Модернізація пристроїв автоматики і телемеханіки ділянки залізниці на базі мікропроцесорних технічних засобів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

УКРАЇНСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ ЗАЛІЗНИЧНОГО ТРАНСПОРТУ

Кафедра "Автоматика і комп'ютерне телекерування рухом поїздів"

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

до курсової роботи на тему:

"Модернізація пристроїв автоматики і телемеханіки ділянки залізниці на базі мікропроцесорних технічних засобів"

з дисципліни "Автоматика і телемеханіка на залізничному транспорті"

для студентів спеціальності "Організація перевезень та управління на залізничному транспорті"

Виконав: студент гр. 2-ІІІ-ОПУТ

Козак Н.Ю.

Харків 2014

Реферат

Курсова робота виконана відповідно до завдання й містить три розділи, у яких розглядаються питання модернізації пристроїв автоматики і телемеханіки ділянки залізниці на базі мікропроцесорних технічних засобів.

У першому розділі дається обґрунтування вибору й виконане проектування пристроїв автоблокування й автоматичної локомотивної сигналізації на перегоні з обліком їхньої поступової модернізації на мікропроцесорній елементній базі.

У другому й третьому розділах розглядаються питання обладнання дільничної станції релейно-мікропроцесорною електричною централізацією й підвищення ефективності експлуатаційної роботи заданої ділянки за рахунок устаткування проміжної станції мікропроцесорною системою кодового керування.

У висновку коротко викладений план модернізації технічних засобів ЗАТ на базі мікропроцесорної техніки з метою подальшого підвищення ефективності експлуатаційної роботи заданої ділянки.

Зміст

Вступ

1. Пристрої ЗАТ на перегоні

1.1 Обґрунтування вибору пристроїв ЗАТ на перегоні

1.2 Структурна схема модернізації КАБ

1.3 Схема показань локомотивного світлофора АЛСН

1.4 Режим роботи локомотивних пристроїв АЛСН

2. Пристрій ЕЦ на станції "У"

2.1 Обґрунтування вибору пристроїв ЕЦ

2.2 Однонитковий план горловини станції

2.3 Маршрутизація пересувань

2.4 Апарат керування ДСП

3. Устаткування станції "П" мікропроцесорною системою кодового керування

3.1 Вибір системи кодового керування

3.2 Структурна схема систем кодового керування станцією "П"

3.3 Режими керування проміжною станцією "П"

3.4 Режим "Телекерування"

3.5 Завдання команд телекерування

4. Економічні розрахунки

Література

Вступ

Пристрої залізничної автоматики і телемеханіки (ЗАТ) застосовуються для заміни ручної праці в технологічних процесах на залізничному транспорті.

Зменшення частки ручної праці дозволяє знизити залежність транспортних процесів від помилок людини і за рахунок цього підвищити безпеку руху поїздів на перегонах та станціях. Тому системи ЗАТ називають системами забезпечення безпеки. Крім цього, застосування систем ЗАТ істотно збільшує провізну та пропускну спроможність дільниць, підвищує безпеку, продуктивність і культуру праці експлуатаційних робітників, поліпшує економічні показники залізниць.

Пристрої ЗАТ з'явилися на залізницях одночасно з початком рушення поїздів. Найпростішим сигнальним пристроєм був семафор, а потім був введений світлофор, який став основним сигналом на залізницях.

Одночасно з розвитком сигналізації і сигнальних приладів створювалися і розвивалися пристрої для керування стрілками і сигналами та здійснення необхідної залежності між ними. Ці пристрої отримали назву централізація стрілок і сигналів (ЦСС).

Необхідність підвищення пропускної спроможності дільниць призвело до розвитку систем інтервального регулювання рушення поїздів (ІРРП) на перегонах та станціях.

До найпростіших систем ІРРП відносять електрожезлову систему, однак ці системи не можуть значно збільшити пропускну спроможність. Основні магістралі України обладнані такою системою ІРРП, як АБ.

Для керування рухом поїздів на дільниці з єдиного поста впроваджені системи ДЦ. У цей час на залізницях іде процес технічного переобладнання за рахунок впровадження мікропроцесорних систем ЗАТ. Широке використання отримали мікропроцесорні керуючі комплекси, які забезпечують використання на транспорті новітніх комп'ютерних технологій.

1. Пристрої ЗАТ на перегоні

1.1 Обґрунтування вибору пристроїв ЗАТ на перегоні

Згідно із завданням перегін між станціями "У" і "П" обладнаний пристроями кодового автоблокування (КАБ) релейного типу. Це автоблокування впроваджується на мережі залізниць колишнього Радянського Союзу з 50-х рр. минулого сторіччя й одержало найбільш широке поширення із всіх систем АБ у силу ряду переваг, головними з яких є наступні:

- використання кодових рейкових кіл, які крім виконання своїх основних функцій (контролю вільності блок-дільниці й контролю цілісності рейкових ниток) виконують функції телемеханічного каналу для передачі інформації між суміжними сигнальними установками автоблокування;

- використання в якості колійної апаратури АЛСН кодових пристроїв існуючих рейкових кіл.

Однак, у процесі експлуатації виявилися й негативні сторони КАБ релейного типу. Головний недолік виявився в тім, що при одночасному впливі декількох несприятливих факторів, а саме при сполученні критичних погодних умов при певних експлуатаційних ситуаціях і деяких ушкодженнях технічних засобів, система допускає небезпечні відмови: короткочасні проблиски вогню, більше дозволяючого, чим допускається при даній експлуатаційній ситуації.

Крім цього, аналіз відмов КАБ релейного типу показує, що більше 50 % з них припадає на рейкові кола. Майже половина цих відмов викликана їхньою нестійкою роботою при флуктуаціях опору баласту й впливі перешкод від тягового струму.

