- импульсное напряжение на обмотке реле И, длительность первого интервала между импульсами кодового цикла кода АЛСН и определение кода АЛСН - контакты 34-24;

- напряжение на вторичной обмотке трансформатора П питания рельсовой цепи - контакты 35-25;

для рельсовой цепи для движения в неправильном направлении:

- импульсный ток в обмотке 2ДТ, длительность первого интервала между импульсами кодового цикла кода АЛСН и определение кода АЛСН на 2ДТ (датчик ИТДК-2);

- импульсное напряжение на обмотке 1ДТ, длительность первого интервала между импульсами кодового цикла кода АЛСН и определение кода АЛСН - контакты 32-22;

- напряжение на вторичной обмотке трансформатора ДП питания рельсовой цепи - контакты 36-26;

Дискретные датчики для контроля сигнальной установки:

- контроль состояния аварийных реле А и А1 основного и резервного фидеров;

- контроль состояния реле ОСК - срабатывание УКСПС;

- контроль линии ДСН: реле АЯ и ДСН;

- контроль состояния огневых реле ЖО и ЗО нитей ламп желтого и зеленого огней светофора;

- контроль состояния реле КМ комплекта мигания;

- контроль состояния реле 1КО и 2КО основной нити лампы красного огня светофора;

- контроль состояния реле ЗС1;

- контроль состояния реле 1РКО и 2РКО - перегорание резервной нити лампы красного огня;

- контроль открытия дверей релейного шкафа: датчики 1МИ и 2МИ;

- контроль состояния реле Н смены направления движения (контроль установленного в данный момент направления движения);

- контроль состояния реле ИП - извещение о приближении;

- контроль состояния реле З ;

- контроль состояния реле Ж.

Помимо перечисленных параметров контролируются и другие параметры элементов схем кодовой АБ, не указанных на плакатах 2 и 3:

- напряжение на реле Ж - контакты 17-7 (дешифраторная ячейка)

- напряжение на реле З - контакты 18-8;

- импульсное напряжение на обмотке реле Т, длительность первого интервала между импульсами кодового цикла кода АЛСН и определение кода АЛСН - контакты 37-27;

- импульсное напряжение на обмотке реле ДТ, длительность первого интервала между импульсами кодового цикла кода АЛСН и определение кода АЛСН - контакты 38-28 АДСУ;

- напряжение питания блока БС-ДА дешифраторной ячейки переменным током СХ16-МСХ - контакты 14-4;

- напряжение постоянного тока блока БС-ДА П-М - контакты 13-3;

- напряжение на реле направления Н - контакты 16-6;

- тока в цепи питания датчика УКСПС (датчик ИТДК-6);

- напряжение ЛП-ЛМ - контакты 15-5 АДСУ 24/16;

- импульсный ток заряда БС-ДА (датчик ИТДК-7).

- контроль состояния реле ЖС1;

- контроль реле ЖМС.

Каждый ИТДК в сети имеет свой уникальный номер, который задается установкой соответствующей комбинации переключателей типа RSN. Установка переключателя в положение ON аналогично установке логической единице в пятиразрядном двоичном коде, соответствующем сетевому адресу ИТДК. Младший разряд кода адреса находится справа, старший - слева /3/.

В качестве приемной аппаратуры линейного пункта используется приёмник СЧД (селектор частот - демодулятор), который предназначен для приема, выделения, демодуляции и вывода кодированной информации о состоянии перегонных объектов, передаваемой по многоканальной линии связи с частотным уплотнением от контроллеров перегонных объектов АКСТ и АДСУ, в концентратор ЛП. СЧД любого типа для связи с концентратором имеет свой сетевой адрес и выдает информацию о перегонных устройствах в концентратор по его запросу.

В настоящее время в качестве приемников информации от контроллеров типа АКСТ наиболее распространены два типа приемников СЧД-Ф-8.

Селектор частот - демодулятор СЧД-Ф-8 предназначен для приема, выделения и демодуляции информационных сигналов, переданных по многоканальной линии связи с фазо-частотным уплотнением каналов и представляет собой 8-канальный синхронный детектор с общим для всех каналов синтезатором частот. СЧД-Ф-8 используется в составе технических средств линейного пункта диагностирования СТДМ АПК-ДК в качестве приёмного модуля концентратора, обеспечивая нормализацию, выделение, демодуляцию и передачу кодированной информации от АДСУ о состоянии перегонных объектов. В качестве линии связи между контроллерами объектов АДСУ и станционной приемной аппаратурой СЧД-Ф используется линия ДСН или специально выделенная физическая пара. СЧД-Ф-8 и выпускаются в четырех исполнениях, отличающихся частотами настройки каналов, показанных в табл.3.3. Каждый тип платы работает со своим диапазоном частот АДСУ 24/16.

Таблица 3.3 Частоты настройки каналов СЧД-Ф-8

СЧД-Ф-8-01	СЧД-Ф-8-02	СЧД-Ф-8-03	СЧД-Ф-8-04
№ канала	№ частоты	Частота fном	№ канала	№ частоты	Частота fном	№ канала	№ частоты	Частота fном	№ канала	№ частоты	Частота fном
1	01	384	1	07	1216	1	15	2304	1	23	3328
2	02	512	2	08	1344	2	16	2432	2	24	3456
3	03	704	3	09	1472	3	17	2560	3	25	3584
4	04	832	4	10	1600	4	18	2688	4	26	3712
5	05	960	5	11	1792	5	19	2816	5	27	3840
6	06	1088	6	12	1920	6	20	2944	6	28	3968
-	-	-	7	13	2048	7	21	3072	7	29	4096
-	-	-	8	14	2176	8	22	3200	8	30	4224

СЧД_Ф представляет собой PC-совместимый модуль расширения с магистралью ISA и устанавливается в корпусе концентратора ЛП, реализованного на базе промышленного компьютера IPC-610-250Е.



