Технические средства сортировочных горок, обеспечивающие безопасность движения

(окончание)

Развитие  систем автоматизированного управления безопасностью движения на сортировочных станциях    

    Успешное решение задач развития деятельности ОАО «РЖД» на современном транспортном рынке неразрывно связано с устройствами железнодорожной автоматики, которые всегда были и остаются техническими средствами обеспечения безопасности движения поездов и автоматизации перевозочных процессов.

Особенно остро проблема обеспечения безопасности движения   стоит на  сортировочных станциях, поскольку, как известно,  основной поток грузов и составов идёт через сортировочные станции, на которых осуществляется расформирование и формирование составов. Если раньше на сортировочных станциях особый упор делался на развитие технических средств и  горочных систем, обеспечивающих безопасность    скатывания вагонов с сортировочной горки, то сегодня этого для повышения безопасности движения и увеличения их пропускной способности уже не достаточно,  поскольку эти технические средства и системы  не препятствовуют проезду локомотивов на красный свет, а также не исключают других негативных проявлений «человеческого фактора» на технологический процесс работы сортировочной станции. Наиболее эффективно задачи обеспечения безопасности движения, повышения перерабатывающей способности сортировочной станции и снижения роли «человеческого фактора» при управлении ее работой могут решаться только при комплексном подходе к станционным технологическим процессам, увязке  уровня устройств СЦБ и информационно-планирующего уровня (ИПУ) станции, получения информации от действующих устройств в режиме реального времени.

              Рассмотрим эту проблему более подробно.

Известно, что технологический процесс роспуска составов содержит существенный элемент риска. Требования по безопасности роспуска составов в настоящий момент обеспечиваются преимущественно проектными решениями: выбором высоты горки и профиля ее спускной части, энергетической высотой, техническими характеристиками, текущим состоянием и размещением тормозных средств, длиной защитных стрелочных участков, быстродействием стрелочных горочных приводов, составом и надежностью работы устройств защиты горочных стрелок. Недостатки в любом из перечисленных факторов при исправном состоянии системы управления и правильных действиях оперативного персонала могут привести к возникновения опасных сисуаий или снижению эффективности технологического процесса роспуска.

    Для горочной техники не подходит традиционный для устройств железнодорожной автоматики и телемеханики принцип «защитного отказа» при сбоях системы управления или неисправности устройств, поскольку перекрытие горочного сигнала и остановка надвига не могут прекратить движение отцепов уже отделившихся от состава и находящихся в движении под действием силы тяжести и инерции, а остановка вагонов на тормозной позиции при набегающим следом отцепе может привести к более тяжелым последствиям, чем их пропуск на пути сортировочного парка или ниже расположенные замедлители.

    Перечисленные особенности технологического процесса и недостатки используемых технических средств предопределили чрезмерную эксплуатацию «человеческого фактора» на сортировочных горках. Это выражается в прямом управлении стрелками и вагонными замедлителями с горочного поста с приоритетом ручного управления перед автоматикой: в использовании автоматического управления горочными устройствами только во время роспуска, в переходе на «ручное управление» при любом сбое системы или отказе датчика.

    С появлением на отечественном рынке номенклатуры микропроцессорных средств вычислительной техники, способных работать в системах управления исполнительными процессами и решать информационно-планирующие задачи, возникли предпосылки создания комплексных систем автоматизированного управления сортировочной станцией и исключения упомянутого « человеческого фактора». По сравнению с возможностями человека современные технические средства позволяют системам автоматизации обеспечить более высокий уровень реакции на изменение ситуации, быстрее проанализировать варианты развития нештатной ситуации и выбрать наиболее безопасный режим управления.

Несколько слов об истории автоматизации сортировочных горок. Первые системы горочной автоматической централизации (ГАЦ ) начали применяться еще  в 1948 г. С 1960 г. систему ГАЦ применяют в блочном исполнении на реле типа РКН. Она получила название БГАЦ-ЦНИИ и была предназначена для горок, имеющих не более восьми пучков по восемь путей в каждом (т.е. 64 маршрута).

