Рефераты. Железнодорожные системы






На однопутных линиях, оборудованных автоматической блокировкой, а также на двухпутных перегонах с двусторонней автоблокировкой по каждому пути, на станциях, где производится маневровая работа с выходом маневрирующего состава за границу станции, устройства автоматической блокировки при необходимости дополняются связанными с ними маневровыми светофорами.

На станциях, расположенных на линиях, оборудованных автоматической и полуавтоматической блокировкой, должны быть устройства:

·                     не допускающие открытия входного светофора при маршруте, установленном на занятый путь;

·                     обеспечивающие на аппарате управления контроль занятости путей и стрелок.

При полуавтоматической блокировке на станциях могут быть устройства, позволяющие:

·                     выключение контроля свободности стрелочных изолированных участков в маршруте отправления из-за их неисправности;

·                     повторное открытие закрывшегося выходного светофора, если поезд фактически его не проследовал.

Автоматическая блокировка должна дополняться автоматической локомотивной сигнализацией и устройствами диспетчерского контроля, а полуавтоматическая блокировка - автоматической локомотивной сигнализацией на определенных участках путей.

Устройства диспетчерского контроля за движением поездов на участках, оборудованных автоблокировкой, должны обеспечивать контроль установленного направления движения (на однопутных перегонах), занятости блок-участков, главных и приемоотправочных путей на промежуточных станциях, показаний входных и выходных светофоров.

2.3. Характеристика проектируемой системы.

Микропроцессорная система автоблокировки АБ-ЧКЕ предназначена для контроля целостности и свободности рельсового пути, передачи информации между сигнальными точками о состоянии рельсовых линий, управления огнями проходных светофоров по условиям безопасности движения, а также для передачи дежурному электромеханику или диспетчеру дистанции информации о техническом состоянии аппаратуры сигнальных точек.

Система АБ-ЧКЕ обеспечивает формирование и передачу на локомотив информации о показаниях проходных светофоров. Автоблокировка АБ-ЧКЕ функционально и электромагнитно совместима с эксплуатируемыми релейной системой числовой кодовой автоблокировки и АЛСН.

Аппаратура АБ-ЧКЕ размещается в релейных шкафах, либо на стативах станционных систем централизации.

Состав аппаратуры для одиночной сигнальной точки – микропроцессорный путевой приемник ППМ.

Аппаратура АБ-ЧКЕ размещается в релейных шкафах, либо на стативах станционных систем централизации.

Один ППМ заменяет следующую аппаратуру релейной системы: БК-ДА, БС-ДА, БИ-ДА, ИМВШ-110 (ИВГ), КПТШ-715 (КПТШ-515), ТШ-65В (БКТ).

Вход приемника включен в рельсовую цепь через дроссель-трансформатор ДТ-0,2 (ДТ1 -150) и устрой­ство согласования и защиты УЗС. В качестве УЗС используется защитный блок-фильтр ЗБФ-1 (ФП-25). Дня защиты МПП-ЧКЕ от грозовых перенапряжений на его входе включается элект­ронный блок защиты БЗЭ-1 (в схеме не показан).

2.4. Конструктивные требования к аппаратуре.

Аппаратура контроля состояния рельсовых линий, приема и передачи сигналов рельсовых цепей конструктивно выполняется в виде отдельного блока (МПП).

Аппаратура управления огнями светофора и контроля це­лостности нитей его ламп выполнена без применения электромагнитных реле.

Аппаратура сопряжения системы АБ-ЧКЕ с системой дис­танционного контроля, передачи информации на станции, ограничи­вающие перегон, конструктивно выполняется без применения электромагнитных реле.

Показатели назначения

Длина рельсовой цепи, при которой устойчиво обеспечива­ются контрольный и шунтовой режимы , должна быть не менее 2,6 км при нормативном значении шунта 0,06 Ом.

Рельсовая цепь системы АБ-ЧКЕ должна функционировать без дополнительной регулировки при изменении сопротивления изо­ляции в пределах от 0,6 Ом-км до 30 Ом-км.