У зв'язку з вище зазначеним виникає необхідність у модернізації пристроїв релейної КАБ на перегоні між станціями "У" і "П". Модернізація перегінних пристроїв можлива шляхом поступової заміни сигнальних установок релейної КАБ сигнальними установками мікропроцесорної системи числового кодового автоблокування типу АБ-ЧКУ, що була розроблена спеціально з цією метою. Такий принцип модернізації одержав назву "шафа на шафу".

Як додатковий спосіб регулювання руху поїздів на перегоні між станціями "У" і "П" використовується система АЛСН із автостопом. Необхідність такого рішення пояснюється тим, що на тих ділянках, які обладнані пристроями автоблокування, безпека руху залежить від здатності машиніста правильно визначити показання прохідних світлофорів. В умовах поганої видимості або внаслідок хворобливого стану машиніст може втратити пильність, проїхати червоний вогонь світлофора із - за чого може відбутися аварія.

При цьому безпека руху забезпечується за рахунок безперервного прийому на локомотив інформації з колії про показання прохідного світлофора, до якого наближається поїзд, і контролю пильності машиніста в зоні зближення з перешкодою. При цьому автостоп автоматично зупиняє поїзд, якщо машиніст порушує умови безпеки.

1.2 Структурна схема модернізації пристроїв КАБ

Схеми перегінних пристроїв виконані відповідно до пункту 2 завдання й представлені на двох кресленнях у вигляді:

- принципово-структурної схеми модернізації числового кодового автоблокування;

- показань локомотивного світлофора АЛСН.

Принципово-структурна схема модернізації числового кодового автоблокування виконана для трьох сигнальних установок, дві з яких 3, 5 обладнані КАБ релейного типу, а одна сигнальна установка 7 за принципом "шафа на шафу" переустаткована на систему КАБ типу АБ-ЧКУ.

При заданій ситуації схема сигнальних установок 3, 5, що обладнані КАБ релейного типу, працює в такий спосіб. Інформація про стан попереднього світлофора 1 передається відповідними кодовими сигналами З по рейковому колу блок-дільниці 3П, фільтрується від завад фільтром Ф и сприймається імпульсним колійним приймачем ИП. Прийнятий приймачем ИП числовий код розшифровується дешифратором ДА й фіксується блоком пам'яті (сигнальні реле Ж и З).

У відповідності з інформацією, що надійшла, на світлофорі 3 включається зелений сигнальний вогонь. Алгоритм роботи дешифратора може бути представлений у вигляді таблиці 1.1.

Таблиця 1.1

№ п/п	Вхідна інформація	Стан реле	Показання світлофору
		Ж	З
1	Кодовий сигнал не надходить			Червоний вогонь
2	Надходить кодовий сигнал КЖ			Жовтий вогонь
3	Надходить кодовий сигнал Ж або З			Зелений вогонь

Сигнальні реле блоку пам'яті (З и Ж) за допомогою шифратора Ш и лінійного передавача ЛП вибирають і посилають у наступне рейкове коло 5П кодовий сигнал З, що відповідає сигнальному показанню світлофора 3. На наступній сигнальній установці 5 цей кодовий сигнал не приймається імпульсним приймачем (ІП), тому що на блок ділянці відбувся розрив рейок . Подавана від імпульсного приймача в дешифратор інформація розшифровується, фіксується блоком пам'яті й реалізується в показанні світлофора 5, у вигляді червоного вогню. За допомогою шифратора інформація шифрується у вигляді КЖ передавачем посилається до наступної сигнальної установки 7. Таким чином, установлюється послідовна структура зв'язку між прохідними світлофорами, причому, у міру видалення від перешкоди, що огороджена світлофором із червоним вогнем, інформація здобуває більше дозволяючий характер.

Сигнальна установка, обладнана мікропроцесорною КАБ типу АБ-ЧКУ. Основним її функціональним вузлом є мікропроцесорний колійний приймач (МПП-ЧКУ). Висока надійність функціонування системи досягається за рахунок того, що схема МПП-ЧКУ виконана у вигляді двох двокомплектних каналів обробки інформації, провідного й відомого (за принципом «два по двох») і інтерфейсного модуля ІМ. Кожний канал містить два комплекти ЦП1 і ЦП2 центрального процесора й схему контролю СК.

Така структура побудови дозволяє досягти високого рівня безпеки обробки інформації й експлуатаційної готовності (живучості) системи. При цьому, безпека досягається за рахунок паралельної обробки інформації двома мікропроцесорними комплектами ЦП1 і ЦП2 з безперервною перевіркою збігу результатів обробки за допомогою схеми контролю СК, а експлуатаційна готовність - за рахунок наявності двох каналів апаратури, включених за схемою "гарячого резерву". Це дозволяє за допомогою вузла вибору каналу й перезапуску перемикати керування із ведучого каналу на ведений у випадку відмови ведучого й одночасно, за допомогою генератора ГК-6 системи частотного диспетчерського контролю (ЧДК), передавати інформацію про відмову обслуговуючому персоналу для негайного відновлення каналу, що відмовив.

Діє МПП-ЧКУ в такий спосіб. Нормально обидва канали, провідний і відомий, перебувають у робочому стані. Ведучий канал через вузол вибору й перезапуску ІМ підключений до рейкової лінії, сигнального реле, безконтактного комутатору струму й камертонного генератору ГК-6 системи частотного диспетчерського контролю.

Прийнятий код розшифровується по методу, що одержав назву "Метод прийому сигналів у цілому". Суть його полягає в наступному.