        Повышение интенсивности работы сортировочных горок, появление новых конструкций вагонов, увеличение темпа роспуска, необходимость совершенствования технологии и расширения функций контроля протекания процесса сортировки обусловили дальнейшее развитие систем централизации. Была разработана система ГАЦ с контролем роспуска (ГАЦ-КР), которая предназначена для автоматической реализации роспуска составов с горки, контроля его исполнения с выдачей результатов контроля оператору. Такая система обеспечивает:

-комплексный контроль головной зоны горки, включающий контроль свободности участка головной стрелки ГАЦ и прохода длиннобазных вагонов;

-контроль появления нагона и дробления отцепов; 

-хранение информации в запоминающем устройстве о номере отцепа, фактическом количестве вагонов в отцепе и заданном маршруте; 

-выдачу всей информации на печать и включение индикации на пульте управления и пульте электромеханика.

    Система выполнена в основном на реле, а ряд узлов смонтирован на интегральных микросхемах малой степени интеграции.

    В 70-80-е годы XX века была разработана и получила внедрение на ряде сортировочных горок  система ГАЦ на микропроцессорной основе в составе КГМ – РИИЖТ. ГАЦ-КГМ отличалась большей информативностью и быстродействием. Наличие счётчиков осей перед изолированными участками стрелочных секций позволяло отделять отцепы друг от друга и восстанавливать маршруты отцепам в случае их разделения на стрелках. Однако упрощённость применяемых моделей и низкая надёжность элементной базы (КТС – ЛИУС2) ограничили зону применения этих систем лишь сортировочными горками средней мощности. Количество эксплуатируемых систем на сети дорог - 11.

Система была реализована на на одном из первых отечественных средств промышленной автоматики- КТС ЛИУС-2- производства Харьковского электротехнического завода. Промышленные копьютеры работали под управлением процессоров 580-й серии, имевших тактовую частоту 2МГц и объем ОЗУ 64 Кбайт. С сегодняшней точки зрения, когда в промышленной автоматике применяются процессоры с тактовой частотой 2ГГц и выше с объемом ОЗУ более 1 Гбайт, этим характеристики всерьез не воспринимаются. Вместе с тем, в начале 90-х годов система КГМ РИИЖТ явилась революционным прорывом в области обеспечения эффективной и безопасной работы сортировочных горок.

В числе основных достоинств системы следующие:

- автоматизация функций дежурного по горке по формированию программы роспуска;

- автоматическое управления горочными стрелками по программе роспуска с обеспечением защиты от перевода под вагонами любого типа на основе счетчика осей;

- автоматическое управление вагонными замедлителями с контролем заполнения путей подгорочного парка на глубину 360м;

- контроль фактического веса вагона и реализация безопасного управления вагонными замендлителями.

    Таким образом, в функциональном наборе системы была заложена основа для ограничения влияния «человеческого фактора» на процесс и результаты работы горки. Существенно сократилось количество брака в процессе сортировки вагонов. Дежурный по горке и горочные операторы получили надежный инструмент, позволяющий в любую погоду оценивать заполнение путей, измерять вес и скорость движения вагонов на тормозных позициях. Система автоматизации полностью взяла на себя управление горочными стрелками при роспуске и значительную часть работы по управлению вагонными замедлителями. В таких условиях у дежурного по горке и операторов принципиально изменились условия труда и круг решаемых задач. Вместо непрерывной и напряженной работы по управлению стрелками и замедлителями у них появилась возможность осущесчтвлять общую оценку ситуации на горке и в подгорочном парке и решать стратегические задачи оптимизации работы горки.

    Безусловно, уровень автоматизации и качество работы системы КГМ РИИЖТ существенно уступают современному уровню развития техники и технологии автоматизированного управления станционными процессами, однако она явилась предтечей современных систем автоматизации.

    На сегодняшний день на решающих сортировочных станциях внедрена комплексная система автоматизацией сортировочной станцией - КСАУ СС, явившаяся логическим продолжением и развитием системы КГМ РИИЖТ.

