Главная страница
Навигация по странице:

  • 1. ОСНОВЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ, ТЕЛЕМЕХАНИКИ и связи 1.1. Основы телемеханики 1.1.1. Классификация систем железнодорожной автоматики и телемеханики

  • 1.1.2. Классификация телемеханических систем 1.1.3. Принцип построения систем телеуправления и телесигнализации

  • Полуавтоматическая блокировка

  • Автоматическая блокировка

  • Автоматическая локомотивная сигнализация

  • Автоматическая локомотивная сигнализация как основное средство сигнализации

  • Диспетчерская централизация

  • Диспетчерский контроль за движением поездов

  • Электрическая централизация

  • Ключевая зависимость стрелок и сигналов

  • Автоматизация и механизация сортировочных горок

  • Устройства сигнализации на пересечениях автомобильных и железных дорог

  • Устройства автоматического выявления перегретых букс в движущихся составах

  • Устройства контроля схода и волочения деталей подвижного состава

  • Устройства контроля свободности перегона

  • 1.1.2. Классификация телемеханических систем

  • Системы телеуправления

  • Системы телеизмерения

  • 1.1.3. Принцип построения систем телеуправления и телесигнализации

  • КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ АТС-ОПУ. 1. основы железнодорожной автоматики, телемеханики и связи


    Скачать 2.77 Mb.
    Название1. основы железнодорожной автоматики, телемеханики и связи
    АнкорКОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ АТС-ОПУ.doc
    Дата06.12.2017
    Размер2.77 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаКОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ АТС-ОПУ.doc
    ТипДокументы
    #10724
    страница1 из 20
      1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   20

    Введение



    Ведущую роль по увеличению пропускной и провозной способности дорог, повышению перерабатывающей способности сортировочных горок, грузовых станций, сокращению времени оборота вагонов, увеличению скорости грузовых и пассажирских поездов при минимальных по сравнению с другими устройствами затратах играют устройства автоматики, телемеханики и связи, а также автоматизированные системы управления перевозками и технологическими процессами. Для регулирования движения поездов на перегоне широкое применение поручил комплекс устройств, в который входят: автоблокировка (АБ), автоматическая локомотивная сигнализация (АЛС), диспетчерский контроль (ДК).

    Регулирование движения поездов на станциях производится средствами релейной электрической централизации (ЭЦ).

    Большое распространение получила диспетчерская централизация (ДЦ) для телемеханического управления стрелками и сигналами ряда промежуточных станций с одного диспетчерского поста.

    Формирование составов осуществляется на сортировочных станциях, оборудованных устройствами горочной автоматики (ГАЦ, АРС и др.).

    До последнего времени практически все перечисленные устройства монтировались на реле первого класса надежности или кодовых реле. В последние десятилетия стали интенсивно внедряться микроэлектронные и микропроцессорные устройства железнодорожной автоматики и телемеханики. Разработка устройств на современной элементной базе предусматривает и совершенствование алгоритмов работы новых устройств многократно расширяющих функциональные возможности систем управления и контроля за движением поездов.

    1. ОСНОВЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ, ТЕЛЕМЕХАНИКИ и связи

    1.1. Основы телемеханики

    1.1.1. Классификация систем железнодорожной автоматики и телемеханики

    1.1.2. Классификация телемеханических систем

    1.1.3. Принцип построения систем телеуправления и телесигнализации

    1.1.4. Принцип построения систем телеизмерения

    Контрольные вопросы
    1.1.1. Классификация систем железнодорожной автоматики и телемеханики

    В зависимости от размеров движения и условий работы на железных дорогах проектируются различные системы сигнализации централизации и блокировки и увязываемые с ними устройства. Ниже приведены основные системы автоматики и телемеханики, которые применяются на железнодорожном транспорте.

    Полуавтоматическая блокировка (ПАБ). Такая система путевой регулирования движения поездов на перегоне, при которой правом на занятие поездом межстанционного перегона при ПАБ является разрешающее показание выходного светофора. Светофор открывается только в случае свободности перегона. До момента прибытия поезда на соседнюю станцию весь перегон закрыт для движения. Недостатком данной системы является низкая пропускная способность ж/д линий.

    Автоматическая блокировка (АБ). При АБ весь межстанционный перегон делится на блок-участки, правом на занятие поездом блок-участка является разрешающее показание проходного светофора. Показания светофоров при АБ переключаются автоматически под действием самих движущихся поездов. Такая система организации движения позволяет пропускать поезда попутного следования через небольшие промежутки времени, что значительно увеличивает пропускную способность ж/д линий по сравнению с ПАБ.