У ПЗУ декодера зберігаються еталонні кодові комбінації, що використовуються в системі автоблокування (З, Ж, КЖ). У процесі декодування прийнятий сигнал рівняється з еталоном. Для ідентифікації кодової комбінації, тимчасові розходження між елементами еталонних і прийнятої кодових комбінацій не повинні перевищувати 0, 05 с. Якщо кодові комбінації не збігаються або різниця за довжиною посилок перевищує 0, 05 с, здійснюється відбраковування сигналу. У противному випадку відбувається виконання команди "Порушення відповідних сигнальних реле" відповідно до таблиці 1.1.

У розглянутому випадку стан сигнальних реле характеризується рядком 1 таблиці1.1 і на світлофорі 7 запалюється червоний вогонь.

1.3 Показання світлофора АЛСН

На рисунку 1.1 зображена схема відповідності показань локомотивного світлофора АЛСБ показанням колійних світлофорів для горіння на вхідному світлофорі "Н" двох жовтих вогнів і знаходження поїзда на блок-ділянці 7П.

Рисунок 1.1 - Схема показань колійних та локомотивного світлофора

1.4 Режим роботи локомотивних пристроїв АЛСН для заданих умов руху поїзда

Дамо опису режиму роботи локомотивних пристроїв АЛСН, для випадку руху поїзда з фактичною швидкістю Vф=60 км/год по блок-дільниці при надходженні інформації на локомотив у вигляді коду КЖ.

При русі поїзда по блок-ділянці здійснюється безперервний індуктивний зв'язок між рейковим колом і локомотивними пристроями АЛСН (рис. 1.2). Завдяки цьому інформація у вигляді КЖ коду сприймаються на локомотиві у послідовності: приймальні котушками (ПК), фільтр (Ф), підсилювач (П), імпульсне реле (І) і подається в дешифратор Д. На основі розшифровки прийнятої інформації, дешифратор забезпечує включення на локомотивному світлофорі червоно-жовтого вогню й подає в контрольний орган (КО) значення швидкості (Vд= 50 км/год), до якої, у цьому випадку, дозволяється рух поїзда, без періодичної перевірки пильності машиніста.

Рисунок 1.2 - Структурна схема пристроїв АЛСН

Оскільки в розглянутому випадку: Vф? Vд, то має місце режим контролю швидкості екстреного гальмування.

При цьому, кодовий сигнал КЖ з рейкової колії приймається приймальними котушками (ПК) відфільтровується фільтром (Ф) від перешкод, посилюються посилювачем (П) і фіксується в імпульсному реле (І). Імпульсне реле (І) управляє лічильником дешифратора, яка в свою чергу вмикає сигнальне реле. Сигнальне реле вмикає червоно-жовтий вогонь локомотивного світлофора (ЛС), а також подає значення допустимої швидкості Vд=50 км/год і порівнювальний пристрій порівнює допустиму і фактичну швидкість, яка визначається швидкоміром Vф=60км/год; контрольний орган (КО) знеструмлює електромагніт (ЕПК) і вмикає свисток, але натиснення РП не відверне екстреного гальмування. Машиніст повинен протягом 7с знизити фактичну швидкість, щоб виконати умову V_Д ?V_Ф . Якщо це йому не вдається, то відбудеться екстрене гальмування і машиніст не може вплинути на гальмівну систему поїзда до його повної зупинки.

Рисунок 1.3 - Режими роботи системи АЛСН

2. Пристрої ЕЦ на станції "У"

2.1 Обґрунтування вибору пристроїв ЕЦ

Системи електричної централізації (ЕЦ) призначені для керування однією особою (черговим по станції - ДСП) з єдиного поста стрілками й світлофорами з метою забезпечення процесу перевезень у межах всієї станції або однієї її горловини. Системи ЕЦ, насамперед, дозволяють значно підвищити безпеку руху рухомого складу.

Крім цього, впровадження ЕЦ дозволяє підвищити наступні експлуатаційні показники:

- прискорити в десятки разів час готування маршруту;

- приблизно в 1, 5-2 рази підвищити пропускну здатність горловин;

- інтенсифікує поїзну й маневрову роботу;

- скоротити штат працівників (звільнити в середньому 55 чергових стрілочних постів на кожні 100 централізованих стрілок);

_ підвищити продуктивність і культуру праці.

У даній курсовій роботі задана станція не дуже велика, але число стрілок на ній дорівнює 18. Тому її варто віднести до категорії середніх станцій.

На середніх станціях застосовують ЕЦ із центральними залежностями й центральними джерелами живлення. У цих системах всю релейну апаратуру й джерела живлення розміщують на пості ЕЦ. Вона допускає два способи керування стрілками й світлофорами: маршрутне (автоматичне) і індивідуальне.

При маршрутному керуванні переведення стрілок і відкриття світлофорів здійснюється, як правило, послідовним натисканням двох кнопок - початку й кінця маршруту. При цьому, стрілочні комутатори й сигнальні кнопки для індивідуального переводу стрілок і відкриття світлофорів на пульті чергового по станції є, але використовується тільки в режимі резервного керування, наприклад, при неможливості маршрутного керування.

При індивідуальному керуванні спочатку переводяться в необхідне положення стрілки, а потім натисканням відповідної кнопки відкривається сигнал.

На великих і середніх станціях перший спосіб є основним, а другий - резервним. Крім цього, для зменшення завантаження ДСП і зручності виконання маневрової роботи на цих станціях може бути передбачене місцеве керування СС із маневрових постів, стовпчиків і вишок.

Зазначеними вище особливостями з систем ЕЦ, що реально використовуються, володіє блокова маршрутно-релейна централізація (БМРЦ). Вона являє собою систему ЕЦ із маршрутним керуванням, з посекційним розмиканням маршрутів, центральним живленням і центральними залежностями. БМРЦ знайшла широке застосування на великих і середніх станціях.