Наиболее существенные ее отличия от системы КГМ РИИЖТ заключаются в следующем:

-зона действия аппаратуры контроля заполнения путей распостранена на весь сортировочный парк, а не на 350 м как у КГМ РИИЖТ, при этом информация о заполнении путей, включающая не только размещение последнего вагона, но и оценку степени заполнения путей, величины межвагонных интервалов ( «окон»), скоростей движения и мест размещения всех групп вагонов на пути выводится на горочное табло коллективного пользования для операторов и используется системой торможения при расчете прицельных скоростей и управления замедлителями;

-система автоматизированного управления вагонными замедлителями учитывает помимо поосного веса вагонов также и текущее значение давления воздуха в тормозной системе замедлителя;

-в состав системы включена цифровая метеостанция;

-управляющий вычислительный комплекс системы выполнен со 100% резервированием, что обеспечивает максимальную готовность системы к выполнению своих функций и исключить остановки комплекса в период выполнения ремонтно-профилактических работ с оборудованием;

-датчики счета осей имеют важные функции самонастройки при изменении параметров окружающей среды и самодиагностики;

-в системе реализованы функции мониторинга технического состояния основных горочных устройств и возникновения опасных технологических ситуаций, при возникновении которых система производит автоматическую реконфигурацию, переходит на защитный алгоритм управления и оповещает оперативный персонал горки с помощью средств голосового и визуального оповещения;

-расширены функции контрольно-диагностического комплекса системы, что позволяет как в реальном времени, так и в записи измерять метрологически аттестованным способом  уровни и форму аналоговых и дискретных сигналов, анализировать их в привязке к горочной ситуации, что позволяет даже в самых сложных случаях определить причину нештатного развития событий, выявить неисправное оборудование и устранить опасность возникновения подобных отказов в будущем.

Кроме того, функции КДК СУ ГАЦ могут быть дополнены эффективной подсистемой поддержки принятия решений(СППР), которая способна обеспечить необходимую информационную поддержку не только обслуживающего персонала, т.е. электромехаников, но также руководителей служб автоматики и телемеханики, управления перевозками, включая дежурного по горке, начальника станции, руководителей отделов, вплоть до  начальника службы управления перевозками дороги.  В помощь обслуживающему персоналу СППР позволяет проводить развернутый анализ работы горочных устройств, выявлять тенденции в изменении их технических характеристик, планировать и осуществлять техническое обслуживание и замену с учетом фактического состояния устройсчтв. Оперативные работники и их руководитель при этом получают инструмент, позволяющий им объективно оценить качество и эффективность работы смен горочных операторов и отдельных исполнителей. Могут быть проанализированы такие показатели как количество ручных вмешательств при управлении горочными устройствами, качественные показатели управления6 количество запусков, отклонение реализованных скоростей отцепов от расчетных значений и др.

    Для обеспечения современных требований информационной безопасности система оснащена специализированным сервером-шлюзом, посредством которого осуществляется связь горочного комплекса с сетью передачи данных(СПД) ОАО «РЖД».

Автоматизированная система КСАУ СС на уровне    управления технологическими операциями с ипользованием напольных и постовых технических средств, алгоритмов систем и их взаимодействия реализует следующие функции:

- обеспечения безопасности по маршруту движения поезда, состава и отцепа, включая регулирование скорости надвига состава и скатывания отцепов;

-контроль скорости соударения и положения отцепов на путях сортировочного парка;

-логический контроль состояния путевых, постовых и локомотивных составных частей системы;

-формирование команд управления маршрутами движения поездов, маневровыми передвижениями и расформированием/ формированием составов;

-сбор, обработку диагностику и протоколирование данных о состоянии путевых, постовых и локомотивных компонентов системы, а также управляющих команд оперативного персонала.

    Обеспечение безопасности роспуска и формирования составов на сортировочной станции производится как на уровне технических, функциональных средств, так и на уровне алгоритмов автоматического управления. Системная и алгоритмическая избыточность используется для реализации реконфигурирования системы управления при сбоях и отказах отдельных элементов и нештатных опасных ситуациях.

    Можно сказать, что на сегодняшний день уровень развития технических средств позволяет ставить вопрос об обеспечении более высокого уровня безопасности в автоматическом режиме управления по сравнению с ручным. Пришло время, когда система автоматизации должна проверять на безопасность команды операторов до их выдачи на управление, что позволит уйти от пресловутого «человеческого фактора».

