Реферат автоматична локомотивна сигналізація

1 Реалізація АЛС на залізницях Росії та країн СНД
2 Передача і розшифровка кодових посилок
3 Контроль пильності машиніста і швидкості руху
4 АЛС метрополітенів Росії та країн СНД
5 Перспективи Література

Жовтий вогонь на локомотивному світлофорі електровоза ВЛ60 ПК

Автоматична локомотивна сигналізація (АЛС) - система сигналізації на рейковому транспорті, передає сигнальні показання на пост управління рухомого складу (наприклад, в кабіну локомотива, моторвагонного поїзда, дрезини і т. П.) [1]

До складу системи АЛС входять підлогові передавальні пристрої, приймальні та дешифрувального пристрою на рухомому складі, а також пристрої, що погодять роботу АЛС з іншими компонентами сигналізації і блокування, індикатори, датчики та виконавчі пристрої на рухомому складі.

Розрізняють АЛС безперервної дії (АЛС), при якій інформація про сигнал світлофора надходить безперервно, і точкову (АЛСТОМ), коли інформація на локомотив передається в момент проходу повз сигнальної точки. Існують системи, де частина інформації передається безперервним способом, а частина - точковим. Приймальна апаратура, як правило, об'єднана з системою контролю пильності машиніста і примусової зупинки поїзда, і локомотивний світлофор є обов'язковими атрибутами практично будь-якого локомотива, головного вагона або мотовоза, за винятком локомотивів промислових підприємств, яким прийом коду не потрібно. Сигнальні точки автоблокування можуть як мати світлофори, так і містити тільки апаратуру, в цьому випадку АЛС іменується АЛСО - АЛС, яка використовується як самостійний засіб сигналізації та зв'язку. Прохідних світлофорів на перегонах при цьому немає.

1. Реалізація АЛС на залізницях Росії та країн СНД

Для кодування сигналу можуть застосовуватися практично будь-які відомі способи кодування. Однак, в Росії і країнах СНД застосовуються два способу кодування сигналів АЛС - імпульсний числовий, заснований на передачі серій (посилок) імпульсів змінного струму (інформацію несуть число і довжина імпульсів в посилці), і частотний, при якому безперервно передається змінний струм певної частоти ( інформацію несе частота). На наземних залізницях застосовується імпульсне кодування і для передачі додаткової інформації в деяких системах частотне, в метрополітенах тільки частотне. На швидкісних залізницях застосовується система АЛС-ЄП з дворазовою фазоразностной модуляцією несучої частоти.

Передача сигналу йде по рейкового кола. Сигнальний струм подається від передавального пристрою до поїзда по одній рейці, протікає через замикаючу рейки між собою колісну пару і повертається до передавальному пристрою по іншому рельсу. При цьому рейки і колісна пара утворюють рамку з струмом, магнітне поле якої вловлюється підвішеними перед першою колісною парою на висоті 110-240 мм над рейками прийомними котушками. На сортувальних гірках, де перед локомотивом знаходяться вагони і тому немає можливості передати код спереду (рейкове коло замикається колісними парами вагонів і сигнальний струм не доходить до локомотива), застосовується кодування слідом - сигнали подаються ззаду. У метрополітені при системі ДАУ (двостороннього кодування) сигнали для надійності подаються як спереду, так і слідом.

У рідкісних випадках (короткі рейкові батоги, низький опір баластного шару, при якому значна частина кодового струму протікає через баласт і не доходить до поїзда) сигнал може передаватися не по рейках, а по спеціальному шлейфу, покладеному уздовж них. В даний час ведуться роботи по розробці систем передачі сигналу світлофора на локомотив з використанням засобів радіозв'язку (наприклад система АЛСР).