Основні функціональні вузли БМРЦ виготовляються у вигляді окремих конструктивно завершених виробів - блоків. Схеми для станцій з будь-яким числом стрілок і сигналів проектують і монтують, з'єднуючи блоки між собою, з пультом керування й напільним устаткуванням. Блокова побудова ЕЦ дозволяє прискорити проектування системи, випускати типові блоки із закінченим монтажем на заводі, прискорити строки монтажних робіт на об'єктах, поліпшити експлуатаційне обслуговування діючих пристроїв.

Разом з тим БМРЦ властивий ряд серйозних недоліків, характерних для будь-яких релейних апаратур, а саме:

- неможливість розширення функцій, що пов'язане із твердою логікою, що має місце при побудові релейних схем;

- економічна недоцільність, що викликана:

_ високою вартістю виробів релейної техніки, що володіють ознаками першого класу надійності;

- більшими експлуатаційними витратами через більші габарити й відповідно, більших площ, займаних апаратурами БМРЦ;

- малим терміном служби виробів релейної техніки й відповідно, дорожнечею заміни;

- високою енергоємністю релейних схем;

- складність проведення обслуговування й ремонту через відсутність убудованих засобів діагностики;

- недостатня експлуатаційна надійність;

- відсутність засобів обміну інформацією й, отже, неможливість інтеграції в автоматизовані системи управління, глобальні бази даних, комп'ютерні мережі.

Позбутися від перерахованих вище недоліків дозволяє мікропроцесорна техніка, що за багатьма показниками більш ніж на порядок перевершує характеристики релейних схем (функціональність, гнучкість, швидкодія, економічність, термін служби й ін.).

Однак створення мікропроцесорних систем ЕЦ (МПЦ) є складним технічним завданням, що вимагає значних капіталовкладень. Тому впровадження МПЦ на Україні очікується в перспективі, а в цей час застосування знаходять гібридні системи БМРЦ, що є, по своїй елементній базі, проміжними між релейними й мікропроцесорними системами ЕЦ.

Виходячи з вищевикладеного, задану дільничну станцію "У" доцільно обладнати гібридною системою БМРЦ, що складається з релейної виконавчої групи й мікропроцесорного маршрутного набору.

2.2 Однонитковий план горловини станції

Проектування електричної централізації (ЕЦ) починається з однониткового плану заданої горловини станції, оскільки він являє собою основу для наступних етапів проектування:

- таблиць маршрутів (маршрутизації);

- апарата керування ДСП у складі маніпулятора й виносного табло;

- принципових схем виконавчої групи ЕЦ;

- програмного забезпечення маршрутного набору та ін.

На однонитковому плані показані всі запроектовані напільні пристрої, із вказівкою їхнього найменування.

Поїзні світлофори із вказівкою їхньої конструкції:

_ вхідні (щогловий основний Н і карликовий додатковий (НД)

- вихідні щоглові, встановлені з головної (Ч2) і найближчої бічної (Ч8, Ч10, Ч12) колії, по яких забезпечується можливість наскрізного й безупинного пропускання поїздів;

- вихідні карликові (Ч3, Ч4, Ч6), установлені з інших бокових колій, що відповідає спеціалізації, по яких не забезпечується можливість безупинного пропускання поїздів.

Маневрові світлофори, які розставлялися в наступній послідовності:

- перша група - світлофори для огородження горловини станції з боку прийомо-відправних колій (М25) і примикань (М5);

- друга група - світлофори для огородження горловини станції з боку колійних ділянок, виділених у горловині станції (М1, М3);

- третя група - світлофори для забезпечення "кутових заїздів" (М19М, 21);

- четверта група - світлофори для розподілу довгих маршрутів на більше короткі (М7, М9, М11, М13, М15, М17, М23).

Стрілки, що підлягають централізації, одиночні (9, 23, 25, 27, 29, 35) і спарені (1/3, 5/7, 11/13, 15/17, 19/21, 31/33).

Ізолюючі стики, які розставлялися в наступній послідовності:

- перша група - ізолюючі стики, які встановлюються в створі зі світлофорами;

- друга група - ізолюючі стики, які встановлюються в обов'язковому порядку для поділу в окремі ізольовані секції стрілок, звернених хрестовинами друг до друга.

2.3 Маршрутизація пересувань

Маршрутом при ЕЦ прийнято вважати організований шлях проходження рухомого складу поїзним або маневровим порядком у межах станції за дозволяючим показанням світлофорів.

Всі поїзні пересування в заданій горловині по прийому, відправленню й передачі поїздів з парку в парк маршрутизовані. Маневрові пересування також маршрутизовані. Маршрутизація поїзних і маневрових пересувань приведена в таблицях основних і варіантних поїзних і маневрових маршрутів. У таблиці основних поїзних маршрутів (таблиця 2.1) послідовно перераховані всі маршрути прийому й відправлення поїздів і зазначене положення ходових і охоронних стрілок, що входять у маршрут.

У таблиці варіантних поїзних маршрутів (таблиця 2.2) зазначені всі можливі варіанти прийому, відправлення й передачі з парку в парк поїздів і положення тільки тих стрілок, які визначають напрямок маршруту, відмінне від основного.

У таблиці маневрових маршрутів (таблиця 2.3) маршрути записані в строго певному порядку, у міру зростання номера світлофора (або колії). При цьому, для кожного світлофора (або колії) послідовно перераховані маршрути від нього до першого попутного маневрового світлофора (наприклад, маршрут від М1 до М21) або за зустрічний маневровий світлофор, що огороджує без стрілочну ділянку колії (наприклад, маршрут від М3 за М9).