    Создание новых систем, смещение акцентов в сторону автоматического управления, в т.ч. и в нештатных ситуациях, требует новых подходов к разработке и испытаниям технических средств. В этой связи ОАО «РЖД» определены основные направления деятельности в области разработки и испытаний современных средств автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте:

- разработка нормативной базы по техническим требованиям к устройствам ЖАТ по требованиям безопасности, защиты от атмосферных и коммутационных перенапряжений, электромагнитной совместимости, технологии обслуживания;

- создание микропроцессорных систем различной конфигурации с функциями диагностирования;

- обеспечения полного цикла испытаний на безопасность систем ( в т.ч. на информационную), электромагнитную совместимость, устойчивость к атмосферным и коммутационным перенапряжениям, проведение сертификационных испытаний;

-внедрение средств резервирования и диагностики предотказных состояний действующих устройств ЖАТ, применение малообслуживаемого постового и напольного оборудования;

- внедрение современных информационных технологий планирования и контроля качества ремонтных и регламентных работ, контроля за организацией устранения неисправностей технических средств ЖАТ.

Рассмотрим более подробно  комплексную систему автоматизированного управления сортировочной станцией (КСАУ СС), которая впервые расширила зону автоматизации от сортировочной горки до сортировочной станции в целом и увязала уровень устройств СЦБ и ИПУ.  

    На сети российских железных дорог   выделен ряд важнейших сортировочных станций, где осуществляется  первоочередное внедрение такой системы. В их числе   станции   Бекасово-Сортировочное и Орехово-Зуево Московской ж.д., Инская Западно-Сибирской ж.д., Краноярск-Восточный Красноярской ж.д. и  других.

Пилотным  проектом   стала  комплексная автоматизация  станции  Бекасово-Сортировочное  Московской ж.д., где  в рамках системы КСАУ СС реализуются следующие задачи: текущее планирование  поездообразования  и отправления поездов; автоматизированное ведение графиков исполненной работы (ГИР) для диспетчерского аппарата станции; ускоренное формирование многогруппных поездов.

 Уровень железнодорожной автоматики системы КСАУ СС - комплексная автоматизированная система управления сортировочным процессом КСАУ СП, которая обеспечивает управление стрелками, сигналами, вагонными замедлителями, маневровыми локомотивами, указателями количества вагонов (УКВ) и компрессорными установками на сортировочной станции.

 Структура технических средств этого уровня представлена на рис.12.1.

Рис.12.1 Структура технических средств низового уровня автоматики

 В перечень решаемых задач включены функции контроля технологии обработки составов и мониторинга подвижных единиц в зоне контроля и управления.

 Горизонтальные парки    оборудованы системой горочной автоматической локомотивной сигнализации с передачей информации по цифровому радиоканалу (ГАЛС-Р), с помощью которой    осуществляется контроль за скоростью и управление маневровым локомотивом в автоматизированном режиме при автоматическом учёте состояния средств ЭЦ и ГАЦ на станции и обеспечивается  быстрый и безопасный надвиг и роспуск составов по организованным маршрутам, а так же гарантируется  непроезд локомотивом, оборудованным устройствами системы ГАЛС-Р, запрещающего сигнала или заторможенного вагонного  замедлителя.

 Система ГАЛС-Р   обеспечивает  безопасность движения при расформировании составов и при   маневровых передвижениях,  позволяет повысить безопасность роспуска составов, увеличить переработку вагонов   и улучшить условия труда локомотивных бригад, ДСПГ и ДСП по управлению процессом маневров. Она  осуществляет  контроль за перемещением вагонов по станции с передачей этой информации в информационно-планирующий уровень станции,  контролирует и регистрирует работу устройств СЦБ и локомотивов, осуществляет протоколирование своей работы, устройств ЭЦ станции и маневровых локомотивов. Передача информации между локомотивом и постом осуществляется по цифровому каналу радиосвязи непрерывно на протяжении всего времени работы локомотива на станции.

 Система  ГАЛС-Р позволяет рассчитать тормозную кривую для остановки локомотива в заданной точке и вовремя начать процесс торможения с учётом веса и длины состава или длины маневровой группы.  