Рис. 3.4 Схема подключения плат СЧД к линии связи

Питание СЧД_Ф осуществляется постоянными напряжениями: +5±0,25 В, 12±0,6 В, _12±0,6 В, подаваемыми через ламельный разъём магистрали ISA концентратора.

В качестве приемников информации от контроллеров типа АДСУ применяется СЧД типа СЧД-Ф-8. Так как в данном проекте применен контроллер типа АДСУ, то и приемник будет применен соответствующий - СЧД-Ф-8. Схема включения СЧД-Ф-8 приведена на плакате 4 и рис. 3.4.

Селектор частоты - демодулятор устанавливаются непосредственно в корпус концентратора АПК-ДК. Количество приемников в корпусе определяется количеством АДСУ, установленных на сигнальных точках и переездах. Один приемник рассчитан на работу с восемью контроллерами АДСУ 24/16. К одной линии связи может быть подключено до 30 АДСУ и соответственно до четырех приемников СЧД-Ф-8.

В данном проекте для приема необходимой информации с перегонов потребуется два СЧД, типа СЧД-Ф-8-04, по одному на каждый из прилегающих перегонов.

В системе АПК-ДК предусмотрена индикация состояния аппаратуры перегонных переездов и поездного положения на контролируемых перегонах. Схема включения ламп индикации представлена на плакате 4 и рис. 3.5.

Вывод информации о состоянии перегонных переездов осуществляется путем подключения индикаторных лампочек аппаратов с помощью разъема типа STC-37M к платам PCL-735, устанавливаемых в корпусе концентратора линейного пункта АПК-ДК.

Одна плата PCL-735 может выводить информацию о состоянии до 6 переездов. В данном проекте контролируется всего один переезд, в соответствии с этим требуется одна плата PCL-735.

На каждый переезд выделяется две лампочки: белая и красная. Каждая лампочка может находиться в трех состояниях: включенное, выключенное и мигание. Включение белой лампочки означает исправное состояние устройств на переезде, мигание - наличие неопасных отказов. Включение красной лампочки означает, что на переезде произошел отказ, требующий немедленного вмешательства. Мигание красной лампочки соответствует потере контроля переезда /4/.

В случае меньшего количества переездов на прилегающих перегонах лишние лампочки не монтируются. При большем количестве переездов в концентратор устанавливаются дополнительные платы PCL-735 с аналогичной схемой включения.

Для вывода информации о поездном положении на перегонах используются платы ВР-32, устанавливаемые в корпусе концентратора, по одной на каждые четыре платы СЧД-Ф-8.

Подключение лампочек табло для индикации поездного положения на контролируемых перегонах показано на плакате 3 и рис.3.6. Лампочки табло подключаются к плате ВР-32 с помощью разъема типа CTS-37F. Каждая четверка СЧД-8 может иметь любое частотное распределение.

Для отображения информации о поездном положении на прилегающих перегонах заданной станции потребуется одна плата ВР-32.



3.2. Измерение и передача информации на станции

3.2.1. Автомат контроля напряжения и сопротивления изоляции (АКНСИ-8)

Большой вклад в развитие АПК-ДК внес программный индустриальный контроллер (ПИК-10) который имеет 10 аналоговых входов, и предназначен для:

- измерения средних значений напряжений сигналов постоянного и переменного тока поступающего на аналоговые дифференциальные входы;

- измерения сопротивления изоляции электрических цепей контролируемых объектов;

- преобразования в стандартный цифровой вид сигналов переменного и постоянного напряжения, поступающих на цифровые входы;

- передачи измеренных значений напряжений и сопротивления изоляции в виде последовательного цифрового кода в концентратор по его запросу.

С помощью прибора ПИК 10 производятся измерения напряжения в рельсовых цепях 25, 50 и 75 Гц, а также напряжения питающей установки и сопротивления изоляции кабелей.

В данном дипломном проекте я применяю автомат контроля напряжения и сопротивления изоляции (АКНСИ-8) так как он имеет более высокую точность сопротивления изоляции и измерения напряжения, которое может измеряться в различных режимах.

Одновременно к одному каналу связи RS-485 может быть подключено до 32 АКНСИ-8.

В системе диспетчерского контроля АПК-ДК прибор АКНСИ-8 используется для обеспечения:

- измерения напряжения на путевых реле рельсовых цепей переменного тока с непрерывным питанием, в диапазоне 0,2 - 60В;

- измерения переменного напряжения в цепях питания устройств СЦБ, в диапазоне 0,2 - 60В;

- измерения сопротивления изоляции жил кабеля релейных концов рельсовых цепей переменного тока с непрерывным питанием, по отношению к земле, в диапазоне 0,05 - 50 МОм.

Одной из главных особенностей является возможность при подключении к фазочувствительным рельсовым цепям, измерить угол сдвига фазы между напряжениями местного и путевого элементов реле ДСШ.

В состав устройства входят: процессорная плата, плата ввода аналоговых сигналов, корпус с блочным соединителем. АКСНИ-8 переходит в режим «измерение» после включения электропитания, или после команды сброса «RST». Измеренные значения и информация предается по последовательному каналу передачи типа RS-485 /9/.

Основные технические характеристики АКНСИ-8:

- количество измерительных каналов 8;

- максимальная амплитуда напряжения на аналоговых входах, В 60;

- частота переменного напряжения на аналоговых входах, Гц 25, 50, 75;

- потребляемая мощность, Вт 2,5.

Надежность функционирования прибора обеспечивается:

1) наличием многоступенчатой высоковольтной гальванической изоляции между функциональными узлами устройства контроля;

2) системой диагностики функционирования измерительных каналов;

3) системой диагностики аппаратных средств процессорной платы;

4) наличием генератора аппаратного сброса Watch Dog, для защиты устройства контроля от программного сбоя.

Безопасное подключение АКНСИ-8 к точкам измерения аналоговых сигналов рельсовых цепей 25, 50 и 75 Гц обеспечивается установкой во всех измерительных каналах защитных резисторов с номинальным сопротивлением 51,1 кОм +1%. Схема подключения АНКСИ -8 представлена на плакате 5 и рис.3.6.