Номинальная мощность передатчика системы КРЛ не долж­на превышать 300 ВА.

Система должна обеспечивать контроль состояний рельсо­вой линии длиной 2600 м при сопротивлении изоляции 1,0 Ом-км; 2000 м при сопротивлении от 0,6 Ом-км до 30 Ом-км; 1000 м при 0,1 Ом-км.

Система должна быть электромагнитно совместима с при­меняемыми в настоящее время системами управления движения поез­дов к станциям и искусственным сооружениям.

В системе предусмотрена защита от взаимных влияний рельсовых цепей одного и того же пути или различных пу­тей.

Система АБ-ЧКЕ должна быть функционально и электро­магнитно совместима с системой автоблокировки ЧКАБ, выполнен­ной на базе электромагнитных реле.

Инерционность системы АБ-ЧКЕ при изменении сигналь­ных показаний не должна превышать 3 с.

Несущие частоты сигналов КРЛ должны быть 25 и 75 Гц на участках с электротягой переменного тока и 50 Гц - на участках по­стоянного тока, а на участках с автономной тягой - 25, 50 или 75 Гц.

Напряжение на выходах источника питания блока МПП "+5 В", "-ОП" при номинальном входном напряжении питания должны иметь следующие значения: (5,0±0,1)В; (-15,0+0,1) В. Амплитуда пульсации напряжения не должны превышать следующих значений: 150 мВ и 70 мВ.

Отклонения выходных напряжений источников питания от номинальных значений при изменениях температуры окружающей среды от -50 °С до +60 °С должно быть в пределах: для выхода "+5 В" - не более ±0,15 В, для выхода "ОП" - не более ±10 %.

Отклонения выходных напряжений источников питания от номинальных значений при колебаниях входного напряжения питаю­щей сети в пределах +5 % и -10 % должны быть в следующих преде­лах: для выхода "+ 5В" - не более 3 %, для выхода "ОП" - 10 %.

Для включения электромагнитных реле блок МПП аппара­туры АБ-ЧКЕ должен формировать сигнал постоянного тока напря­жением не менее 12 В на нагрузке 1230 Ом.

Суммарный ток, потребляемый микропроцессорным бло­ком АБ-ЧКЕ, при номинальном напряжении питания должен быть не более 2 А.

Степень защиты микропроцессорного блока от воздейст­вия твердых тел диаметром более 1 мм и брызг воды должны соответ­ствовать Ж 44 по ГОСТ 14255-80.

На участках железных дорог с односторонним движением интервальное регулирование при движении по неправильному пути системой АБ-ЧКЕ должно осуществляться по сигналам АЛС.

В системе АБ-ЧКЕ должна быть предусмотрена защита, исключающая появление разрешающего показания на путевом свето­форе при кратковременной потере поездного шунта.

Аппаратура одной сигнальной точки системы АБ-ЧКЕ должна размещаться в релейном шкафу типа ШРУ-М.

Система АБ-ЧКЕ должна обеспечивать передачу на локомотив четырех сигнальных показаний.

2.5. Требования к надёжности системы АБ - ЧКЕ.

1.                 Система автоблокировки АБ-ЧКЕ должна быть ремонтируе­мой и эксплуатируемой до предельного состояния.

2.                 Аппаратура системы по определенности назначения должна относиться к изделиям конкретного назначения.

3.                 По числу возможных состояний аппаратура АБ-ЧКЕ должна относиться к изделиям вида II.

4.                 По режимам применения аппаратура АБ-ЧКЕ должна отно­ситься к изделиям, насчитанным на непрерывное длительное приме­нение.

5.                 По последствиям отказов или достижению предельного со­стояния при применении система должна относиться к изделиям, от­казы или переход в предельное состояние которых не приводит к по­следствиям катастрофического характера.

6.                 Аппаратура системы должна быть восстанавливаемой.

7.                 Аппаратура системы АБ-ЧКЕ должна быть обслуживаемой и контролируемой перед применением.