Таблиця 2.1 - Перелік основних поїзних маршрутів

Напрямок

№ маршруту

Найменування

Літера світлофора

Стрілки

1/3

5/7

9

11/13

15/17

19/21

23

25

27

29

31/33

35

Поїзні маршрути

Напрямок А

Прийом

1

Приймання на I колію

Н

+

+

+

+

2

Приймання на 3 колію

Н

+

+

+

-

3

Приймання на 4 колію

Н

-

-

+

+

+

4

Приймання на 6 колію

Н

-

-

+

+

-

Напрямок Б

Відправлення

5

Відправлення з ІІ колії

ЧІІ

+

+

+

+

+

+

6

Відправлення з 3 колії

Ч3

+

+

+

+

+

-

-

7

Відправлення з 4 колії

Ч4

+

+

+

+

-

+

8

Відправлення з 6 колії

Ч6

+

+

+

+

-

-

9

Відправлення з 8 колії

Ч8

+

+

-

-

-

-

10

Відправлення з 10 колії

Ч10

+

+

-

-

-

-

11

Відправлення з 12 колії

Ч12

+

+

-

-

-

-

Таблиця 2.2-Перелік варіантних поїзних маршрутів

Напрямок	№ маршруту	Найменування маршруту	Визначальні стрілки
Поїзні маршрути	Напрямок А	Прийом	12	Приймання на I колію	-3/5, -31/33
			13	Приймання на 3 колію	-5/7, -31/33
			14	Приймання на 4 колію	-5/7, +11/13, -19/21
			15	Приймання на 4 колію	+5/7, -15/17, -19/21
			16	Приймання на 6 колію	-5/7, +11/13, -19/21
			17	Приймання на 6 колію	+5/7, -15/17, -19/21
	Напрямок Б	Відправлення	18	Відправлення з 4 колії	-11/13, -19/21, +23
			19	Відправлення з 6 колії	-11/13, -19/21, +23

Таблиця 2.3 - Перелік маневрових маршрутів

Напрямок	№ маршруту	Найменування маршруту	Визначальні стрілки	Примітки
Маневрові маршрути	Від світлофора	М1	1	До М7
			2	До М15
			3	До М21
		М3	4	До М7
			5	До М15
			6	До М19
		М5	7	До М7
			8	До М15
			9	За М11
		М7	10	До М15
			11	До М19
			12	До М23
		М9	13	За М1
			14	За М3
			15	За М5
		М11	16	За М5
		М13	17	За М5
		М15	18	До М23
			19	За Ч2
			20	За Ч3
			21	За М25
		М17	22	До М9
			23	За М1
			24	За М7
		М19	25	До М23
			26	За Ч4
			27	За Ч6
			28	За Ч8
			29	За Ч10
			30	За Ч12
		М21	31	За Ч3
			32	За М25
		М23	33	За Ч4
			34	За Ч6
		М25	35	До М17
			36	До М9
			37	За М15
			38	За М21
		Ч2	39	До М17
			40	До М9
		Ч3	41	До М17
			42	До М9
		Ч4	43	До М13
			44	До М17
			45	До М9
		Ч6	46	До М5
			47	За М19
		Ч8	48	До М13
			49	До М9
		Ч10	50	До М13
			51	До М9
		Ч12	52	До М13
			53	До М9

Апарат керування ДСП складається із двох частин: пульта-маніпулятора (рисунок 2.1) і виносного табло.

Пульт-маніпулятор (ПМ) складається із секції стрілочних комутаторів і маніпулятора (рисунок 2.1).

Секція стрілочних комутаторів містить трипозиційні комутатори, призначені для індивідуального переведення стрілок. На кожну одиночну й спарену стрілку встановлюється по одному комутатору. Крім цього в цій секції звичайно встановлюється комутатор високовольтної мережі енергопостачання станції.

На маніпуляторі показані і різні групи кнопок, об'єднані по призначенню. Найчастіше використовуються маршрутні кнопки; вони необхідні для набору маршрутів. Позначення кнопок вигравірувані на корпусі маніпулятора.

Маршрутні кнопки для поїзних маршрутів (зеленого кольору) позначені написом "Поїзні": Н, НД, Ч2, Ч3, Ч4, Ч6, Ч8, Ч10, Ч12. Під ними розташована група маршрутних кнопок для набору маневрових маршрутів (білого кольору) з написом "Маневрові": М1, М3, М5, М7, М9, М11, М13, М15, М17, М19, М21, М23, М25.

Крім маршрутних кнопок на маніпуляторі праворуч розташована:

_ групова кнопка скасування встановлених маршрутів - чорного кольору з написом «СКАСУВАННЯ МАРШРУТА»;

_ кнопка скасування дій ДСП при наборі маршруту - чорного кольору - з написом «СКАСУВАННЯ НАБОРУ»;

_ групову кнопку штучного розмикання - чорного кольору з написом «ШТУЧНЕ РОЗМ.»;

- кнопка контролю стрілок - чорного кольору з написом «Контр.Стр.».

Крім зазначених вище звичайних кнопок проектуються пломбовані кнопки, якими ДСП користується у відповідальних ситуаціях:

- кнопки, призначені для користування запрошувальними сигналами;

- два масиви кнопок: "Стрілки" і "Ізольовані секції" (розташовані на виносному табло).

Виносне табло (ВТ) проектується в строгій відповідності з однонитковим планом станції. ВТ містить світлові осередки - "жолобки", з яких складена мнемосхема станції. Тому таке ВТ називають "жолобкового типу". Світлові осередки мнемосхеми станції запроектовані двох розмірів (малі й великі).