3.2.2. Модуль нормализации сигналов с гальванической развязкой ADAM-3014

В системе АПК-ДК модуль нормализации аналоговых сигналов ADAM-3014 используется для гальванической развязки цепей измерения тока перевода стрелок, токов полюсов питания, напряжения полюсов питания постоянного тока. Модуль ADAM-3014 представляет собой гальванически изолированный преобразователь входных сигналов постоянного и переменного напряжения в пропорциональный выходной сигнал.

Модули ADAM-3014 устанавливаются на DIN-рейку. Кабели входных и выходных сигналов, а также кабель питания подключаются к клеммным зажимам, выполненным внутри компактного пластикового корпуса индустриального исполнения. Питание модулей ADAM-3014 осуществляется от источника постоянного тока напряжением 24В. В качестве источника питания применяется адаптер питания PWR-242. Адаптер питания устанавливается на DIN-рейку и может осуществлять питание до 10 модулей ADAM-3014.

Каждый контроллер ADAM-3014 соединяется с платой АЦП типа PCI-1713, установленной в корпусе концентратора /8/.

Для контроля напряжения станционной аккумуляторной батареи ADAM-3014 включается через делитель напряжения на основе резисторов.

Для контроля тока перевода стрелок, напряжения станционной аккумуляторной батареи и напряжения источника постоянного тока необходимо использование трех модулей ADAM-3014.

3.3. Контроль дискретных сигналов на станции

В настоящее время для снятия дискретной информации на станции применяются промышленные индустриальные контроллеры (ПИК-120), каждый из которых имеет 120 дискретных входов и предназначен:

- для преобразования в стандартный цифровой вид постоянного напряжения -36В < U < +36В или переменного напряжения 36В 50 Гц, поступающего на цифровые входы;

- для передачи в последовательном коде полученного в результате преобразования массива данных в концентратор по его запросу.

В состав прибора ПИК-120 входят:

- плата микроконтроллера;

- корпус с одним разъёмом СН2-10ШБ и пятью блочными разъёмами РП14-30.

Целью дипломного проекта является внедрение более совершенного устройства - контроллера дискретных сигналов (КДС-120). В отличии от котроллера ПИК-120, используемого в системе АПК-ДК (СТДМ), КДС-120 имеет ряд преимуществ /7/:

- входы контроллера имеют расширенный диапазон по напряжению, что позволяет использовать его, как для подключения к лампам (24В), так и к светодиодам (6В),

- снижено электропотребление входов контроллера, что значительно снижает дополнительную нагрузку на полюса питания индикаторов табло.

КДС-120, как и его предшественник, предназначен для применения в системах диспетчерского контроля и системах технического диагностирования и мониторинга устройств электрической централизации и автоблокировки с централизованным размещением аппаратуры в качестве устройства, осуществляющего функции сбора дискретной информации с сухих контактов реле, ламп или светодиодных индикаторов по 120 каналам. Так же контролирует состояние индикаторов табло, пульт-табло, пульта-манипулятора.

Шкаф контроллеров дискретного ввода КУ вмещает в себя четыре КДС-120, а так же блок питания, соединительные кабели. Питание шкафа осуществляется от сети 220 В 50 Гц.

Цифровые каналы устройства предназначены для преобразования постоянного и переменного напряжения в стандартный цифровой вид. Присутствие напряжения на конкретном входе преобразуется в логическую единицу, отсутствие - в логический ноль. Связь КДС-120 с концентратором осуществляется по последовательному каналу RS-485, выходы микроконтроллера прибора и канал связи гальванически развязаны /14/.

КДС-120 осуществляет функции сбора дискретной информации с «сухих» контактов реле, ламп или светодиодных индикаторов по 120 каналам. КДС-120 входит в состав коммутационного устройства (КУ) - коммутационного шкафа, в котором должно размещаться не более четырёх КДС-120, блок питания, соединительные кабели.

КДС-120 состоит из пяти идентичных модулей дискретного ввода КДС-24 на 24 канала каждый. Модули взаимозаменяемы.

КДС-120 имеет 120 цифровых входов и предназначен для преобразования в стандартный цифровой вид постоянного и переменного напряжения в диапазоне от 4 В до 36 В. Присутствие напряжения на конкретном входе преобразуется в логическую единицу, отсутствие - в логический ноль в соответствующем бите байта данных. Собранный массив данных передается по запросу в концентратор линейного пункта.

Основные технические характеристики КДС-120:

- количество цифровых каналов 120;

- максимальное напряжение на цифровых входах, В 36;

- частота переменного напряжения на цифровых входах, Гц 50;

- параметры питающего напряжения, В 24 (+/-10%);

- потребляемая мощность, Вт 5;

Контроллер имеет блочный разъем Х1 типа СН2-10ШБ и пять блочных разъёма Х2- Х6 типа РП14-30 (штыри) с направляющими.

Для считывания дискретных сигналов на заданной станции потребуется 1 прибор КДС-120 в КУ. Электрическая схема включения показана на плакате 6 и на рис. 3.7.



3.4. Концентратор линейного пункта

Концентратор информации линейного пункта предназначен для решения следующих основных задач:

- обработка сигналов, принимаемых от контроллеров съёма аналоговой и дискретной информации со станционных устройств ЭЦ (АКНСИ-8, КДС-120, измерение тока перевода стрелок), аппаратуры ДИСК;

- обработка сигналов, получаемых от аппаратуры контроля устройств АБ и АПС (СЧД-Ф-8);

- обмен информацией с другими концентраторами ЛП и ЦП;

- обмен информацией с современными микропроцессорными системами АБ, ЭЦ, ДЦ, автоведения поезда, контроля состояния подвижного состава и т.д.;

- вывод информации о свободности/занятости прилегающих к станции блок-участков перегонов и состоянии переездов на пульт ДСП;

- отображение полученной дискретной и аналоговой информации в реальном масштабе времени;

- архивация и хранение информации в течении заданного промежутка времени, отображение архива.