    Устройства АБ и ПАБ не должны допускать открытия выходного или проходного светофора до освобождения подвижным составом ограждаемого ими блок-участка (межстанционного или межпостового перегона), а также самопроизвольного закрытия светофора в результате перехода с основного на резервное электроснабжение или наоборот. При АБ все светофоры должны автоматически принимать запрещающее показание при входе поезда на ограждаемые ими блок-участки, а также в случае нарушения целостности рельсовых цепей этих участков. На станциях, расположенных на участках, оборудованных путевой блокировкой, эти устройства должны иметь ключи-жезлы для хозяйственных поездов, а на станциях участков с ПАБ, где применяется подталкивание поездов с возвращением подталкивающего локомотива, – ключи-жезлы и для них.

    Автоматическая локомотивная сигнализация (АЛС) – система, состоящая из локомотивных и напольных устройств (АБ), при помощи которой показания впередилежащего светофора передаются в кабину машиниста. Локомотивные светофоры устанавливаются в кабине управления локомотива, мотор-вагонного поезда, специального самоходного подвижного состава и выдают сигнальные показа­ния непосредственно машинисту и его помощнику или водителю дрезины и его помощнику. Система АЛС работает совместно с системой автоблокировки. В случае потери машинистом способности управления локомо­тивом устройства АЛС обеспечивают автоматическую остановку поезда перед путевым светофором с запрещающим показанием.

    Автоматическая локомотивная сигнализация как основное средство сигнализации и связи при движении поездов (АЛСО). АЛС применяется как самостоятельное средство сигнализации и связи, при которой движение поездов на перегоне в обоих направлениях осуществляется только по сигналам локомотивных светофоров.

    Диспетчерская централизация (ДЦ), система позволяющая управлять из единого пункта (поста ДЦ) стрелками и светофорами ряда станций и перегонов; осуществляет контроль на аппарате управления за положением и занятостью стрелок, перегонов, путей на станциях и прилегающих к ним блок-участков, а также повторение показаний входных, маршрутных и выходных светофоров; ведет автоматическую запись графика исполненного движения поездов.

    Диспетчерский контроль за движением поездов (ДК). Устройства диспетчерского контроля за движением поездов на участках, оборудованных АБ, должны обеспечивать контроль установленного направления движения (на однопутных перегонах), занятости блок-участков, главных и приемо-отправочных путей на промежуточных станциях, показаний входных и выходных светофоров, технического состояния устройств СЦБ (для вновь внедряемых системы ДК).

    Электрическая централизация (ЭЦ). Система, позволяющая управлять пассажирской и маневровой работой станции с единого поста управления. Система ЭЦ включает в себя аппаратуру центрального поста и напольного технологического оборудования. К аппаратуре центрального поста ЭЦ относятся пульт управления и выносное табло (на котором отображаются состояние станционных участков пути, показания светофоров, положение стрелок). На промежуточных станциях применяется пульт-табло, на котором зона управления и индикации совмещены. К напольным устройствам относятся стрелочные приводы, светофоры, рельсовые цепи, устройства пневмообдувки стрелок, электрообогрева контактов автопереключателя, релейные шкафы, устройства ограждения путей и т. д.

    Ключевая зависимость стрелок и сигналов (МКУ). Устройства ключевой зависимости обеспечивают взаимное замыкание стрелок и сигналов посредством контрольных замков.

    Стрелочные контрольные замки должны:

    – допускать извлечение ключа только при запертой стрелке;

    – запирать стрелки только в положении, указанном на вынутом из замка ключе, при условии плотного прилегания остряка к рамному рельсу;

    – не допускать возможности запирания стрелки при неплотном прилегании остряка к рамному рельсу.

    Автоматизация и механизация сортировочных горок (ГАЦ-АРС). Устройства механизации и автоматизации сортировочных горок должны обеспечивают непрерывное, бесперебойное и безопасное расформирование составов с расчетной (проектной) скоростью роспуска. Горочная централизация обеспечивает:

    – индивидуальное управление стрелками;

    – электрическое замыкание всех пошерстных стрелок, по которым осуществляется роспуск составов;

    – контроль положения стрелок и занятости стрелочных секций на пульте управления.

    Устройства сигнализации на пересечениях автомобильных и железных дорог, сплетениях железных дорог и у крупных искусственных сооружений, включая тоннели и места горных обвалов (ПС, ТС, ЗС). Автоматическая переездная сигнализация начинает подачу сигнала остановки в сторону автомобильной дороги, а автоматические шлагбаумы принимают закрытое положение за время, необходимое для заблаговременного освобождения железнодорожного переезда транспортными средствами до подхода поезда к железнодорожному переезду.

