Микропроцессорные локомотивные системы обеспечения безопасности движения поездов
Основным требованием к техническим средствам автоматизации, обеспечивающим безопасность движения на железнодорожном транспорте, является реализация необходимых интервалов между попутными поездами на перегонах, а также создание условий для безопасного выполнения технологических операций на станциях, в т.ч. сортировочных.
Эти требования, в частности, реализуются в различных системах автоблокировки, диспетчерской централизации, горочных системах автоматизации, системах автоматизированного управления поездными и маневровыми локомотивами.
В бортовой аппаратуре быстрыми темпами идет замещением прежней элементной базы микропроцессорными устройствами, которые отличаются относительной простотой установки и встраивания в рабочие системы локомотивов, долговечностью и надежностью работы.
Для регулирования движения на железных дорогах России долгое время использовались устройства автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа АЛСН. Несколько позднее появился новый канал передачи информации многозначной АЛС - АЛС-ЕН. Разработаны также устройства для высокоскоростной передачи больших объемов информации в ограниченных зонах связи. Продолжается внедрение устройств передачи данных по радиоканалу в диапазонах 160 и 460 МГц. Эти устройства планируется применять при организации двусторонней передачи данных на станциях, где технически сложно кодировать все пути сигналами АЛСН или АЛС-ЕН.
Низкая информативность системы АЛCH (использование в канале связи только трех активных сигналов) и ограниченность ее функциональных возможностей обусловили необходимость дополнения действующего оборудования другими устройствами обеспечения безопасности. В рамках Государственной программы повышения безопасности движения поездов на железных дорогах России осуществляется замена прежних устройств на более совершенные (КЛУБ, CАУТ, ТC КБМ и др.), выполненные на базе микропроцессоров.
Комплексное локомотивное устройство безопасности
(КЛУБ)
Комплексное локомотивное устройство безопасности КЛУБ предназначено для повышения безопасности движения в поездной и маневровой работе за счет приема сигналов от путевых устройств АЛСН и АЛС-ЕН и отображения их машинисту. Аппаратура КЛУБ серийно внедряется на российских железных дорогах с 1994 г. Она выполнена на микропроцессорной базе и имеет 100 % активное резервирование функциональных модулей для повышения надежности.
В состав устройства входят блоки электроники БЭЛ2М2, индикации БИЛ2М, ввода и диагностики БВДМ, коммутации БК, а также датчик пути и скорости ДПС-САУТ-МП и комплект кабелей.
Аппаратура КЛУБ выполняет следующие функции: исключение несанкционированного движения локомотива; сравнение фактической скорости с допустимой (при превышении допустимой скорости происходит включение сигнала «Внимание» и снятие напряжения с электромагнита ЭПК); контроль торможения перед запрещающим сигналом светофора; формирование сигналов для системы автоматического управления тормозами САУТ; контроль бдительности машиниста; регистрация параметров движения.
Питание КЛУБ обеспечивает бортовая сеть локомотива номинальным напряжением 50/75/110В. Диапазон рабочих температур системы варьируется от –40 до +50 °С, средний срок службы составляет не менее 15 лет.
Локомотивное устройство КЛУБ-У
В 2000 г. на производство была поставлено новая модификация унифицированного комплексного локомотивного устройства безопасности КЛУБ-У, которое предназначено для работы на локомотивах и моторвагонном подвижном составе всех типов на участках железных дорог с автономной и электрической тягой постоянного и переменного тока.
Функциями КЛУБ-У являются:
· - автоматическое включение экстренного торможения при возникновении опасных ситуаций;
· - обеспечение экстренного торможения по приказу дежурного по станции независимо от действий машиниста;
· - исключение прохождения участка с запрещающим сигналом светофора без передаваемого по радиоканалу разрешения дежурного по станции;
· - исключение самопроизвольного движения локомотива (скатывания);
· - исключение несанкционированного выключения электропневматического клапана ЭПК;
· - прием и дешифрация сигналов АЛСН, АЛС-ЕН;
· - непрерывный контроль состояния тормозной системы;
· - регулярный контроль бдительности машиниста;
· - контроль совместных действий машиниста и помощника машиниста при трогании поезда и движении к запрещающему сигналу светофора;
· - учет категории поезда, типа тяги, длины блок- участков;
· - регистрация параметров движения в электронной памяти кассеты регистрации.
· - формирование сигналов достижения фактической скорости: 2, 10, 20 и 60 км/ч;
· - информирование машиниста о показаниях светофоров, числе свободных блок-участков, фактической скорости с точностью до 1 км/ч и допустимой на данном участке пути скорости движения, кривой торможения, а также о текущем времени с корректировкой по астрономическому времени, координатах местоположения локомотива с точностью до 30 м при помощи спутниковой навигации, соблюдении графика движения поезда, названиях станций, номерах стрелок, светофоров, перегонов и т. п., расстояниях до контрольных точек (станции, переезда, моста, тоннеля, стрелки, светофора, токораздела, опасного места и др.), хранящихся в электронной карте блока электроники БЭЛ.
· Структура системы КЛУБ-У приведена на рис.15.3 .