Количество устанавливаемых на станции концентраторов зависит от объема информации, снимаемой местными контроллерами нижнего уровня и ретранслируемой через данный ЛП по сети передачи данных, а также расположения объектов контроля (стативов ЭЦ, пульт-табло) и аппаратуры связи.

В качестве концентратора ЛП используется IBM PC-совместимый компьютер (ПК) промышленного исполнения с системным блоком (в корпусе IPC-610-250E фирмы ADVANTECH, т.к. количество плат СЧД - 4 штуки), высотой 4" и шасси для монтажа в 19-ти дюймовую конструкцию аппаратного шкафа (стойки), дополненный необходимыми платами сбора и обработки данных. Использование на станциях промышленных ПК повышает надежность работы комплекса в целом и снижает время восстановления системы после отказа. Это достигается путём применения в составе комплектующих ПК узлов, удовлетворяющих более жестким условиям эксплуатации, чем в офисных моделях и предусматривающих возможность "горячей" замены, а также за счет оснащения промышленных плат дополнительными аппаратными средствами мониторинга состояния вычислительной системы (сторожевыми таймерами, безвентиляторными процессорами и источниками питания, системами оповещения об отказах источников питания, повышения температуры внутри корпуса, и т.д.) /5/.

Далее приведен перечень и краткие характеристики плат, входящих в состав концентратора линейного пункта:

PCА-6751 - процессорная плата Pentium ММХ является основным вычислительным устройством, обеспечивающим взаимодействие всех других компонент концентратора;

PCL-846 - четырех портовый, гальванически изолированный, контроллер интерфейса RS-422/485. Котроллер предназначен для организации дополнительных последовательных портов и связи концентратора с контроллерами нижнего уровня;

PCL-735 - двенадцати канальная плата релейной коммутации,
используется для включения лампочек индикации состояния переездной сигнализации на табло (пульт - табло);

ВР-32 - плата предназначена для вывода информации на табло о состоянии блок участков перегона и об отказах устройств автоблокировки;

PCI - 1713 - плата аналого-цифрового преобразователя (АЦП), используется для подключения датчиков измерения токов и уровней напряжений ADAM - 3014;

СЧД-Ф-8 предназначен для приема, выделения и демодуляции информационных сигналов, переданных по многоканальной линии связи с частотным уплотнением каналов.

NE 2000PCI - сетевая карта Ethernet со скоростью передачи данных
до 10 Мбит/с, интерфейс PCI.

В концентратор информации линейного пункта диагностирования СТДМ поступает дискретная информация от таких устройств как: АДСУ, АНКСИ-8, КДС-120, ADAM



4. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ

4.1 Влияния дистанционных средств на безопасность движения

В настоящее время влияние качественной работы АПК-ДК на безопасность движения поездов огромно, которые в свою очередь оказывают влияние на безопасность движения поездов.

В ОАО «РЖД» применяются как конструктивные мероприятия по обеспечению надежной работы устройств ЖАТ, так и внешние мероприятия по поддержанию рабочих характеристик устройств ЖАТ в пределах допустимых норм - мероприятия по техническому обслуживанию (ТО).

Причиной влияния заключается вустройствах, которые обеспечивают безопасность движения поездов. Устаревшие устройства находятся в изношенном состояние и, неспособны выполнять современные функции, такие как самодиагностика.

Невозможность применения современных функций в старых системах ЖАТ порождает довольно много проблем, таких как:

• планово-профилактический метод обслуживания систем ЖАТ очень трудозатратный и децентрализированный. Около 80% рабочего времени электромехаников уходит на него,

• невозможность узнать окончание срока технической эксплуатацией по количеству срабатываний приводит к тому, что электромеханикам, зачастую приходится ставить новые устройства ЖАТ, хотя старые устройства ЖАТ все еще могли послужить. Как результат такой практики -- снижение экономической эффективности железной дороги;

• ручная диагностика устройств ЖАТ способна не только не выявить проблему, но и навредить устройству, особенно если электромеханик будет недостаточно внимателен.

В данный момент на железных дорогах России внедряются системы технического диагностирования и мониторинга (СТДМ) состояния устройств ЖАТ, которые надстраиваются над существующими системами обеспечения движения поездов. Использование СТДМ ЖАТ позволяет в автоматическом режиме контролировать техническое состояние устройств, выдавать информационные сообщения в случае отклонения параметров от допустимых норм, создавая, таким образом, предпосылки к переходу на новые методы ТО.

Внедрение СТДМ позволяет решить ряд проблем, путем:

• перехода от планово-профилактического к ремонтно-восстановительному методу обслуживания систем ЖАТ, тем самым, снизив количество «послепрофилактических отказов» в системах ЖАТ, которые по разным оценкам составляют около 50% всех отказов в системах ЖАТ;

• введения постоянного мониторинга систем ЖАТ в реальном времени, которое позволяет выявлять предотказные состояния систем ЖАТ и устранять их наиболее оперативно;

• введения системы логирования для действий пользователей (каждое действие пользователя записывается в базу данных, которая хранит их в течение определенного промежутка времени, что позволяет выявить истинную причину произошедшей неприятности);

• введения контроля за процессом технического обслуживания устройств на станциях и перегонах, что позволит выявить недобросовестную работу электромехаников;

• ведения статистики по отказам устройств ЖАТ и предотказным состояниям устройств ЖАТ, которая позволит прогнозировать состояние устройств ЖАТ.

В релейных системах ЖАТ безопасность систем достигается за счет использования реле первого класса надежности в ответственных цепях и соответствующих схемных решений, включающих мероприятия по проверке всех условий безопасности при реализации технологических операций. В компьютерных системах ЖАТ применяются более совершенные устройства, построенные на микропроцессорной основе. Для достижения высокого уровня надежности их функционирования используются элементная база, имеющая низкую интенсивность потока отказов, средства встроенного контроля и самоконтроля, мероприятия по резервированию отдельных узлов.