Структурная схема системы ГАЛС Р показана на рис. 12.2.. 

Система состоит из постовой аппаратуры (ПА) ГАЛС Р, бортовой аппаратуры (БА) ГАЛС Р, напольного оборудования, антенно-фидерного оборудования. В состав постовой аппаратуры (ПА ГАЛС-Р)  входят: резервированный контроллер сбора данных (КСД); распределенная матрица опроса реле (РМО); автоматизированные рабочие место дежурных по станции (АРМы ДСП);  автоматизированное рабочее место электромеханика поста (АРМ ШНС). На основном посту   также устанавливается: резервированный управляющий вычислительный комплекс (УВК), увязанный с КСД и АРМами; резервированные антенно-фидерные устройства; шлюзы связи с АСУ станции.

УВК и шлюзы размещается в специальном помещении в электротехнических шкафах, КСД и АРМ ШНС - в отдельном или релейном помещениях постов ЭЦ,  АРМы ДСП - в помещении дежурного по станции.

Напольное оборудование включает в себя устройства считывания осей (счётчики осей, УСО), которыми оборудуются стрелки района формирования станции. Они адресуются напрямую в  КСД ближайшего поста управления или в отдельный контроллер.

В состав бортовой аппаратуры  (БА ГАЛС Р) входят: бортовой контроллер (БК); блок управления (БУ); блок индикации (БИ) с локомотивным светофором (СЛ); блок переключателей (БП); датчики  импульсов  (ДИ1, ДИ2); радиостанция; антенна. Блоки  БК и  радиостанция размещены в верхней передней нише локомотива, блоки СЛ и БИ устанавливаются перед машинистом, а блоки БП и БУ- на расстоянии вытянутой руки. Антенна закрепляется на крыше кабины локомотива. Датчики импульсов размещаются  на 2-ой и 5-ой оси локомотива со стороны помощника машиниста. Дополнительно система ГАЛС Р может увязываться со средствами спутниковой навигации, необходимой для позиционирования локомотива в системе, контроля перемещений на участках, не оборудованных устройствами ЭЦ.

Экраны АРМ ДСП и экран локомотивного блока индикации показаны на рис. 12.3 и 12.4.

Принцип функционирования системы ГАЛС-Р заключается в том, что КСБ ГАЛС Р каждую секунду опрашивает  устройства ЭЦ  

Рис.12.3. Экран АРМ ДСП

Рис.12.4. Экран локомотивного блока индикации

и передаёт эту информацию на УВК ГАЛС-Р, где формируется модель станции с учётом информации поступающей от БА ГАЛС-Р, средств спутниковой навигации и АСУ станции. Модель в удобной для пользователя (ДСП или электромеханик) форме отображается на АРМах системы. Аппаратура АРМов ДСП размещена на рабочих местах дежурных по станции. АРМ ДСП предназначен для отображения и регистрации технологических операций на станции, просмотра технологического журнала. Для каждого рабочего места ДСП, программа настраивается на отображение района станции, соответствующего зоне контроля и управления конкретного ДСП. Она дополняется сообщениями локомотивных устройств о скорости и направлении движения подвижных единиц, а также данными о закреплении и осмотре составов, поступающими от соответствующих напольных устройств, ИПУ или вводимыми ДСП со своих АРМов. Таким образом, динамическая модель, поддерживаемая ГАЛС-Р, описывает местоположение и перемещения подвижных единиц на путях и парках станции, а также фазы обработки составов и их временные границы. Эта информация отображается на мониторах АРМов ДСП ГАЛС Р и регистрируется протоколами работы системы.

    АРМ ШНС  используются для выдачи информации электромеханикам СЦБ об отказах устройств системы и аппаратуры ЭЦ в зоне действия ГАЛС-Р.