Малі осередки застосовуються наступних типів:

- зелені; для індикації завдання початку або кінця поїзного маршруту (малі осередки зеленого кольору біля повторювачів світлофорів Н, НД;

- білі; для індикації завдання початку або кінця маневрового маршруту (малі осередки білого кольору біля повторювачів світлофорів М1, М3, М5, М7, М9, М11, М13, М15, М17, М19, М21, М23, М25;

зелені/білі; для можливості індикації завдання початку/кінця поїзного/маневрового маршруту в одній і тій же крапці мнемосхеми ВТ (малі осередки зеленого/білого кольору біля повторювачів світлофорів Ч2, Ч3, Ч4, Ч6, Ч8, Ч10, Ч12.

Більші осередки застосовуються одного типу «білі/червоні"; для можливості індикації замкнутого/зайнятого стану колійних стрілочних секцій. Осередки цього типу становлять основну частину мнемосхеми й, залежно від стану осередків у межах колійної (стрілочної) секції, передають наступну інформацію:

_ погашений стан - секція незамкнена й вільна;

- горіння білим вогнем - секція замкнена й вільна;

- горіння червоним вогнем - секція зайнята.

На мнемосхемі, для скорочення обсягу робіт по кресленню, більша частина більших осередків показана пунктирними лініями, для колійних секцій 1-9, 13 , для стрілочних секцій 3-7, 5-15, 11, 17, 19-31, 21, 23-27, 29, 33-35.

Контроль горіння вогнів вхідних і вихідних світлофорів здійснюється за допомогою їхніх повторювачів. Повторювач вхідного світлофора Ч, ЧД контролюється лампочками:

К - горіння червоного вогню;

З - горіння дозволяючого вогню;

Б - горіння запрошувального вогню.

Повторювачі світлофорів, встановлених із приймально-відправних колій, які беруть участь у маршрутах наскрізного безупинного пропускання (світлофори Ч2, Ч8, Ч10, Ч12), контролюють:

Загоряння лампочки З - дозволяюче показання для поїзного відправлення;

Загоряння лампочки Б - одного із двох показань: білого вогню, що дозволяє маневрові пересування або запрошувального (білого миготливого) вогню.

Повторювачі інших сполучених світлофорів Ч3, Ч4, Ч6 мають таку ж сигналізацію, що й світлофори Ч2 , але лампочка Б на них використається для контролю тільки одного показання - дозволу маневрів, оскільки запрошувальний вогонь на цих світлофорах непередбачений.

Повторювачі маневрових світлофорів мають один білий вогонь, яким контролюється дозвіл маневрових пересувань.

При перегорянні лампи червоного вогню на вихідному світлофорі, сполученому з маневровим, зелена лампочка його повторювача загоряється миготливим світлом. При перегорянні лампи синього (червоного) вогню на маневровому світлофорі, що мигає світлом його повторювача загоряється біла лампочка.

При скасуванні встановленого маршруту передбачена відповідна індикація. У випадку скасування маршруту постійним світлом загоряється загальна лампочка скасування й одночасно з нею постійним світлом загоряється червона лампочка, що відповідає категорії маршруту, що скасовується. Скасування маршруту виробляється з різною витримкою часу залежно від категорії маршруту й стану ділянки наближення.

Можливі три варіанти загоряння лампочок скасування маршруту:

Лампочка "Вільна колія" - витримка часу 5с для будь-якої категорії маршруту;

Лампочка "Поїзний" - витримка часу 3, 5 - 5хв;

Лампочка "Маневр." - витримка часу 1 хв.

2.4 Індивідуальне завдання по управлінню станцією «У»

У відповідності до завдання варіант по управлінню станцією «У» - 7

Завдання полягає у тому, щоб зробити штучне розмикання секції маршруту.

Штучне розмикання застосовується у разі, якщо по якійсь причині при русі по маршруту, якась секція не розімкнулася. Це розмикання проходить у два етапи:

1) Натиснути на табло кнопки ізольованих секцій, що не розімкнулися, при цьому починають мигати лампочки даної секції та лампочка штучного розмикання, після того як всі необхідні секції обрані, виконати другу дію.

2) Натискаємо групову кнопку штучного розмикання і після витримки часу 3 хвилини відбувається розмикання секцій.

При виконання даної дії необхідно стежити за тим, щоб не натиснути кнопку секції вхідну у встановлений маршрут, так як при цьому сигнал перекриється на заборонні показання.

3. Обладнання станції "П" мікропроцесорною системою кодового управління

3.1 Вибір системи кодового управління

Станція «П», так само як і станція «У», обладнана релейною системою електричної централізації. Але, на відміну від станції «У», її система ЕЦ знаходиться в працездатному стані і може експлуатуватися ще багато років. Проте ефективність використання пристроїв ЕЦ на станції «П» може бути істотно підвищений за рахунок устаткуванні станції «П» мікропроцесорною системою кодового управління (МСКУ), яка дозволить забезпечити її дистанційне керування із станції «У».

При цьому, застосування МСКУ дозволить скоротити оперативний персонал чергових на виконавчій станції «П» шляхом передачі їх функцій управління і контролю персоналу розпорядливої станції «У», що дозволить сконцентрувати управління і поліпшити технологію перевізного процесу. При цьому, інформація про ситуацію на виконавчій станції може передаватися по телемеханічному каналу зв'язку диспетчеру потягу або вузлового.

Системи кодового управління об'єктами по рівню забезпечення безпеки відносяться до другої категорії пристроїв ЗАТ, тобто до пристроїв, від дії яких безпека руху потягів безпосередньо не залежить.

3.2 Структурна схема систем кодового управління станцією "П"

МСКУ складається з двох комп'ютерів, що працюють під управлінням спеціального базового і прикладного програмного забезпечення і сполучених каналами зв'язку, основним і резервним. Один з комп'ютерів знаходиться на розпорядливій станції, другій знаходиться на виконавчій станції. За допомогою розпорядливого комп'ютера оперативний персонал розпорядливої станції здійснює управління виконавчою станцією і контролює стани її пристроїв: колій, стрілок, світлофорів та ін.