8.                 Надежность аппаратуры АБ-ЧКЕ в условиях и режимах экс­плуатации, установленных в п.п. 3.1-3.7, должна характеризоваться следующими значениями показателей:

- средняя наработка на отказ (Т0) аппаратуры сигнальной точки должна быть не менее 50000 ч;

- коэффициент готовности аппаратуры должен быть не менее 0,9999;

- полный средний срок службы системы должен быть не менее 15 лет.

9. Количественные значения показателей надежности, а также средний срок службы между средними ремонтами будут рассчитаны на последующих этапах разработки и уточнены по результатам экс­плуатационных испытаний.

10. Отклонения выходных напряжений источника питания МПП от номинального значения при эпизодических провалах напря­жения питающей сети длительностью 60 мс до уровня 0,5 Uном не должны превышать следующих значений: для выхода "5 В" - 3 %; для выхода "ОП" - 10 %.

11. Отклонение выходных напряжений источников питания от номинальных значений при воздействии несимметричных импульс­ных помех со средней длительностью 0,4 мкс и экспоненциальном за­коне распределения амплитудных значений (параметр закона распре­деления = 0,25-10-6) для выхода "5 В" не должен превышать - 3 %; для выхода "ОП"-±10%.

12. Требования по безопасности технических средств системы должны определяться в соответствии с требованиями с ОСТ 32.18-92. Безопасность технических средств микропроцессорной сис­темы АБ-ЧКЕ в условиях и режимах эксплуатации, установленных в п.п. 1-11 настоящего ТЗ должна характеризоваться следующими качественными и количественными показателями:

- аппаратурным резервированием 2^2;

-жесткой синхронизацией резервированных вычислительных ка­налов;

- периодическим тестированием и сравнением работы вычисли­тельных каналов (период диагностирования tд<300 мс);

- несимметричными отказами внешнего интерфейса;

- интенсивностью опасных отказов < 10-12 1/ч.

13. Опасными отказами технических средств системы АБ-ЧКЕ являются отказы, приводимые к смене показаний напольных светофо­ров на более разрешающие (вместо красного желтый или зеленый, вместо желтого - зеленый и т.п.).

14. Соответствие системы АБ-ЧКЕ требованиям безопасности, установленным в пункте 3.12, на этапе проектирования оценивают расчетным методом на основании данных об интенсивности отказов комплектующих изделий, о достоверности используемых мер контро­ля; на этапе предварительных испытаний - методом имитационного моделирования; на этапе серийного производства - контрольными испытаниями на стендах, физическим моделированием отказов.

15. Аппаратура системы АБ-ЧКЕ должна работать без сбоев при одновременном воздействии дестабилизирующих факторов пере­численных в п.п. 2.2.11, 2.2.12 и 2.10, 2.11.

2.6. Структурная схема микропроцессорного приемопередатчика.

Структурная схема микропроцессорного приёмопередатчика при­ведена на рис. 1. В схеме приняты следующие условные обозначения: АЦП1,АЦП2-аналого-цифровые преобразователи; МЦП1-1, МЦШ-2, МЦП2-1, МЦП2-2 - микропроцессорные контролеры; СК1, СК2-схемы контроля первого и второго каналов; СД - схема диагностики; СКИ-схема коммутации интерфейса; Ивв, Ивыв - интерфейсы ввода и вывода; БКТ1, БКТ2 - бесконтактные коммутаторы тока; Ком. вх.- коммутатор входной цепи; МИП-модуль источника питания.

Из рельсовой цепи на вход ППМ подаётся амплитудно-манипулированный сигнал. Через коммутатор Ком.вх. входной сигнал поступает на микросхемы аналого-цифрового преобразования АЦП1 и АЦП2 первого и второго каналов. Цифровые значения входного сигнала подаются на микропроцессорные контролеры. В контроллерах выпол­няются процедуры приёма, обработки и формирования сигналов в соот­ветствии с технологическим алгоритмом функционирования. В резуль­тате дешифрирования кодовых комбинаций включаются сигнальные ре­ле Ж, ЖЗ или 3.