Дежурный по станции может автоматически фиксировать с помощью АРМа  следующие события: маршрут прибытия поезда, его заезд на путь парка прибытия, закрепление состава, выезд поездного локомотива, ограждение состава, завершение технического и коммерческого осмотров, снятие ограждения, заезд маневрового локомотива под состав, надвиг и роспуск состава. Большинство операций регистрируется автоматически с записью в электронном журнале. Предусмотрена также возможность «ручной» регистрации закрепления состава тормозными башмаками с указанием количества и номеров башмаков, которые с помощью удобного интерфейса вводятся ДСП  с клавиатуры своего АРМа. Информация о номере, индексе и параметрах поезда (в объёме натурного листа) поступает в ГАЛС-Р из ИПУ станции через шлюз, разграничивающий базы данных информационно-планирующих и управляющих систем. В обратном направлении передаются регистрируемые ГАЛС-Р операции и время их исполнения, на основании которых АСУ станции формирует график исполненной работы станции (ГИР).

УВК ГАЛС-Р   рассчитывает скоростной режим надвига состава с учётом сложности маршрута (сопротивление от кривых и противоуклон), веса состава с позиции минимизации времени подачи состава из парка прибытия, в том числе плавного перехода к скорости роспуска при основном надвиге и остановки состава у повторителя горочного сигнала при подтягивании. Маршруты надвига и роспуска дополняются информацией о показаниях горочного сигнала, расчётном значении скорости, виде маршрута (основной, попутный надвиг, роспуск, осаживание, манёвры), номере вершины горки, которая выводится на монитор блока индикации машиниста в дополнении к сообщениям о текущих значениях скоростей, позиции контроллера и расстоянии до конца маршрута.  Маршрутные задания  адресуются конкретному маневровому локомотиву, кодируются и передаются по радиоканалу его бортовому контроллеру БА.

Система ГАЛС-Р реализует три режима управления надвигом и роспуском: телеуправление, местное задания и «ручной».  Расчётная скорость при этом выполняет роль допустимого значения. В режиме телеуправления она реализуется автоматическими средствами системы управления силовой установкой локомотива. В режиме «местного задания» машинист может с клавиатуры локомотивного блока управления ГАЛС Р выбрать значение скорости роспуска в пределах допустимого значения и она будет поддерживаться средствами системы автоматически. В режиме «ручного» управления система только контролирует реализацию локомотивом заданной скорости.

В ПА ГАЛС-Р содержатся данные о путевом развитии и длине элементарных маршрутов (рельсовых цепей или неизолированных участков путей в зонах без централизации стрелок и сигналов), которые передаются в БА ГАЛС-Р при описании маршрута. Это позволяет по данным локомотивных скоростемеров и сигналов от ЭЦ станции точно определять координаты границ подвижной единицы и рассчитывать скорости движения, гарантирующие её остановку у закрытого сигнала или реализацию заданного значения с точностью до 0,5-1 км/ч.  

Обработка поезда по прибытию осуществляется с автоматической регистрацией основных технологических операций средствами ГАЛС -Р, начиная с момента вступления на участок приближения. При этом могут дополнительно отслеживаться следующие показатели: времена простоя поезда по неприёму, простой поездного и маневрового локомотива в парке прибытия, продолжительность надвига и роспуска.

Возможности системы позволяют минимизировать время надвига, а с использованием предварительного и попутного режимов движения ещё больше сократить интервалы между роспусками.

Бортовая аппаратура ГАЛС Р  реализует скоростной режим с помощью ступенчатого управления силовой установкой локомотива, аналогичного позициям контролера машиниста, плавного управления в пределах одной ступени, управления прямодействующим и электродинамическим тормозами локомотива, взаимодействия с приборами автостопа. В случае превышения заданной скорости движения включается проверка бдительности машиниста и бортовая аппаратура автоматически осуществит принудительное снижение скорости в режиме телеуправления или местного задания. При непринятии машинистом мер к снижению скорости до заданного значения, осуществляется экстренное торможение. Информационный обмен между постовой и бортовой аппаратурой ГАЛС-Р организуется после включения БА ГАЛС-Р  (допускается одновременная работа в системе до 16-и локомотивов).