Установка узконаправленных датчиков в уже действующую релейную технику затруднительна и является весьма затратной, а быстрый переход на применение только микропроцессорной техники, снабженной функцией самоконтроля, невозможен. В свете выше изложенного становится актуальным использование надстраиваемых средств технического диагностирования и мониторинга.

Техническая диагностика - это область знаний, охватывающая теорию, методы и средства определения технического состояния объекта - такого состояния, которое характеризуется в определенный момент времени, при определенных условиях внешней среды значениями параметров, установленных технической документацией на объект.

Задачами технического диагностирования являются:

- контроль технического состояния объекта (системы);

- поиск места и определение причин отказа (неисправности);

- прогнозирование технического состояния объекта (системы).

Обеспечение безопасности движения на железнодорожном транспорте всегда стояло на первом месте при разработке любых устройств, т.к. слишком высока цена за ошибку, которую приходится платить.

Возникновение отказов нарушают работоспособность систем. При этом, существует риск что отказ может являться не обнаруживаемым. Не обнаруживаемые отказы с течением времени могут накапливаться, их комбинация может приводить к трудно прогнозируемым последствиям, поэтому число потенциальных не обнаруживаемых отказов на практике стараются снизить, используя правила построения систем ЖАТ и мероприятия по сертификации устройств. Не обнаруживаемые и обнаруживаемые отказы могут возникать в устройствах ЖАТ, оснащенных и не оснащенных датчиками контроля.

Появлением не предотвращаемых отказов могут являться следующие причины:

- внезапный характер возникновения отказа (например, перегорание лампы светофора);

- конструктивные особенности системы контроля (к примеру, потеря работоспособности датчиков контроля или каналообразующей аппаратуры, несовершенство методов обработки диагностической информации, невозможность фиксации события ввиду недостаточной полноты контроля и пр.);

- несвоевременная реакция обслуживающего персонала на отклонения рабочих параметров от нормы.

Следует отметить что в настоящее время на сети дорог успешно эксплуатируются системы диспетчерской централизации (ДЦ) и диспетчерского контроля (ДК). Их принципиальное отличие заключается в том, что с помощью ДК можно только контролировать состояние устройств на всем протяжении участка, а ДЦ позволяет еще и управлять ими. Иначе говоря, поездной диспетчер в центре управления перевозками при необходимости может с помощью ДЦ дистанционно перевести стрелку или открыть сигнал на станции, находящейся за десятки километров от него.

Так появляется возможность отказаться от штата работников движения на малодеятельных станциях или ввести на них только дневное дежурство для обеспечения маневровой работы. Благодаря ДЦ и ДК диспетчер может следить за поездной ситуацией в режиме реального времени, а электромеханик - контролировать работу устройств СЦБ на всем участке, не отходя от рабочего стола с компьютером. Описываемые системы не только фиксируют отказы устройств, но и предупреждают о предотказных состояниях, что, несомненно, повышает безопасность движения поездов и надежность функционирования средств ЖАТ.

5. Обоснование инвестиций в АПК-ДК

Основными направлениями экономических исследований и разработок экономики железнодорожного транспорта являются: выбор наиболее эффективных путей и способов внедрения новой техники и прогрессивной технологии во всех службах многоотраслевого железнодорожного хозяйства; улучшение использования существующих производств, мощностей железных дорог и, как следствие, -- экономия материальных ресурсов, повышение производительности труда; рационализация грузопотоков, обеспечение сохранности и своевременности доставки грузов; усиление эффективности работы предприятий железнодорожного транспорта и улучшение качества перевозок; совершенствование системы планирования перевозок и управления железнодорожного транспорта; обеспечение безопасных и здоровых условий труда железнодорожников (снижение уровня шума, вибрации и загрязнённости в рабочих зонах); разработка и внедрение наиболее эффективных мероприятий по защите окружающей среды от вредных воздействий на неё транспортных средств.

Системы диспетчерского контроля (такие, как АПК-ДК) позволяют решать большинство проблем из вышеперечисленного круга задач. Внедрение АПК-ДК позволяет увеличить эффективность работы железнодорожного транспорта в рамках диспетчерского круга. Поэтому внедрять АПК-ДК необходимо диспетчерскими кругами, которые позволяют охватить от 150 до 300 км железных дорог. На меньших расстояниях эффективность работы АПК-ДК будет снижаться.

Причины этому заключаются в особенности работы ДК, а именно -- чтобы увеличить эффективность перевозок, нужно знать местонахождение всех поездов и иметь возможность контролировать их расписание.

Определение эффективности всего ДК выходит за рамки данного дипломного проекта, поэтому эффективность работы АПК-ДК будет оценена по определению экономического эффекта от внедрения АПК-ДК, вследствие сокращения отказов технических средств /11/.

Внедрение АПК-ДК преследует две цели:

- обеспечение оперативного персонала управления движением поездов расширенной информацией о поездном положении и состоянии устройств СЦБ на участке контроля;

- обеспечение оперативной и достоверной информацией о состоянии устройств СЦБ (включая работоспособное, предотказное и отказ) оперативного персонала дистанции СЦБ.

Важнейшие составляющие образуемого эффекта от внедрения АПК-ДК представлены в табл. 5.1 /12/.

Таблица 5.1 Показатели эффекта от внедрения АПК-ДК

Позиция	Показатели	Обозначение	Еденица измерения	Значение
1	Сокращение количества отказов устройств	? Notk	%	35
2	Сокращение количества отказов устройств, приведших к задержкам поездов	? Notk/зп	%	20
3	Сокращение времени поиска отказа в устройствах СЦБ	? Тотк	час	0,3
4	Сокращение времени простоя поездов	? Тп	час	0,48

Технико-эксплуатационные показатели работы объекта, на котором предполагается внедрение АПК-ДК.