2. Передача і розшифровка кодових посилок

Кодування сигналів АЛС

Табличка «АЛС-25», Харківська область

Приймальна котушка АЛС, тепловоз ТЕП70

Локомотивна апаратура АЛС (зараз повсюдно замінна на електронне комплексне локомотивне пристрій безпеки КЛУБ-У, яке, однак, принципи прийому і індикації сигналів АЛС має ті ж) містить два головні елементи - фільтр-підсилювач і дешифратор, а також локомотивний світлофор. Фільтр, установлений на вході підсилювача, пропускає тільки кодовий змінний струм, відсікаючи всі інші струми - наведення від радіозв'язку, електрообладнання локомотива і т. П. Кодовий струм на НЕ електрифікованих лініях і лініях постійного струму 3 кВ має частоту 50 Гц. На лініях ж, електрифікованих змінним струмом напругою 25 кВ і частотою 50 Гц, це неприпустимо через вплив тягового струму на АЛС, тому на таких лініях застосовується кодовий струм частотою 25 Гц (на деяких ділянках - 75 Гц), що виробляється встановленим на сигнальній точці перетворювачем. Локомотиви, які можуть виїжджати на ділянки з різними частотами кодування (тепловози, електровози подвійного живлення ВЛ82), обладнуються тумблерами для перемикання частоти фільтру - 25/50 Гц, а на межах ділянок з різною частотою кодування встановлюються сигнальні знаки «АЛС-50» і « АЛС-25 »або, наприклад, щити, з одного боку яких написано« 25 », з іншого -« 75 ».

Дешифратор розшифровує кодові посилки і виконує деякі інші функції. Формує кодові посилки спеціальний пристрій на сигнальній точці - кодовий колійний трансміттер. Звичайний трансмітер КПТШ складається з асинхронного електродвигуна з редуктором, що обертає кулачковий вал, і контактів, замкнених цим валом. Залежно від того, який код повинна передати сигнальна точка, змінний струм подається на ті чи інші контакти КПТШ, а з них надходить в рейковий ланцюг. Контакти «З» замикаються три рази приблизно на 0,3 сек з інтервалами між замиканнями 0,12 сек (малими інтервалами), після чого слід інтервал 0,57-0,8 сек (великий інтервал) і посилка передається знову. Так передається кодова комбінація, відповідна зеленому вогню на колійному світлофорі. Кодова комбінація, відповідна жовтому вогню створюється контактами «Ж» і складається з двох імпульсів, кодова комбінація «ЯЖ», передана при червоному вогні на колійному світлофорі - з одного. Тривалість імпульсів незначно змінюється в залежності від типу КПТШ і переданої кодової комбінації. Існують також електронні трансмітери та інші пристрої, що передають точно такі ж кодові сигнали. Точні дані для найбільш поширених трансмиттеров вказані на малюнку «Кодування сигналів АЛС».

При прийомі кодової комбінації «ЯЖ» на локомотивному світлофорі горить відповідний червоно-жовтий вогонь. Якщо кодовий сигнал АЛС втрачається (перестає прийматися) після прийому кодової комбінації «ЯЖ», то на локомотивному світлофорі загоряється червоний вогонь - вважається, що локомотив проїхав червоний вогонь світлофора і в'їхав на рейкове коло, яка ще зашунтувати йде попереду поїздом. При втраті кодового сигналу в разі горіння вогню «З» або «Ж» на локомотивному світлофорі загоряється білий вогонь. Зазвичай це означає, що поїзд вийшов на некодіруемий шлях, або повідомляє про будь-якої несправності (несправність сигнальної точки, обрив рейкового кола) або раптовому загорянні червоного вогню на попереду стоїть світлофорі. Якщо попереду знаходиться загороджувальний світлофор переїзду чи іншого небезпечного місця, то поява білого вогню вимагає негайної зупинки.

3. Контроль пильності машиніста і швидкості руху

Клапан автостопу ЕПК-150Е, ВЛ10 К

Швидкостемір 3СЛ-2М зі швидкістю на ЯЖ = 50 км / год, що відзначено на корпусі

Лампи ПСС, ЧС8-001

Класична система контролю пильності і екстреного гальмування, що входить до складу локомотивного дешифратора АЛС, діє таким чином. У кабіні встановлено електропневматичний клапан автостопа ЕПК-150. При нормальній роботі АЛС подає харчування на його електромагніт. При необхідності перевірити пильність машиніста харчування знімається, з так званої камери витримки часу ЕПК починає через спеціальний свисток виходити повітря. Свисток служить сигналом перевірки пильності. Як тільки з камери витримки часу вийде повітря, на що потрібно 6-8 сек, тиск цього повітря вже не може утримати сривной клапан ЕПК - сривной клапан відкривається, випускаючи повітря з гальмівної магістралі, що викликає екстрене гальмування. Щоб припинити свисток, машиніст повинен натиснути рукоятку пильності РБ, при цьому відновлюється харчування електромагніта ЕПК, камера витримки часу знову наповнюється повітрям.