·
|
| | Рис. 15.3 Структура системы КЛУБ-У
БВЛ-У -блок ввода локомотивный; БИЛ-У -блок индикации; БИЛ-УВ - блок ввода и индикации; БКР-У -блок контроля и регистрации; БЭЛ-У - блок электроники; ИП -источник питания; КОН -контроль несанкционированного отключения ЭПК; КПУ -приёмные катушки; КР - кассета регистрации;
КРТ —-преобразователь давления; Л 178/1 —-датчик угла поворота;
ПРМ РК/ ПРД —-приёмопередатчик радиоканала; РБ, РБС -рукоятки бдительности (РБС - специальная); РК -радиоканал; СНС -спутниковая навигационная система; ЭПК -электропневматический клапан.
КЛУБ-У имеет модульную структуру, в которой равноправные независимые модули взаимодействуют друг с другом посредством системной шины. В состав аппаратуры КЛУБ-У входят блок электроники БЭЛ-У; блок индикации БИЛ-УВ, БИЛ-В (рис. 15.4), БИЛ-ПОМ; блок коммутации и регистрации БКР-У-1М (БКР-У-2М); антенна спутниковой навигации; приемопередающее устройство цифровой радиосвязи; блок питания ИП-ЛЭ; блок ввода и диагностики БВД-У; датчики пути и скорости ДПС-У; блок согласования интерфейсов БСИ; комплект кабелей; стационарное устройство дешифрации регистрируемых параметров СУД (в локомотивном депо с использованием компьютера).
| |
|
|
| Рис. 15.4 Блок индикации и ввода параметров БИЛ-В
| Программное обеспечение системы представляет собой совокупность независимых программных модулей, которые обмениваются информацией по последовательному интерфейсу типа CAN. По интеллектуальному интерфейсу КЛУБ-У взаимодействует с дополнительными устройствами безопасности САУТ и ТС КБМ, а также с системой автоматического ведения поезда и другими локомотивными устройствами. В состав КЛУБ-У входят устройства, обеспечивающие взаимодействие локомотивных устройств безопасности со станционными по цифровому радиоканалу.
Основными блоками КЛУБ-У являются БЭЛ-У, БИЛ-УВ и БКР-У.
Блок электроники локомотивный БЭЛ-У предназначен для приема сигналов от приемных катушек КПУ, антенн точечного канала связи, приемопередатчика РК, антенны СНС, датчиков пути и скорости, датчиков давления, цепей локомотива, рукояток и кнопок БИЛ-У, системы ТС КБМ; обработки принимаемой информации; выдачи информации на БИЛ-УВ для индикации и регистрации, а также для управления клапаном ЭПК. БЭЛ-У имеет модульную структуру. Связь между модулями и с внешними блоками осуществляется по CAN-интерфейсу.
Блок ввода и индикации БИЛ-УВ обеспечивает:
· отображение сигналов АЛСН и АЛС-ЕН, параметров движения поезда (координат, скорости) по информации от блока БЭЛ-У, текущего времени, информации о значениях целевой и допустимой скорости движения;
· световую сигнализацию «Внимание»;
· звуковую сигнализацию при изменении информации на БИЛ-УВ (кроме координаты, времени и фактической скорости), давления в тормозной магистрали и тормозных цилиндрах, а также при нажатии на кнопки клавиатуры, нажатии и отпускании рукояток бдительности РБ и РБС;
· ввод и отображение локомотивных и поездных характеристик;
· индикацию режима работы, готовности кассеты регистрации, а также информации ввода и тестирования;
· запись оперативной информации о движении поезда, локомотивных и поездных характеристик, полученных из блока БЭЛ-У на кассете регистрации КР.
В состав БИЛ-УВ входят блоки: индикации БИЛ-У (рис. 15.5) и ввода БВЛ-У, рукоятки бдительности РБ и РБС. С помощью блока БВЛ-У производятся ввод предрейсовой информации и управление режимом работы системы безопасности.
|
| Рис. 15.5 Блок индикации БИЛ-У
| Блок коммутации и регистрации БКР-У служит для обработки сигналов от датчиков давления и подключения к блоку БЭЛ-У периферийных устройств.
Источники питания ИП-ЛЭ обеспечивают электронную аппаратуру постоянным питающим напряжением 50±5 В с электрической изоляцией от первичных напряжений, которые могут составлять 50 или 110 В. ИП-ЛЭ предназначены для использования в составе локомотивной аппаратуры подвижного состава различных типов-локомотивов и электропоездов постоянного и переменного тока, тепловозов, автомотрис и дрезин.
Приемопередающее устройство ППУ-РС (в КЛУБ-У применяется радиостанция 1Р25СВ-22 «Мост-М1») принимает и передает цифровые сообщения в радиоканале связи между базовым стационарным пунктом и локомотивом. ППУ-РС работает в частотном диапазоне 450-470 МГц, насчитывает 15 программируемых каналов. Скорость передачи данных составляет 9600 бит/с, задержка передачи в радиоканал - менее 22 мс, задержка приема из радиоканала -менее 2,5 мс и задержка готовности радиостанции после передачи -менее 19 мс.
|