На локомотивный блок индикации (рис.12.4) непрерывно передаётся маршрутное задание, текущая длина маршрута в метрах и блок-участках (количество свободных рельсовых цепей по маршруту), значения допустимой (по ТРА), заданной и фактической скорости движения, текущий номер позиции контроллера машиниста, наличие связи. Показания горочного светофора при надвиге отображаются на локомотивном светофоре, который выполнен в одном конструктиве с блоком индикации. Пересечение головой надвигаемого состава створа открытого повторителя горочного сигнала автоматически переводит технологический процесс в режим роспуска. При этом показания заданной скорости на локомотивном светофоре меняются на расчётные значения скорости, поступаемые из горочных систем (в частности КВГ). На блоке индикации машиниста появляется сообщение – Р (роспуск).

Применение плавного регулирования и переменной скорости надвига и роспуска позволяет сократить время горочного цикла на 10-15% при экономии расхода дизельного топлива локомотивов. Кроме того, дополнительная информация о маршруте движения облегчает работу машиниста, особенно в условиях плохой видимости и движении вагонами вперёд.  

Скорость роспуска рассчитывается горочным программно-задающим устройством ГПЗУ (рис. 12.5) на основе сортировочного листка, выдаваемого ИПУ. Сортировочный листок может быть предварительно откорректирован ДСПГ на управляющем АРМе. При расчёте скорости роспуска осуществляется предварительное моделирование скатывания отцепов с учётом их собственных параметров, характеристик маршрутов и заполнения путей сортировочного парка, а также прогнозируемых скоростных режимов движения отцепов и динамических возможностей локомотива при текущем весе состава. Результаты расчёта реализуются путём передачи на бортовой контроллер синхронно с ходом роспуска. Синхронизация скорости состава с физическим потоком отцепов осуществляется ГПЗУ по сигналам отделения отцепа от состава, которые формируются при превышении показаний скоростемера скатывания СС (скорость отцепа) над показанием скоростемера надвига СН (скорость состава). Соответствие фактического количества вагонов в отцепе заданному проверяется на контрольном участке с помощью счётчиков осей и радиотехнического датчика РТДС, фиксирующего отделение отцепа от состава.

При возникновении малого интервала (меньше расчётного) или при неправильной  расцепке вагонов система  может автоматически скорректировать скорость роспуска и реализовать коррекцию, создавая условия для предотвращения запуска, повторной сцепки или остановки роспуска. В случае правильной расцепки  происходит автоматическое продвижение информации о количестве вагонов в трёх очередных отцепах на указателях, установленных в зоне вершины горки. При неправильной расцепке её результаты мигающим светом отображаются на верхнем указателе и АРМе ДСПГ.  По результатам расцепки  автоматически корректируется ввод маршрутов в ГАЦ.

В системе допускаются оперативная коррекция программы роспуска с АРМа ДСПГ или перевод стрелки с горочного пульта управления, сопровождаемые регистрацией этого события в протоколе работы системы.

Рис. 12.5.  Структурная схема ГПЗУ

Горочный комплекс представлен      системой – горочной автоматической централизациис ведением накопления вагонов  (ГАЦ МН) и устройством управления прицельным торможением (УУПТ), как это показано на рис.12.6.

Рис.12.6. Структурная схема горочного комплекса с  системами ГАЦ МН и УУПТ

Основным режимом его функционирования является автоматическое  управление стрелками и вагонными замедлителями при возможности ручной коррекции с горочного пульта.

 Рельсовые цепи, используемые только на стрелках, дополнены индуктивно-проводными датчиками (ИПД), которые защищают стрелочные участки от ложной свободности при проходе вагонов. Счётчики осей, устанавливаемые  перед стрелочными участками и в зоне предельных столбиков последних стрелок, позволяет решать задачи контроля исполненного роспуска;

контроля маневровых перемещений в зоне горки; восстановления маршрута нагнавшего отцепа после разделения на тормозной позиции; исключения взреза стрелки при манёврах; исключения боковых ударов из-за негабарита при роспуске и манёврах, что обеспечивает безопасность движения.