При прийомі кодової комбінації «З» пильність не перевіряється, а швидкість практично не обмежується (або обмежується на рівні встановленої швидкості або трохи вище). При будь-якої зміни сигналу локомотивного світлофора на менш дозволяє відбувається одноразова перевірка пильності. При русі при прийомі кодової комбінації «Ж» здійснюється періодична (через 15-20 с) перевірка пильності машиніста в разі, якщо швидкість руху перевищує контрольовану, зазвичай 60 км / год. При прийомі кодової комбінації «ЯЖ» здійснюється періодична перевірка пильності при будь-якій швидкості руху, а при швидкості вище порога (60 км / год) відбувається безумовне екстрене гальмування. Таким чином, фактично заборонено проїжджати жовтий сигнал зі швидкістю більше 60 км / ч. При перемиканні локомотивного світлофора на червоний вогонь (наприклад, при проїзді закритого сигналу) також здійснюється періодична перевірка пильності, а при перевищенні швидкості 20 км / год - безумовне екстрене гальмування. Для контролю швидкостей 20 і 60 км / ч використовуються сигнали, що надходять від контактного пристрою швидкостеміра 3СЛ-2М або іншого приладу вимірювання швидкості.

Однак, дана система АЛС, прийнята на залізницях, в принципі не може забезпечувати прийнятний рівень безпеки руху без допомоги людини (в разі, наприклад, якщо машиніст в сонному стані «механічно» натискає на кнопку пильності, він може підвести поїзд до закритого сигналу на швидкості 60 км / ч). Більш сучасні системи контролю пильності використовують більш складні алгоритми роботи, що відрізняються використанням різних світлових і звукових сигналів для перевірки пильності, числом і розташуванням кнопок і рукояток підтвердження пильності, але в цілому виконують ту ж задачу і контролюють ті ж самі швидкості.

Найбільш відома і поширена з доповнюють АЛС систем - УКБМ, пристрій контролю пильності машиніста. На пульті встановлюються лампи ПСС (попередньої світлової сигналізації). При необхідності перевірки пильності УКБМ запалює лампи ПСС, які можна погасити натисканням рукоятки пильності. Звукових сигналів при цьому немає. Якщо ПСС погашена протягом 5-8 секунд, то знімається харчування з ЕПК, яке відновити штатної рукояткою пильності неможливо. Для припинення свистка ЕПК потрібно натиснути верхню рукоятку пильності, яку можна натиснути, тільки вставши з крісла.

4. АЛС метрополітенів Росії та країн СНД

Панель АЛС-АРС вагона 81-717

Більш захищеними і досконалими є різні системи АЛС-АРС, що застосовуються на метрополітенах колишнього СРСР. У цих системах використовується, як правило, частотний код і порівняно велика кількість свідчень, які вказують допустиму швидкість на даній ділянці, а в деяких варіантах - також і на наступному.

На сигнальної точці встановлено датчик шляху, що виробляє інформацію про стан лежачого за ним шляху, шифратор, відповідно до цієї інформацією вибирає частоту, і шляховий генератор, що виробляє змінний струм потрібної частоти. Цей змінний струм безперервно подається в рейкову ланцюг, приймається прийомними котушками і розшифровується локомотивними приймачами. Локомотивні приймачі передають інформацію в сигнальний блок, який запалює відповідне табло з показанням максимальної швидкості, порівнює максимальну швидкість з поточної і при необхідності відключає тягові двигуни і виробляє гальмування. Сигнал поточної швидкості приходить з блоку вимірювання швидкості і також відображається на табло.

«*» - залежить від встановленої швидкості на лінії і конструкційної швидкості вагона

5. Перспективи

В даний час на мережі залізниць Росії повсюдно поширена система АЛС, яка через обмежені функціональних можливостей непридатна для ділянок зі швидкісним рухом. Більш досконала система АЛС-ЄП по ряду причин не набула поширення (виняток - швидкісна ділянка Москва - Санкт-Петербург). Існують також системи, що передають локомотивної автоматиці інформацію про відстань до наступного сигналу для забезпечення прицільного гальмування поїзда перед закритим сигналом. Найпоширеніша з таких систем - система автоматичного управління гальмуванням САУТ. На сьогоднішній день певна частина локомотивів і ССПС вже обладнані перспективним комплексним локомотивних захисним спорядженням КЛУБ (існують його різні модифікації: КЛУБ, КЛУБ-П, КЛУБ-У, КЛУБ-УП), яке реалізує функції АЛС і АЛС-ЄП на локомотиві.