    Автоматическая система оповещения о приближении поезда (АОПП). Перегоны с АБ и станции с ЭЦ стрелок должны оборудоваться автоматической системой оповещения о приближении поезда работников, выполняющих работы на путях в соответствии с планами, утвержденными ОАО «РЖД».

    Устройства автоматического выявления перегретых букс в движущихся составах (ПОНАБ, ДИСК, КТСМ). Данные устройства обеспечивают обнаружение и передачу дежурному по впереди лежащей станции, а на участках, оборудованных ДЦ, поездному диспетчеру информацию о наличии и расположении в поезде перегретых букс.

    Устройства контроля схода и волочения деталей подвижного состава (УКСПС). Контрольно-габаритные устройства (КГУ). Средства автоматического контроля технического состояния подвижного состава на ходу поезда обеспечивают обнаружение и передачу дежурному по впереди лежащей станции, а на участках, оборудованных ДЦ, поездному диспетчеру информации о наличии и расположении в поезде неисправного подвижного состава и о виде неисправности.



     

     

     


    Рис. 1.1. Взаимосвязь систем железнодорожной автоматики и телемеханики
    Устройства контроля свободности перегона (участка пути) на основе счета осей. На железнодорожном транспорте системы счета осей применяются для следующих целей:

    • контроля занятости путевых и стрелочных участков;

    • контроля прибытия поезда в полном составе с перегона на станцию (в системах РПБ);

    • определения номеров поврежденных колесных пар в системах обнаружения перегревшихся букс или неисправностей бандажей колес (в системах контроля состояния подвижного состава на ходу поезда).

    Взаимосвязь всех перечисленных систем можно рассмотреть на примере рис. 1.1.
    1.1.2. Классификация телемеханических систем

    В процессе управления производственными работами возникает необходимость передачи информации о ходе выполнения работ, а также команды управления. Системы автоматики необходимы для автоматизации различных процессов, в то время как телемеханические системы предназначены для передачи и обработки таких сообщений. На железнодорожном транспорте к телемеханическим системам предъявляются особые требования, так они непосредственно влияют на безопасность движения поездов.

    Телемеханика – это отрасль науки и техники, охватывающая теорию и технические средства преобразования и передачи информации для управления техническими системами на значительное расстояние.

    На железнодорожном транспорте системы телемеханики получили широкое распространение при централизованном управлении объектами, расположенными на значительном расстоянии от центра управления. Телемеханические системы подразделяются на несколько основных групп в зависимости от выполняемых функций.

    Системы телеуправления (ТУ) предназначены для передачи управляющих команд от пункта управления непосредственно к управляемым объектам.

    Системы телесигнализации (ТС) предназначены для передачи информации о состоянии контролируемого объекта к пункту управления.

    Системы телеизмерения (ТИ) предназначены для контроля значений различных показаний объекта управления на расстоянии.

    Системы телерегулирования (ТР) предназначены для передачи сигналов установки от пункта управления к управляемому объекту. Данные системы используются для передачи команд на объекты, имеющие множество различных состояний.

    Также существуют комбинированные системы, которые объединяют несколько ранее названных систем.

    Все системы телемеханики являются системами передачи информации. Эти системы содержат совокупность технических средств передачи информации от источника к исполнительному устройству (рис. 1.2). Основными элементами такой системы являются:

     источник сообщения (ИС);

     кодирующее устройство (КУ) формирует из сообщения «А» сигнал;

     передатчик-модулятор (ПМ) нужен для преобразования сигнала в вид, удобный для передачи по линии связи;

     линия связи (ЛС) – физическая среда, по которой передаются сигналы;

     приёмник-демодулятор (ПД) – преобразует принятый сигнал в первоначальный вид;

     декодирующее устройство (ДУ), которое формирует из полученного сигнала первоначальное сообщение;

     формирователь сигнала реализации (ФСР) необходим для формирования сигнала управления в зависимости от принятого сигнала;

     исполнительное устройство.

    Рис. 1.2. Структурная схема простейшей системы передачи информации
    Система телемеханики нужна для передачи сообщения от источника к получателю, если сигнал переданный принят без искажений и полностью соответствует первому, то задача телемеханической системы является выполненной.
    1.1.3. Принцип построения систем телеуправления и телесигнализации

    Управление удаленными объектами осуществляется из единого пункта управления (ПУ) оператором. На этом пункте нахо­дится диспетчерский комплект приемно-передающей аппаратуры, а непосредственно около управляемых или контролируемых объектов размещаются комплекты контролируемых пунктов (КП).

