает со штрих-кода заводской номер датчика, который автоматически заносится в окно «ЗАВОДСКОЙ НОМЕР ДАТЧИКА».

Далее вручную или щелчком по кнопке «ОЧЕРЕДНОЙ ИЗ ФАЙЛА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ» вносятся данные о секционности, номер подвижного средства, код государства-собственника. «ДАТА И ВРЕМЯ КОДИРОВАНИЯ» автоматически устанавливаются программатором в момент кодирования датчика.

Рисунок 4.6

Оператор устанавливает датчик в программатор, фиксирует его в прижимном устройстве и включает режим КОДИРОВАНИЕ ДАТЧИКА.

После успешного кодирования датчика, которое занимает до 30 с., выводится сообщение:

Рисунок 4.7

После щелчка по кнопке «ОК» данные о датчике заносятся в базу данных. Оператор включает режим печати метки датчика, принтер штрих-кода печатает метку, и оператор наклеивает ее на датчик. Все действия оператора заносятся в локальную базу данных.

Рисунок 4.8

Выходной контроль датчиков после кодирования осуществляется с помощью ручного считывающего устройства.

Ручное считывающее устройство работает по принципу штатной аппаратуры системы автоматической идентификации. Частота излучаемого радиосигнала в диапазоне 900 МГц, мощность - 0,2-0,6 Вт. Код, считываемый с датчика, высвечивается на табло устройства.

Контроль установки датчиков

По завершении установки датчиков проверяется успешность операции. По результатам проверки передается сообщение об установке. При этом используются ПО АРМ-РД и ручное считывающее устройство РСУ-0,9, состыкованное с радиомодемом «Поток», которые образуют радиоканал передачи сообщения.

Передача информации об установке датчика производится следующим образом. Оператор набирает 8-значный номер вагона на клавиатуре РСУ-0,9, подносит РСУ-0,9 к датчику, установленному на вагоне, и считывает его код. Если числа совпадают (на табло появляется сообщение «Верно»), код передается на «Поток-С», если нет - сообщение игнорируется. При считывании второго датчика вагона и его передачи на «Поток-С» на мониторе компьютера появляется сообщение о считанных датчиках.

Рисунок 4.9

При щелчке по кнопке «Обработать» открывается окно «Посылка сообщений».

Рисунок 4.10

Оператор устанавливает номер в окошке «Номер сообщения», а в разделе «Вид работы с датчиком» устанавливает режим, соответствующий основному режиму работы с вагонами в данном депо. Затем, щелкнув по кнопке «Информационная фраза», оператор должен убедиться в правильности кода считанного датчика. Для отправки сообщения оператор нажимает кнопку «Отправить». Программа АРМ РД проверяет наличие данных кодов в локальной базе программированных датчиков АРМ ОПЕРАТОР и при их обнаружении отправляет сообщение в АСОУП.

Завершающий этап процедуры кодирования и установки датчиков -- принятие ответов АСОУП, подтверждающих получение сообщения.

Ответ ИВЦ (информационного вычислительного центра дороги):

Рисунок 4.11

Рисунок 4.12

Программатор КБД-2М

Программатор -- электронное устройство, обеспечивающее программирование датчиков 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.

Концентраторы: линейного уровня КСАИ-Л и дорожного уровня КСАИ-Д железнодорожный подвижной состав автоматический

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.

Концентратор дорожного уровня КСАИ-Д

Концентратор дорожного уровня принимает данные с линейного уровня, обрабатывает и передаёт в систему управления перевозками АСОУП.

Программа «Said Palma»

Программа «Said Palma» обеспечивает:

1. Сканирование и установление связи в автоматическом режиме с ПСЧ, подключенными к последовательным портам (до 18 при установленных платах расширения), в диапазоне возможных скоростей обмена 600-19200 бит/с (50-19200 бит/с).

2. Настройку и контроль параметров конкретного ПСЧ без остановки оперативного сканирования поступающей информации от подвижных средств с остальных ПСЧ.

3. Оперативное сообщение оператору в информационном поле основного окна программы о появлении сбоев в работе конкретного ПСЧ.

4. Наличие журнала оперативной диагностики работы пунктов считывания. (В программе ПСЧ обозначен как НСУ - напольное считывающее устройство).

5. Формирование по первичной информации считывателя структуры подвижного состава и конечного сообщения программными средствами.

6. Формирование сигнала отключения канала СВЧ считывателя без использования сигналов рельсовой цепи программным определением конца состава.

7. Возможность изменения скорости считывания без остановки процесса считывания.

8. Контроль оперативной информации с периодичностью 5 минут.