Соответствие между принимаемыми кодовыми комбинациями и числом возбужденных сигнальных реле приведено в табл. 1. Соответствие между принимаемой кодовой комбинацией и состоянием сигнальных реле.


Таблица 1.

Принимаемая кодовая комбинация

Состояние сигнальных реле

КЖ

Ж, ЖЗ, 3

Ж

Ж, ЖЗ, 3

3

Ж, ЖЗ, 3

Отсутствие кодовых сигналов

Ж, ЖЗ, 3

Примечание: Черта над символами, обозначающими реле, означа­ет его возбуждённое состояние, а черта снизу - обесточенное.

В кодере, в зависимости от принятой информации, происходит формирование кодовых комбинаций, передаваемых в смежную рельсо­вую линию. Кодовая последовательность через интерфейс выходных цепей управляет работой бесконтактного коммутатора БКТЦ при пра­вильном направлении движения) или БКТ2 (при неправильном направ­лении движения). Амплитудно-манипулированные сигналы подаются в рельсовую цепь.

Контроль синхронной и синфазной работы комплектов, входящих в каналы ППМ, осуществляется схемами контроля. Для этого в каждом комплекте имеются контрольные точки, с которых через схемы сжатия информационные сигналы КТ подаются на схемы контроля СК1 и СК2. Нарушение синхронности и синфазности контрольных сигналов в пер­вом канале фиксируется СК1, а во втором - СК2. При отказе одного из комплектов гаснет индикаторный светодиод "Диагн.1", либо "Диагн.2". Схема диагностики СД обнаруживает неисправный канал и через схему коммутации интерфейса СКИ подключает внешние цепи к входам и вы­ходам исправного канала. В зависимости от этого загорается светодиод ведущего канала "Ведущ.1", либо "Ведущ.2".

На входы каналов через интерфейс ввода Ивв подаются сигналы контроля передаваемого кода. При движении по правильному направле­нию - по шине "Контр.код", а при неправильном направлении - по шине "Контр.код.н/н". С помощью контактов огневых реле КО, ЖО, ЗО про­веряется целостность нитей накала ламп светофора. От контакта реле Н через интерфейс ввода Ивв в ППМ поступает информация о смене на­правления движения. С помощью настроечных перемычек выбирается значность сигнализации, устанавливается режим работы ППМ - как сиг­нальной точки (с.т.) автоблокировки, либо как транслятора (трансл.), а также производится настройка ППМ на прием сигналов от передатчика с КПТШ-515, либо с КПТШ-715.

Инициализация каналов ППМ и запуск схем контроля СК1 и СК2 при первом включении и после перерывов электроснабжения осуществ­ляется схемой запуска СЗ. Управляющие импульсы СЗ инициализируют микропроцессорные контроллеры МЦП.

Бесконтактный коммутатор тока БКТ2 обеспечивает кодирование рельсовой цепи при движении поездов в неправильном направлении.

В выходном интерфейсе ППМ предусмотрены шины для передачи диагностической информации о состоянии аппаратных средств автобло­кировки по каналу связи дистанционного контроля.

Индикаторный светодиод "Вход" сигнализирует о принимаемых кодовых посылках. Индикаторы "Контр. код" и "Контр. код н/н" работают в соответствии с сформированными кодовыми посылками при движении поездов в правильном и неправильном направлениях.

Электропитание узлов ППМ осуществляется от встроенного ис­точника питания МИП. Для контроля наличия рабочих напряжений на шинах питания установлены индикаторные светодиоды.

2.7.Схема контроля для микропроцессорного приемопередатчика.

Схема контроля СК контролирует синхронность и синфазность работы комплектов, входящих в канал. Принципиальная схема Схемы контроля и перечень элементов приведены в Приложении 1. Входными яв­ляются сигналы свертки КТ1 и КТ2, поступающие с МЦП1 и МЦП2.