Примерные показатели (данные здесь и в дальнейших расчетах-2002 года):

Вид тяги поездов постоянного тока:

Средняя протяженность участка	Lуч = 65 км;
Среднесуточные за год размеры движения	Nгр = 35 пар поездов, Nпасс = 24 пар поездов;
Среднее число вагонов в поезде	Мв = 54 шт;
Количество отказов устройств СЦБ	Nотк = 790 отк/год;
Количество отказов устройств СЦБ, приведших к задержкам поездов	Nотк/зп = 197 отк/год;
Сокращение количества задержанных поездов при сокращении времени устранения отказа	? Nп = 2,1;
Экономия поездо-часов при уменьшении времени устранения отказа на 20%	? Тп = 0,48;
Приведенные затраты, связанные с одной остановкой поезда	Соп = 24 руб.;
Стоимость 1 часа простоя грузового поезда	Спр гр = 201,7 руб.;
Стоимость 1 часа простоя пассажирского поезда	Спр пасс = 503,9 руб.;
Количество задержек поездов за год по участку до внедрения АПК-ДК	Тдо внедрения = 15 ч.38 мин.;
Количество задержек поездов за год по участку после внедрения АПК-ДК	ТАПК-ДК = 1 ч.52 мин.

АПК-ДК применяется взамен устаревших и выработавших свой ресурс систем ДК, а также при новом строительстве участков железных дорог. Внедрение системы АПК-ДК позволяет повысить качественные показатели работы железной дороги.

Эффект от внедрения происходит за счет:

- повышения безопасности движения поездов;

- социального эффекта от внедрения системы АПК-ДК;

- сокращения количества штрафных баллов за счет получения своевременной, полной и достоверной информации об устройствах ЖАТС;

- сокращения непроизводительных задержек поездов в пути следования;

- повышения надежности работы устройств, за счет своевременного выявления предотказных состояний;

- создания технической базы для перехода к современной стратегии обслуживания устройств, и, как следствие, сокращение эксплуатационного штата;

- сокращение эксплуатационных расходов.

Численный расчет экономического эффекта за счет повышения безопасности движения поездов без специальных исследований сделать не представляется возможным.

Социальный эффект от внедрения АПК-ДК заключается в улучшении условий труда диспетчерского аппарата за счет комплексного решения вопросов управления движением поездов, и эксплуатационного штата дистанции сигнализации и связи /12/.

Сокращение простоев Т скр, ч. мин. рассчитывается по формуле 5.1.

Т скр = Тдо внедрения - ТАПК-ДК , (ч. мин.) (5.1)

где Тдо внедрения - количество задержек поездов за год по участку до внедрения АПК-ДК, ч. мин.;

ТАПК-ДК - количество задержек поездов за год по участку после внедрения АПК-ДК, ч. мин.

Расчетное сокращение простоев получим как разность:

Т скр = 15 ч. 38 мин. - 1 ч. 52 мин. = 13ч. 46 мин.

Экономия за счет сокращения времени простоя Эп , руб., рассчитывается по формуле 5.2.

Эп = Тскр ? (Спр гр + Спр пасс), (руб.) (5.2)

Где Спр гр - стоимость 1 часа простоя грузового поезда, руб;

Спр пасс - стоимость 1 часа простоя пассажирского поезда, руб.

Эп =13ч. 46 мин. х (503,9+201,7) = 9 713, 76 руб.

Имеющиеся статистические данные, а также оценки экспертов, показывают, что при использовании АПК-ДК время на обнаружение и устранение отказов уменьшается не менее чем на 20%.

Для определения годовой экономии используется количество отказов устройств СЦБ по дистанции, равное 790 за расчетный год.

К задержкам поездов привели около 30% всех отказов, количество отказов Nотк/зп = 237.

Экономия за счет сокращения времени простоя поездов при сокращении времени поиска отказов в устройствах СЦБ составит (на один отказ) Эпо(1), руб, рассчитывается по формуле 5.3.

Эпо(1) = (Сппп+Сппг)?? Тп +Соп?? Nп, (руб.) (5.3)

Где ? Тп - экономия поездо-часов при уменьшении времени устранения отказа на 20% ;

Соп - приведенные затраты, связанные с одной остановкой поезда, руб.;

?Nп - сокращение количества задержанных поездов при уменьшении времени устранения отказа на 20%.

Эпо(1) = (201,7 + 503,9)?0,48 + 24?2,1=8,4 + 0,5 = 386 руб.

Тогда экономия за счет сокращения времени простоя поездов при сокращении времени поиска отказов в устройствах СЦБ Эпо, руб. составит:

Эпо = Nотк/зп?Эпо(1) = 237?386 = 91 482 руб.

При внедрении АПК-ДК обеспечивается возможность эксплуатации устройств СЦБ на станциях и перегонах меньшим количеством электромехаников. Суммарный экономический эффект за год Э, руб. рассчитывается по формуле 5.4.

Э = Эп + Эпо + ?Эшч+ ?Дшч + ?ЕСН + Н , (руб.) (5.4)

где ?Эшч - экономия за счет сокращения заработной платы;

?Дшч - экономия за счет сокращения отпускного пособия;

?ЕСН - экономия за счет сокращения социального обеспечения, 27,6%;

НР - процентная ставка накладных расходов от эксплуатационных расходов по данному участку, 12,37%.

При внедрении АПК-ДК на участке из 12 электромехаников будет сокращено 4. При средней заработной плате 12 100 руб. экономия за счет сокращения заработной платы за 11 месяцев составит:

?Эшч = 12100?4?11 = 532400 руб.,

?Дшч = Эшч?36 / 252 = 76057 руб.,

?ЕСН = (532400 + 76057)?0,267 = 608457?0,267 = 162458 руб.,

НР = (?Дшч + Эшч + ?ЕСН)?0,1237= 770915?0,1237 = 95362 руб.

Рассчитаем суммарный экономический эффект за год Э:

Э = 4748,7 + 91482 + 532400 + 76057 + 162458 + 95362 = 962507,7 руб.

Годовой экономический эффект от внедрения АПК-ДК Эг, руб., рассчитывается по формуле 5.5.

Эг = Э - n?К, (руб.) (5.5)

где n = 0,1627 - коэффициент, учитывающий амортизационные отчисления от капитальных затрат;

К - объем капитальных вложений на оборудование участка АПК-ДК.