9. Настройку параметров считывателя ПСЧ при сбое.

10. Показ информации о фиксации считывателем подвижных единиц ПС и датчиков КБД-2М, установленных на ПС.

Рисунок 4.13

Рисунок 4.15

Рисунок 4.16

В «Said Palma» применен модульный принцип построения программы, т. е. управляющая и распознающая части выполнены в виде самостоятельных модулей. Это позволяет использовать более гибкую процедуру усовершенствования программы распознавания, предъявляя ей диагностические файлы с имитацией сбойных вариантов фиксации прохождения состава.

Рисунок 4.17

Программа формирует папку интегрального состояния работы ПСЧ c:\b_up266, в которую заносятся файлы sost.txt, обновляемые с периодичностью одна минута, и папку конечных сообщений c:\266\data, в которую заносятся файлы с расширением sdf и которая доступна программе «Transporter». Последняя отправляет информацию этой папки, по мере ее поступления, в концентратор дорожного уровня. Для оперативного контроля программой предусмотрена папка оператора, в которую поступает первичная, конечная информация и диагностика работы пунктов считывания.

Программа «Transporter»

Программа «Transporter» отправляет информацию, по мере ее поступления, в концентратор дорожного уровня.

Кодовый бортовой датчик КБД-2М. Технические характеристики.

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

Рисунок 4.18

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).

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.

По условиям эксплуатации КБД-2М 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-2М - 87600 часов.

· Состав и принцип работы КБД-2М

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. 4.19):

· 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).

Рисунок 4.19 Подключение датчика

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:

Рисунок 4.20 Последовательность кодирования информации

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-2М. В соответствии со стандартом ISO 10374, при программировании в неё заносится 128-битный код с данными ПС, на который устанавливается датчик.

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.

Рисунок 4.21 Схема устройства и работы ПС

Пункт считывания. Технические характеристики. Антенна.

Приёмопередающая антенна предназначена для облучения ВЧ энергией датчиков, расположенных на объектах идентификации, и приёма отражённых от этих датчиков СВЧ-сигналов.

Таблица 4.1 Основные технические характеристики

Коэффициент усиления на частоте генерации Ку	не менее 13 Дб
Коэффициент стоячей волны по напряжению Кcтv	не более 1,2
Вид поляризации	горизонтальная
Масса	не более 8 кг
Способ крепления	болтовой

Рисунок 4.22 Структурная схема считывателя, разработанного «ОЦВ»

В состав считывателя входят приёмно-передающее устройство и модуль - центральное вычислительное устройство, управляющее работой считывателя. 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-2М. 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.

Полученную информацию через плату сопряжения по запросам концентратора ЦВУ передаёт через интерфейс RS-232C по линии связи модема со скоростью до 19200 бит/сек в модем концентратора в последовательности:

сообщения о прохождении колёс;

сообщения о датчиках КБД-2М.

Рисунок 4.23 Центральное вычислительное устройство

Центральное вычислительное устройство является управляющим узлом считывателя. Оно осуществляет:

· управление считывателя в целом;

· сбор, предварительную обработку и временное хранение информации об объектах идентификации;

· физическую реализацию и логическую поддержку обмена информацией по протоколам обмена с концентратором;

· внутренний контроль модулей и субмодулей считывателя;

· внутреннюю реконфигурацию системы.

Таблица 4.2 Функциональные параметры ЦВУ

Максимально возможное сохраняемое количество объектов идентификации:
- в буфере обмена датчиков КБД-2М	512
- в буфере обмена фиксированных колёс ПС	4096
Количество каналов обмена информацией	1
Физические интерфейсы для канала обмена информацией	RS-232С (модем)
Количество входных каналов ДФПО	2

Таблица 4.3 Эксплуатационные параметры считывателя

Величина выходной мощности передатчика	1,6±0,4 Вт
Величина нагрузки передатчика	50 Ом
Значение несущей частоты передатчика (одно из этих значений устанавливается на предприятии-изготовителе)	865 МГц, 867 МГц, 869 МГц
Мощность потребления по сети 220 В	не более 100 Вт
Диапазон рабочих температур внешней среды	от -50° С до +65° С
Механические воздействия вибрации	в диапазоне 5-80 Гц с амплитудой ускорений до 0,6 g в вертикальном и горизонтальном направлениях
Габариты	400х300х150 мм

Считыватель не требует какой-либо настройки в процессе эксплуатации.

Считыватель имеет встроенную систему терморегулирования.