Аппаратно-программные средства УВК горочного комплекса поддерживают развитые модели движения отцепов, которые базируются на геометрических размерах вагонов, определяемых по их инвентарным номерам и результатам поосного взвешивания отцепов на весомерном участке, расположенном перед головной стрелкой ГАЦ. Модели маршрутов движения содержат параметры элементов профиля (длина, уклон, кривые), координаты размещения напольного оборудования (стрелки, вагонные замедлители и датчики прохода осей, веса, скорости, рельсовых цепей, РТДС, ИПД). Динамическая модель движения отцепов позволяет определять их ходовые свойства по результатам проследования отрезков пути с известной длиной и профилем (между датчиками), более точно прогнозировать траектории скатывания в зоне прицельного торможения, повышая его безопасность и  качество при высоком темпе движения.

Помимо задач управления осуществляется статистическая обработка результатов скатывания для классификации отцепов по характеристикам вагонов и маршрутов скатывания. Полученная база данных используется для предварительного моделирования движения отцепов на этапе расчёта скорости роспуска состава. Движение каждого отцепа отслеживается от начала свободного скатывания до соударения или остановки на пути сортировочного парка. Его фактический маршрут передаётся в ИПУ СС после прохода последней горочной стрелки.

Для управления вагонными замедлителями тормозных позиций   УУПТ использует общую с ГАЦ МН динамическую модель процесса скатывания отцепов. Это обеспечивает комплексное управление с учётом требований    безопасности при соударении вагонов в сортировочном парке, а также исключение нагонов на маршруте, боковых ударов из-за негабарита. 

 Система контроля занятости путей (КЗП-ИПД) позволяет отслеживать движение каждого отцепа от момента выхода из парковой тормозной позиции и до точки соударения,  определять свободную длину каждого пути и длину «окон» между отцепами, находящимися на путях сортировочного парка.  

 Контрольно-диагностический комплекс (КДК), встраиваемый  регистрирует отказы оборудования и программного обеспечения, выявляет предотказное состояние устройств, обеспечивает непрерывность функционирования путём внутренней реконфигурации систем при отказах, формирует и архивирует протоколы работы подсистемы. Результаты работы КДК выдаются на рабочее место электромеханика (АРМ, ГАЦ, СКДТ) и транслируется диспетчеру ШЧ.

 Система автоматизированного управления компрессорной станцией (КСАУ КС)   поддерживает  необходимое давление в пневмосети, обеспечивает  равномерную наработку компрессоров,   а также выполняет контрольно-диагностические функции.

    Эффективность от внедрения автоматизированной системы КСАУ СС слагается из следующих составляющих:

-сокращения горочного интервала на 30-40%, в том числе за счёт:

- повышения скорости роспуска 15-20%,

- повышения доли параллельного роспуска, подтягивание, попутного надвига (вслед) – в два раза,

- сокращения интервалов между роспусками на 50-60%,

- сокращения остановок роспуска из-за нерасцепки, повторной сцепки, малых интервалов – в 1,5-2 раза,

- сокращения «запусков» – в 2 раза;

-сокращения объема маневровой работы в парках станции на 30-40%, в том числе за счёт:

- улучшения заполнения путей,

- сокращения роспусков из-за ошибок вытормаживания,

- сокращения числа осаживаний,

- ускорения роспуска углов;

-энерго- и ресурсосбережения за счет:

- сокращение энергозатрат на вытормаживание на 30-40%,

- повышение сохранности вагонов и грузов, замедлителей,

- сокращение расхода дизельного топлива на 10-15%;

-повышения производительности труда за счет:

- сокращения операторов резервных постов управления 3-смены – 12-14 чел.,

- сокращения оператора I ТП – 1 смена – 4 чел.,

- сокращения накопителя – 1 смена – 4 чел.,

- сокращения трудоемкости обслуживания пути- количество рельсовых цепей на спускной части горки уменьшается в 3 раза,

- перехода к обслуживанию оборудования от регламентного принципа к ремонтно-восстановительному по сообщениям КДК;

-подготовки условий для автоматизации функций планирования и управления работой станции за счёт:

- мониторинга подвижных единиц на путях и парках станции,

- контроля технологии обработки составов,

- подготовки исходных данных для построения графика исполненной работы,

- использования безбумажных и малолюдных технологий;

-улучшения показателей работы станции, в том числе за счет:

- сокращения простоя вагонов с переработкой на 0,5-1 ч.,

- повышения пропускной способности станции 20-60% в зависимости от существующей загрузки.