Принимая, что общие затраты на аппаратуру, проектирование, строительно-монтажные работы, адаптацию программного обеспечения и обучение персонала для оборудования участка системой АПК-ДК, составляют 2 млн руб. получим:

Эг = 962507,7 - 0,1627?2000000 = 962507,7 - 325400 = 637107,7 руб.

Срок окупаемости устройств АПК - ДК Ток, год, рассчитывается по формуле 5.6.

Ток = К / Эг , (лет) (5.6)

С учетом проектных данных получим:

Ток = 2000000 / 637107,7=3,14 года

Подсчитанный срок окупаемости от модернизации АПК-ДК не превышает нормативного срока окупаемости принятого на ж.д. транспорте, который составляет 3-5 лет /12/.



6. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

6.1 Охрана труда при эксплуатации комплекса диспетчерского контроля

Под техникой безопасности понимают совокупность организационных и технических мероприятий и защитных средств, призванных обеспечить безопасные условия труда и направленных на предупреждение причин возникновения производственного травматизма и профессиональных заболеваний /10/. Эксплуатация оборудования, дистанционное управление им, а так же проектирование рабочих мест относится к числу важных проблем эксплуатационного и эргономического проектирования.

В разделе рассмотрены вопросы охраны труда при выполнении работ по средствам связи, диспетчерского контроля и управления.

Совокупность организационных и технических мероприятий и защитных средств, призванных обеспечить безопасные условия труда и направленных на предупреждение причин возникновения производственного травматизма и профессиональных заболеваний называют техникой безопасности. /10/.

Организационная часть представляет собой свод правил и инструкций, базирующихся на опыте деятельности людей в различных сферах производства и эксплуатации технических средств и сооружений с момента создания и на протяжении всего срока службы с учетом постоянного и развития отдельных элементов или устройств этих сооружений.

Нормативные документы устанавливают требования безопасности к организации работ с применением защитных средств, оборудованию рабочих мест и содержанию инструмента для обслуживания и ремонта устройств диагностики к которым относятся:

- правила техники безопасности при обслуживании систем диагностики;

- типовая инструкция по охране труда для работников службы системы диагностики;

- правила технической эксплуатации электроустановок потребителей;

- правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей.

Устройства систем диагностики должны отвечать требованиям техники безопасности, из которых в первую очередь необходимо выделить следующие /11/.

При выполнении профилактических работ, регулировке, наладке и ремонте персональных электронно-вычислительных машин (ПЭВМ) и периферийных устройств необходимо соблюдать следующие требования безопасности:

- перед проведением работ подробно изучить электрические схемы, инструкции по эксплуатации, наладке и регулировке с тем, чтобы свести к минимуму работы под напряжением;

- не включать устройства при неисправных кабелях электропитания;

- не снимать кожухи с устройств при включенном напряжении сети;

- пайку производить от сети напряжением не более 42 В при выключенных источниках питания;

- для пайки использовать специально предназначенные для этого припои и флюсы;

- не производить пайку и лужение влажных деталей;

- не оставлять ПЭВМ и периферийные устройства со снятыми кожухами, включенными в сеть без наблюдения;

- чистку и смазку электромеханических устройств следует производить смазочными материалами, указанными в инструкции по эксплуатации;

- следить, чтобы в устройства не попадали посторонние предметы;

- электрические измерения проводить, не касаясь рукой деталей, находящихся под напряжением;

- не допускать случайного замыкания измерительным щупом находящихся рядом деталей, контактов, оголенных проводов.

- замена силовых трансформаторов, обеспечивающих питание устройств автоматики должна выполняться при снятом напряжении с питающей сети.

Металлические части электрооборудования (шкафы, основания, стативы) должны быть заземлены в соответствии с требованиями правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. В шкафах для размещения аппаратуры, силовых и фидерных шкафах должны быть установлены предохранительные решетки. В силовых шкафах каждой сигнальной (разрезной) точки должен находиться диэлектрический коврик. В релейных помещениях резиновые коврики должны быть и с лицевой, и с монтажной сторон питающих установок. Все предохранители должны быть маркированы по единой системе с указанием номинального тока плавкой вставки.

При проведении работ возможно воздействие опасного напряжения в электрической цепи, замыкание которой может пройти через человеческое тело. Следует учесть что ремонт и замена аппаратуры систем диагностики в условиях мастерских должен проводиться при неукоснительном соблюдении работниками соответствующих правил и норм техники безопасности Во избежание такого случая работник должен произвести следующие меры безопасности /10/:

- проверить надежность крепления деталей;

- визуально проверить исправность кабеля;

- не прикасаться к неизолированным или поврежденным проводам и электрическим устройствам, не наступать на электрические провода, лежащие на полу;

- проверить наличие защитных резиновых перчаток;

- не чистить рабочую одежду бензином и легковоспламеняющимися жидкостями.

Перед установкой аппаратуры диагностики требуется обязательно установить регуляторы подачи напряжения в нулевое положение, а снятию должно предшествовать отключение с него напряжения. При работах по ремонту и проверке штепсельной и нештепсельной аппаратуры на стендах работнику необходимо правильно организовать свое рабочее место, содержать его в чистоте и порядке, удобно располагать инструмент и приспособления.

Замена деталей в приборах диагностики в процессе устранения различных неисправностей должна осуществляться при отсутствии напряжения на ремонтируемом восстанавливаемом приборе. /1/ Меры безопасности при проведении проверки электрических характеристик заключаются в использовании для подсоединения к контрольным точкам только одного провода измерительного прибора, другой щуп которого постоянно подключен к корпусу проверяемой аппаратуры.

Успешному и безопасному выполнению работ по обслуживанию и ремонту аппаратуры рельсовых цепей способствует наличие у работника инструмента, в полной мере отвечающего соответствующим требованиям безопасности к нему.