Рисунок 4.25 Структурная схема прибора контроллера подсчета осей

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 1 и 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 транзисторные 1 (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 11 мс, по переднему фронту которого в считывателе включается ВЧ излучение. Излучение ВЧ, отраженное от датчика КБД, устанавливаемого, как правило, за вторым колесом первой тележки, и промодулированное кодовой последовательностью датчика, поступает в считыватель.

Программное обеспечение микроконтроллера включает:

· модуль обработки выходных данных двух каналов восьмиразрядного АЦП, работающих с периодом преобразования Tпреобр = 130 мкс;

· модуль фильтрации входных импульсов педалей по длительности 2,1 мс < Tи.вх. < 6,5 мс;

· модуль формирования «мертвого» времени (30 мс) канала АЦП после прохождения импульса педали;

· модуль адаптации к изменениям температуры окружающей среды и параметрам «бестокового» импульса конкретной педали;

· модуль формирования и выдачи управляющих сигналов (длительностью 11 мс) на входы оптопар;

· модуль выдачи по последовательному программно формируемому каналу стандарта RS-232 параметров входного импульса педали (момент времени появления переднего фронта импульса, величина верхнего и нижнего уровня сигнала). (В штатном режиме работы ПСЧ не используется).

Таблица 4.4 Основные технические и эксплуатационные характеристики КПО

Диапазон рабочих температур	от -40° С до +60° С
Длительность выходных импульсов	11±0,5 мс
Ток потребления по сети 220 В	не более 40 мА
Масса	1,5 кг

На базе КПО перепрограммированием контроллера создан имитатор подвижного железнодорожного состава, используемый при приемосдаточных испытаниях считывателя и пусконаладочных работах с ПСЧ

5. Охрана труда

5.1 Санитарно гигиенические требования к организации рабочего места ДНЦ

Охрана труда - система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда. Научно-технический прогресс внес серьезные изменения в условия производственной деятельности работников умственного труда. Их труд стал более интенсивным, напряженным, требующим значительных затрат умственной, эмоциональной и физической энергии. Это потребовало комплексного решения проблем эргономики, гигиены и организации труда, регламентации режимов труда и отдыха.

Задача улучшения условий труда и обеспечения его безопасности вызывает необходимость использования достижений многих, изучающих различные стороны трудовой деятельности человека, к которым относятся:

· социально-правовые и экономические науки - трудовое право, социология, научная организация труда, экономика, организация и планирование производства и другие;

· медицинские науки - гигиена труда, производственная санитария, промышленная токсикология, физиология труда, психология труда и другие;

· технические науки - общие инженерные и специальные профилирующие дисциплины, техника безопасности, эргономика, техническая эстетика, противопожарная техника и другие.

Все они изучают какую-либо из частей большой комплексной охраны труда, из их сведений путем логического синтеза (а не механического соединения) можно подготовить инженерное решение при разработке технологических процессов, конструировании оборудования, проектирования предприятий.

В данном разделе дипломного проекта будет спроектировано оптимальное рабочее место с точки зрения эргономики и произведен расчет освещения рабочего места диспетчера [17].

5.2 Эргономические основы организации рабочих мест, оснащенных персональными компьютерами

В настоящее время компьютеризация широко распространяется в те подразделения железной дороги, где ещё недавно машины не использовались. В результате возникла совершенно новая ситуация в условиях работы.

За традиционным конторским столом служащий занимается разнообразными делами и имеет достаточное пространство для различных поз движений. Существенно иначе выглядит ситуация для человека, работающего за компьютером длительное время. Движения его ограничены, внимание постоянно сконцентрировано, взгляд направлен на экран, руки фиксированы на клавиатуре. Люди, работающее за персональной ЭВМ, подвергаются воздействию эргономических недостатков оборудования и плохих условий освещения. Они более чувствительны к зрительному и физическому напряжениям, причём, согласно последним исследованиям, особое значение имеет неудачный выбор уровня стола, вызывающий скованность позы оператора.

Усилия, связанные с поддержанием необходимой позы работником, эксплуатирующим ЭВМ не только снижают качество и продуктивность деятельности, но и при большой длительности существенно влияют на самочувствие и здоровье. Доказано, если такого рода усилия подолгу повторяются ежедневно, то в соответствующих частях тела возникают более или менее постоянные боли, которые могут затрагивать не только мышцы, но и прочие ткани, а также могут возникать повреждения суставов, связок и сухожилий.

Кроме того, работники подвергаются воздействию следующих вредных и опасных факторов производственной среды:

электромагнитных полей;

излучению, сопровождающему работу монитора;

постоянного шума принтера и вентилятора системы охлаждения компьютера;

концентрации пыли возле монитора;

контраста изображений объектов на экране монитора;

психоэмоционального напряжения.