    Управляемые или контролируемые объекты территориально могут быть:

     размещены в одном месте – сосредоточенные объекты (рис. 1.3, а);

     разбросаны небольшими группами на значительные расстояния друг от друга – рассредоточенные объекты (рис. 1.3, б).

    При сосредоточенных объектах управления или контроля на все объекты устанавливают общий комплект (КП), а при рассредоточенных около каждой группы (или отдельных объектов управления или контроля) устанавливается свой комплект аппаратуры.

     

     

     


    Рис. 1.3. Виды распределения объектов управления
    Системы телеуправления (ТУ) самостоятельно применяют очень редко, чаще всего их дополняют устройствами телесигнализации (ТС). Такие системы называются системами «ТУ – ТС». Для них характерна пере­дача ограниченного числа дискретных команд или извещений. При их передаче используются следующие методы избирания: прямое, кодовое и групповое.

    Прямое избирание характеризуется тем, что содержание каждого сообщения (команды) определяется только одним импульсом определенного качества. Принцип прямого избирания может быть пояснен при помощи схемы рис. 1.4.


     

     

     

     

    Рис. 1.4. Система с прямым избиранием
    Если требуется управлять N объектами и при этом каждый объект может быть включен либо отключен. То для этого необходимо передать N*2 различных команд: «Включить 1-й объект»; «Отключить 1-й объект»; «Включить 2-й объ­ект»; «Отключить 2-й объект» и т. д.

    На передающей стороне устанавливаются передатчики (Пер1… Пер N), которые вырабатывают различные колебания (отличающиеся по частоте). Если сигнал отсутствует (Пер 1, Пер N), то это означает посылку «0», если сигнал посылается (Пер 2) – «1». Колебания передаются по линии связи (ЛС). Разделение посылок осуществляется на приемном конце полосовыми фильтрами (ПФ1 … ПФ N), на выходе которых подключаются исполнительные реле (Р 1 … Р N).

    Важное свойство систем с прямым избиранием – возможность одновременной передачи в них одной, двух или всех возможных команд, так как каждая команда посылается независимо – по своему каналу.

    Кодовое избирание характеризуется тем, что каждая: команда передается определенной кодовой комбинацией.

    На передающем конце системы с кодовым избиранием устанавливают шифратор, а на приемном – дешифратор. При нажатии одной из кнопок управления (К1 … К5) сигнал поступает на шифратор (Ш), который преобра­зует этот сигнал в определенную комбинацию кода. Через линию связи (ЛС) эта комбинация поступает на фильтры приемного ­комплекта (ПФ), которые выделяют импульсы. Сигналы на их выходах выпрямляются выпрямителями (В1, В2, ВЗ) и в виде кода комбинаций импульсов поступает на дешифратор (Д), который обеспечивает при каждой фиксированной комби­нации входных импульсов возбуждение только одного исполнительного реле (Р1 … Р5) на выходе.

    Групповой метод избирания применяется чаще всего если необходимо управлять рассредоточенными системами телемеханики и когда имеется значительное количество объектов управления. При таком способе все кодовые комбинации разбивают на группы. Первая группа элементов сообщения несет информацию о номере контрольного пункта, вторая о виде команды управления (включить/выключить), а третья – номер объекта управления. Принцип построения системы телеуправления с групповым методом избирания поясняет рис. 1.6.


     

     

     

     

    Рис. 1.5. Функциональная схема системы ТУ с кодовым избиранием

     

     

     

     

    Рис. 1.6. Структура системы ТУ с групповым избиранием
    На пульте управления передаваемое сообщение ТУ кодируется и передается в линию связи в виде серии импульсов, обладающих определенными признаками. На контролируемом пункте импульсы воспринимаются специальными устройствами, декодируются и приводят в действие управляемый объект.

    Для передачи команд ТУ аппаратура пункта управления содержит следующие функциональные узлы:

     пусковой узел П, воспринимающий команды с пульта управления и запускающий кодирующие устройства;

     генератор Г, вырабатывающий импульсы тока для передачи по линии связи;

     кодер К для кодирования сообщения (придает импульсам тока определенные качества);

     распределитель Р, осуществляющий разделение сигналов;

     линейный узел Л, служащий для согласования кодирующих устройств с линией связи.

    Аппаратура контрольного пункта для приема команд ТУ содержит:

     линейный узел Л, воспринимающий импульсы тока из линии связи и фиксирующий их качество;

     декодер Д, осуществляющий декодирование принятого кодового сообщения, т.е. определяющий объект, которому передается приказ, и формирующий сигнал управления этим объектом;

     защитный узел 3, предназначенный для обнаружения или исправления шибок при передаче сообщения по каналу связи.
      1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   20