Відбувається це таким чином. При введенні оператором розпорядливої станції (РС) команд управління (введення здійснюється за допомогою клавіатури (КЛ) або маніпулятора (М) типа "Миша") центральний процесор (ЦП) розпорядливого комп'ютера (РК) формує відповідний машинний код. Цей код за допомогою модемів (МО або МР) перетворюється на перешкодозахисний код телекерування (ТУ), призначений для передачі по фізичній лінії зв'язку, основного (ЛСО), а у разі її несправності, резервної (ЛСР). Код ТУ приймається на виконавчій станції (ВС), демодулюється модемами МО або МР (перетворюється на машинний код) і поступає в центральний процесор.

ЦП дешифрує код ТУ і забезпечує автоматичне формування послідовності команд ТУ для установки заданого маршруту (аналог релейного маршрутного набору) з додатковою перевіркою правильності дії пристроїв і маніпуляцій чергового по станції. Потім, команди управління через модулі висновку (МВ) виконавчого комп'ютера (ГИК) передаються в систему електричної централізації (ЕЦ) для виконання.

Інформація про стан станційних пристроїв виконавчої станції ВС (колій, стрілок, світлофорів і ін.) через модулі введення (МВВ) передається в ЦП ГИК. Там вона кодується, потім модулюється модемом (МО або МР) і у вигляді коду телесигналізації (ТС) по лінії зв'язку (ЛСО або ЛСР) передається на ВС. В ГИК виконавчої станції код ТС демодулюється, розшифровується і відображається на екрані кольорового відео монітора (ВМ) у вигляді мнемосхем, подібних стандартним позначенням на пульт-табло ЕЦ.

Для підвищення надійності системи МСКУ енергопостачання розпорядливого і підлеглого комп'ютерів здійснюється від блоків безперебійного живлення (ББП).

3.3 Режими управління проміжною станцією "П"

Режим "Телекерування"

Режим забезпечує наступні дії по управлінню виконавчою станцією з розпорядливої станції: переведення стрілки; замикання/розмикання стрілок; завдання/відміна маршруту; альтернативне завдання маршруту; альтернативна відміна маршруту; зміна напряму руху по перегону; управління режимом живлення ламп світлофорів; управління системою АДН; управління автодією; виклик персоналу до засобів зв'язку; перегляд журналу; отримання довідки та ін.

Режим "Автономне управління"

Цей режим забезпечує можливість управління пристроями ЕЦ виконавчої станції за допомогою місцевого пульт-табло, ПТ. Перемикання в режим автономного управління здійснюється натисненням пломбованої кнопки на пульт-табло виконавчої станції.

3.4 Апарат телекерування станцією «П»

Телекерування станцією «П» здійснюється оперативним персоналом розпорядливої станції «У» за допомогою розпорядливого комп'ютера РК (рис. 3.1) із стандартною периферією. При цьому як апарат телекерування використовується екран системи (монітор) і маніпулятор типа «Миша» (або клавіатура). Екран системи має такий вигляд як на рисунку 3.2.

Рядок меню містить всі команди, необхідні для управління станцією.

Мнемосхема станції є основним засобом відображення інформації, що поступає з виконавчої станції. Вона показує ситуацію потягу, стан енергосистеми, застережливі знаки і інші додаткові параметри. На мнемосхемі станції знаходяться кнопки управління станцією, які служать для швидкого вибору за допомогою маніпулятора "миша" команд установки маршруту, переведення стрілки, управління перегоном та ін.

Рисунок 3.1 - Структурна схема систем кодового управління станцією "П"

Панель несправностей служить для відображення певної несправності. Додавання і видалення рядка несправності з панелі відбувається автоматично. Найменування несправності, а також час і дата виникнення і виправлення фіксуються в журналі.

3.5 Індивідуальне завдання по управлінню станцією «П»

У відповідності до завдання варіант по управлінню станцією «П» - 4.

Завдання полягає у тому - щоб замкнути стрілку в положення «плюс».

Це завдання виконується наступним чином: для замкнення стрілки в положення «плюс»за допомогою маніпулятора «миша» необхідно:

1. Виконання цієї операції починається з вибору напису « Команди» у рядку меню.

2. Далі вибираємо команду «Замикання стрілок» у меню команд.

3. Це приведе до появи діалогового вікна «замкнути/розімкнути стрілки».

4. Вибрати потрібне.

5. Натиснути кнопку «ОК».



Рисунок 3.2 - Мнемосхема виконавчої станції на дисплеї розпорядливого комп'ютера.

4. Економічні розрахунки

Економічні розрахунки полягають в розрахунку капітальних витрат на пристрій електричної централізації і експлуатаційних витрат на поточний утримання цих пристроїв.

Електрична централізація вельми ефективна. Її застосування дозволяє скоротити експлуатаційний штат і підвищити продуктивність праці залізничників. Крім того, в результаті скорочення тривалості стоянок потягів зменшуються витрати на паливо і електроенергію, на заробітну платню. За рахунок зниження кількості зупинок, розгонів і гальмувань зменшуються витрати на ремонт рухомого складу.

Капітальні витрати (Зк) на споруду проектованих пристроїв електричної централізації стрілок на станції «У» в курсовій роботі розраховані по збільшених нормативах. Нормативи, що використовуються, приведені в радянських рублях [10. 11]. Для приблизного перекладу в гривні, ціни в рублях помножувалися на умовний коефіцієнт рівний 5.