Перечисленные выше факторы приводят к негативному изменению функционального состояния центральной нервной системы, нервно- мышечного аппарата рук, повреждению дисков позвоночника, болезненному отвердению мышц, напряжению зрительного аппарата.

Эти обстоятельства взывают к эргономике, которая призвана существенно уменьшить влияние отрицательных факторов на человека, работающего за персональной ЭВМ [18].

При грамотной организации рабочего места, адекватном освещении, правильной вентиляции и увлажнении помещения, в котором расположены компьютеры, воздействие негативных процессов значительно ослабевает, а влияния некоторых из них можно избежать вообще.

Чтобы уменьшить скованность позы и физический дискомфорт, оборудование рабочего места должно быть по возможности гибким. Соответствующие параметры рабочего места должны регулироваться. Предпочтительные параметры рабочих мест сведены в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 Предпочтительные параметры регулируемых рабочих мест

Параметры рабочего места	Оптимальные значения	Диапазоны разменов
Высота сидения, см	50	48
Регулируемый наклон спинки стула,	112	104-120
Высота клавиатуры над полом, см	75	70-80
Центр монитора над полом, см	102	90-150
Расстояние от глаз до монитора, см	68	60-75
Наклон экрана назад по отношению к горизонтальной плоскости, град	96	90-105

При выборе рабочей позы рекомендуется придерживаться следующих правил:

1) спина в области нижних углов лопаток должна иметь опору;

2) предплечья должны опираться на поверхность стола;

3) глубина пространства для ног от края стола должна составлять не менее 60 см на уровне коленей и 80 см на уровне ступней;

4) уровень глаз должен приходиться на центр монитора или немного выше его.

Оптимальную рабочую позу должен обеспечивать стул. Исследования выявили, что люди, работающие за персональными ЭВМ сидят примерно также, как и водители, и устанавливают спинку под углом 90- 120 градусов. Из этих наблюдений можно сделать вывод, что стул для автоматизированного рабочего места должен иметь спинку высотой примерно 50 см над уровнем сиденья и с наклоном, регулируемым от 90 до 120'. Должна быть возможность фиксации наклона в любом желаемом положении. Стул для рабочего места должен удовлетворять следующим требованиям:

1) иметь регулируемую высоту;

2) у стула должен быть закруглённый передний край поверхности сидения;

3) должны быть колесики;

4) у стула должно быть пятилапчатое основание;

5) стул должен вращаться;

6) должен быть регулируемый наклон с фиксатором.

На рисунке 5.2 представлен чертёж описанного стула.

Рисунок 5.2 Стул для автоматизированного рабочего места с высокой спинкой и регулируемым наклоном

Серьезной проблемой при организации рабочего места является свойство экрана монитора отражать окружающий свет.

Существует два типа отражений от экрана: зеркальное отражение, диффузное отражение. Вследствие зеркального отражения на экране появляются изображения самого оператора, а также светильников и других объектов в помещении. Диффузное отражение падающего на экран света вызвано слоем люминофора, имеющего шероховатую поверхность, сходную с поверхностью бумаги. Шероховатая поверхность отражает свет во всех направлениях, помещений Диффузное отражение, увеличивая в равной степени яркость знаков и фона, уменьшает тем самым контраст изображения. Отражения от экрана уменьшают четкость знаков и часто вызывают дискомфорт у работающих. Отражения могут быть уменьшены с помощью мер, применяемых как к внешним источникам света, так и к расположению рабочего места и экрана дисплея, а также к его отражающим свойствам. К таким мерам можно отнести:

1) Загораживание окон

Глухое закрытие окон приводит к отрицательным эстетическим и психологическим воздействиям и последствиям, поэтому должно применяться только как крайнее средство. Загораживать окна можно темной пленкой, жалюзи или мини-шторами, а также занавесами.

Темная пленка на окнах уменьшает общий уровень освещенности в помещении. Вертикальные жалюзи, загораживающие прямой солнечный свет, позволяют, в отличие от горизонтальных жалюзи, смотреть наружу. Кроме того, вечером, когда становится темно и на окнах появляются блики от внутренних светильников, жалюзи блокируют отражение от окон.

Белые занавеси обладают высокой отражающей способностью и образуют в помещении яркую поверхность. Поэтому более предпочтительны темные и цветные занавеси.

2) Организация искусственного освещения помещений

Светильники следует размещать так, чтобы уменьшить блики на экранах видеодисплеев. Существуют три способа улучшения освещения: надлежащий выбор размещения светильников и направления падающего светя, непрямое освещение и местное освещение.

...