С помощью инвертора DD1 формируется сигнал КТ2

Сигнал КТ2 выпрямляется с помощью конденсаторов CI, C5 и диодов VD2, VD5. Значение сопротивления R4 задает предел изменения напряжения эмиттера транзистора VT4 от ОВ до -0,7В.

На выводы 3 и 4 выпрямительного моста VD1 поступают КТ1 и КТ2. Если они синхронны и находятся в противофазе, то с вывода 2 моста VD1 на катод фотодиода в оптроне ED1.1 подается положитель­ный потенциал, а с вывода 1 на анод фотодиода в оптроне ED1.2 пода­ется нулевой потенциал.

После подачи положительного импульса "Запуск!" на конденсатор С12, отрицательный потенциал с его обкладки подается на эмиттеры транзисторов VT1 и VT2. Далее на эмиттеры VT1 и VT2 отрицательный потенциал поступает при подаче контрольной частоты на выпрямительные диоды VD6 и VD7.

На конденсаторы СЗ и С4 с выхода таймера в противофазе подает­ся контрольная частота 89 кГц. При поступлении положительного им­пульса на С4, на базе VT2 - нулевой потенциал, который выше потен­циала эмиттера, и VT2 открыт. При поступлении паузы на С4, потенци­ал на одной его обкладке падает с +5 В до 0 В, на второй обкладке — с 0 В до -5 В, и потенциал базы VT2 становится ниже потенциала эмиттера. VT2 закрывается. Транзистор VT1 работает аналогично.

С коллекторов транзисторов VI1 и VT2 на катоды светодиодов в оптронах ED1.1 и ED1.2 в противофазе подается контрольная частота, импульсы которой имеют отрицательную полярность. Когда открыт VT2, через фотодиод оптрона ED1.1 на конденсатор С6 поступает поло­жительный потенциал с вывода 2 моста VD1. VT1 и ED1.2 при этом за­крыты.

Когда открыт VT1, через фотодиод оптрона ED1.2 на конденсатор С6 поступает нулевой потенциал с вывода 1 моста VD1. При этом VT2 и ED1.1 закрыты.

Когда с ED1.1 на С6 поступает положительный импульс, VT4 от­крыт и потенциал его эмиттера равен потенциалу коллектора, т.е. нулю. На резисторе R8 при этом падает 4,3 В и на открытом р-n переходе база-эмиттер транзистора VT4 падает 0,7 В.

Когда с ED1.2 на С6 поступает пауза, потенциал на одной его об­кладке изменяется с +5 В до 0 В, на второй обкладке с 0 В до -5 В. VT4 при этом закрыт, т.к. потенциал его базы (-5В) оказывается ниже потенциала эмиттера. На R8 при этом падает 9,3 В.

Когда VT4 закрыт, на эмиттер транзистора VT5 поступает отрица­тельный потенциал, и VT5 открыт. Когда VT4 открыт, то потенциал ба­зы транзистора VT5 равен потенциалу его эмиттера и VT5 закрыт.

Когда VT5 открыт, на базу транзисторов VT7 и VT8 поступает от­рицательный потенциал. При этом VT8 закрыт, a VT7 - открыт. Положи­тельным потенциалом, поступающим с эмиттера VT7 заряжается кон­денсатор С11. Во время заряда конденсатора С11 диод VD6 закрыт, VD7 - открыт.

Когда VT5 закрыт, на базу транзисторов VT7 и VT8 поступает от­рицательный потенциал. При этом VT7 закрывается, VT8 - открывается. Когда открывается VT8, потенциал на одной обкладке конденсатора СП изменяется с +5 В до 0 В, на второй обкладке — с 0 В до -5 В. Отрицательный потенциал с СП через открытый диод VD6 поступает на эмит­теры транзисторов VT1, VT2, и заряжает конденсатор С12. Когда диод VD6 закроется, на эмиттеры транзисторов VT1 и VT2 отрицательный потенциал будет поступать с обкладки конденсатора С12.

Страницы: 1, 2, 3



2012 © Все права защищены
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.