Збільшений норматив капітальних вкладень в пристрої ЕЦ при електричній тязі змінного струму [10] (з розрахунку на одну стрілку) включає:

Сец - вартість будівництва пристроїв ЕЦ -- 43, 25 тис. грн. на одну стрілку;

Сес - вартість будівництва пристроїв енергопостачання ЕЦ на станції -- 46, 2 тис. грн. на одну стрілку;

Соч - вартість устаткування однієї стрілки з автоматичним очищенням від снігу-- 7, 85 тис. грн.;

Спр - інші витрати -- 7, 7 тис. грн. на одну стрілку.

При розрахунку капітальних витрат були підсумовані всі перераховані складові збільшеного нормативу і результат був помножений на кількість стрілок, включених в електричну централізацію двох горловини станції (2*Nс). Окрім цього, була врахована питома вартість споруди будівель постів ЕЦ (Сзд -- 43, 2 тис. грн. за 100 м3. Об'єм приміщення поста ЕЦ (Qэц) за завданням рівний 105 м3).

Таким чином:

Зк=2Nс(Сэц+Сэс+Соч+Спр)+Сзд* Qэц.

Зк= 2 ·18(43, 25+46, 2+7, 85+7, 7)+43, 2*1, 05= 4245, 36 тис.грн.

При визначенні експлуатаційних витрат на поточне утримання проектованих пристроїв (Зт), річні норми витрат на утримання пристроїв, бралися по табл. 4.1

Таблиця 4.1 - Норма витрати на утримання стрілки ЕЦ в рік тис. грн

Найменування елемента станції	Тип рейок і марка стрілочних переводів
	Головні колії	Приймально-відправочні колії
	Р65; Р50; 1/18	Р65; Р50; 1/11; 1/9	Р43; 1/11; 1/9; 1/6
Стрілочний перевід	4, 95	3, 16	2, 48

Приведені норми витрати на утримання пристроїв, включають витрати на утримання штату працівників, обслуговуючих пристрій, витрати на матеріали, паливо, електроенергію, амортизаційні відрахування і відповідні нарахування (витрати для всіх галузей народного господарства і невигідні витрати).

Експлуатаційні витрати на поточне утримання проектованих пристроїв визначалися з виразу 4.2:

Зт = С1/18 *N1/18+ C50 (N1/11+N1/9) + C43 (N1/11+N1/9+N1/6)

де С1/18 - норма витрати на утримання протягом року стрілки ЕЦ, що має марку хрестовини 1/18;

C50 - норма витрати на утримання протягом року стрілки ЕЦ, що має будь-яку марку хрестовини, при рейках марки Р65 або Р50;

C43 - норма витрати на утримання протягом року стрілки ЕЦ, що має будь-яку марку хрестовини, при рейках марки Р43;

N1/18, N1/11, N1/9, N1/6 - Число стрілок, має марку хрестовини 1/18, 1/11, 1/9, 1/6.

Зт =3, 16*18=56, 88 тис.грн.

автоблокування мікропроцесорний локомотивний кодовий

Висновок

Модернізація пристроїв автоматики і телемеханіки ділянки залізниць на базі мікропроцесорних технологічних засобів відіграє важливу роль у виході українських залізниць на новий, більш сучасний рівень. Застосування даних систем дозволяє значно спростити роботу працівників залізниці та покращити умови забезпечення безпеки на залізниці.

Мікропроцесорні системи кодового управління об'єктами є потужним засобом підвищення ефективності роботи залізничного транспорту.

Впровадження МСКК дозволяє скоротити професійний персонал, а саме чергових по станції, роз'їздах , блокпостах шляхом передачі їхніх функцій керування й контролю персоналу сусідніх станцій або опорній.

Тобто постійне поновлення сучасних засобів автоматики і телемеханіки дозволяє не лише скоротити і покращити роботу усіх залізничників , але вийти на новий рівень обслуговування та виконання усіх поточних операцій, які пов'язані з рухом поїздів.

Список літератури

1. Устинский А.А., Степенский Б.М., Цибуля Н.А. та ін. Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1985.

2. Системи залізничної автоматики і телемеханіки.// Навчальний посібник для студентів і слухачів спеціальності 100403 «Організація перевезень та управління на транспорті (залізничній транспорт)». / М.Г. Варбанець. УкрДАЗТ. 2007 - 190 с

3. Інструкція з сигналізації на залізницях України. К.: Транспорт України, 1995.

4. ПТЕ на залізницях України. К.: Транспорт України, 1995.

5. Пристрої АТ на перегонах. Метод вказівки до лабораторних робіт з дисципліни АТЗ на зал. тр. для спец. УПП. Варбанець М.Г. ХарДАЗТ. (№ 3642). 2000.

6. Нормативи експлуатаційних витрат за змістом постійних пристроїв / МПС. М.: Гипротранстеі, 1982.

7. Метод вказівки до лабораторних робіт з дисципліни АТЗ на зал. тр., Ч ІІ. / Варбанець М.Г., Мороко М.А., ХарДАЗТ, Харків, 2003. (№ 1013).

8. Мікропроцесорні системи ЗАТ / Метод вказівки до лабораторних робіт з дисципліни АТЗ на залізничному транспорті / Варбанець М.Г., Семчук Р.В., ХарДАЗТ, Харків, 2003.(№ 1152).

9. Методичні рекомендації за визначенням економічної ефективності заходів науково-технічного прогресу на залізничному транспорті / ВНІІЖТ. М.: МПС, 1990.

10. Нормативи питомих капітальних вкладень в розвиток залізничного транспорту (укрупнені і зведені) і нормативи ефективності капітальних вкладень на 1986--1990 рр. і на період до 2000 р. / ВНІІЖТ. М.: Гипротранстеи, 1984.

Размещено на Allbest.ru

...