Большое количество работ связано с электроустановками, к которым относятся обслуживаемые электрические цепи АПК-ДК. И в этих работах значительный объем выполняется электроинструментом, к которому кроме паяльника относятся различные стенды для контроля электрических параметров аппаратуры - реле, контроллеров и других приборов. Поэтому каждому работнику, связанному с обслуживанием электрических цепей и ремонтом аппаратуры, необходимо знать природу и характер воздействия на организм человека электрического тока.



6.2 Охрана окружающей среды на железнодорожном транспорте

Железнодорожный транспорт - один из наиболее экологически чистых видов транспорта. На основании ст.67 закона «Об охране окружающей среды» № 7 ФЗ от 10.01.2002 года на предприятиях должен осуществляться производственный контроль за выбросом загрязняющих веществ в атмосферный воздух, сбросом вредных веществ в водоемы, образованием токсичных отходов на предприятиях железнодорожного транспорта.

Основными направлениями деятельности по охране и рациональному использованию водных ресурсов являются сокращение потребления воды питьевого качества на производственные нужды; снижение сброса загрязненных сточных вод от существующих локальных и узловых очистных сооружений, перевод сточных вод железнодорожных предприятий в территориальные системы канализации, применение менее водоемких технологических процессов, внедрение систем оборотного и повторного водоснабжения, сокращение утечек и потерь воды [11].

Первостепенное значение имеют меры по сохранению лесных насаждений; поддержанию лесов в надлежащем состоянии и повышению защитных, санитарно-гигиенических, оздоровительных и других природных свойств лесов; охране лесов от пожаров, болезней и вредителей; опережающему лесовосстановлению.

Перевод железнодорожного транспорта с паровой тяги на электрическую и тепловозную, которыми в настоящее время выполняется практически вся поездная работа, способствовал улучшению экологической обстановки: исключено влияние угольной пыли и вредных выбросов паровозов в атмосферу [10].

Дальнейшая электрификация железных дорог, т. е. замена тепловозов электровозами, позволяет исключить загрязнение воздуха отработавшими газами дизельных двигателей. Основной путь снижения выбросов токсичных веществ тепловозами заключается в уменьшении их образования в цилиндрах двигателей. Важное значение имеют обезвреживание отработавших газов, правильная эксплуатация тепловозов.

Для защиты окружающей природной среды необходимо наряду с ограничением дыма бороться с искрами, источниками которых являются газоотводные устройства тепловозов, а также чугунные тормозные колодки локомотивов и вагонов. Искры могут быть причиной пожаров на территориях, примыкающих к железным дорогам. Ограничить искровыделение из газоотводных устройств, свидетельствующих о неполном сгорании топлива, можно осуществлением мероприятий, направленных на улучшение теплотехнического состояния тепловозов, а также установкой искрогасителей. Применение тормозных колодок из синтетических и композиционных материалов устраняет искрение [11].

Для защиты от шума при проектировании железных дорог необходимо предусматривать в городах обходные линии для пропуска транзитных грузовых поездов без захода в город, размещать сортировочные станции за пределами населенных пунктов, а технические станции и парки резервного подвижного состава - за пределами селитебной территории. Вне этой территории должны проходить железнодорожные линии для грузовых перевозок и подъездные пути

Остается острой проблема отходов производства и потребления. В целях сокращения объемов образующихся промышленных отходов большое внимание уделяется вопросам внедрения малоотходных технологий. Освоен и успешно применяется безотходный технологический процесс обмывки внутренних поверхностей железнодорожных цистерн и мойки колесных пар и других деталей с помощью моющего препарата «УБОН» (универсальный безотходный отмыватель нефтепродуктов).

Предприятия железнодорожного транспорта используют все возможные способы обезвреживания отходов, включая и биологический. Так, при проведении санации замазученных грунтов применяют бактериальные препараты «Олеоварин», «Путидойл», «Термнефтехим», «Сойлекс» и др. выброс транспорт экологический окружающая

Экологическая безопасность - состояние защищенности личности, общества, государства от потенциальных или реальных угроз, создаваемых последствиями вредного воздействия на окружающую среду, вызываемых повседневным загрязнением среды обитания в связи с хозяйственной деятельностью человека, функционированием производственных объектов, а также в результате стихийных бедствий и катастроф. В рамках соблюдения экологической безопасности на «РЖД» проводятся следующие программы и проекты:

В «РЖД» с целью выполнения основных экологических обязательств реализуется инвестиционный проект «Обеспечение экологической безопасности», в рамках которого осуществляются строительство и реконструкция очистных сооружений, приобретение установок и оборудования природоохранного назначения, оснащение экологических лабораторий, закупка оборудования для ликвидации аварийных разливов нефтепродуктов. В 2009 году на эти цели израсходовано 322,6 млн. руб. капитальных вложений. В рамках проекта «Обеспечение экологической безопасности» в 2009 году построено, реконструировано и введено в эксплуатацию 9 природоохранных объектов; внедрено 3 единицы оборудования по очистке выбросов вредных веществ в атмосферный воздух, доочистке сточных вод; поставлено: 4 передвижные экологических лаборатории на базе автомобиля «Газель», 29 комплектов аналитических приборов и лабораторного оборудования и 24 прибора для пунктов экологического контроля выбросов от тепловозов; приобретено более 160 технических средств для ликвидации аварийных разливов нефтепродуктов.

Техническое перевооружение ОАО «РЖД», проводимое по замене подвижного состава, реконструкции инфраструктуры, обеспечивает снижение техногенного воздействия на окружающую среду. При капитальном ремонте тепловозов осуществляется замена устаревших двигателей на современные, более экологичные двигатели отечественного производства, которые повышают топливную экономичность отремонтированных тепловозов на 15%, улучшают экологические показатели на 30%. В полосе отвода железных дорог ежегодно создаются новые защитные лесонасаждения. При капитальном ремонте пути заменяются деревянные шпалы, пропитанные антисептиками, на экологически чистые железобетонные шпалы. С 2001 г. ведутся работы по оснащению пассажирского подвижного состава экологически чистыми туалетами закрытого типа с баками-сборниками (ЭЧТ), которые исключают бактериальное загрязнение железнодорожного полотна и прилегающих территорий.

...