Назначение и принцип работы АЛС-АРС

    Система АЛС-АРС предназначена для непрерывного контроля и регулирования скорости поезда, ограничения ее в пределах допустимой по условиям безопасности движения. Благодаря автоматизации торможения при сближении поезда с препятствием повышается пропускная способность и обеспечивается безопасность движения.
    АЛС-АРС – это система интервального регулирования движения поездов, которая должна обеспечивать (из пункта 6.12 ПТЭ):
    - передачу в рельсовые цепи и на поездные устройства сигнальных команд о предельно допустимой скорости движения в зависимости от занятости или свободности впереди лежащих участков пути, готовности или неготовности маршрута;
    - сигнальное показание в кабине управления поездом (составом) о предельно допустимой скорости или запрещающей движение и требующее остановки;
    - непрерывный контроль за соблюдением допустимой скорости и автоматическое торможение при превышении поездом (составом) этой скорости;
    - автоматическое прекращение торможения поезда (состава) после снижения скорости до предельно допустимой при условии подтверждения машинистом бдительности;
    - автоматическое торможение поезда (состава) до полной его остановки при неподтверждении машинистом восприятия торможения от устройств АЛС-АРС в следующих ситуациях: перед занятым участком пути, перед участком пути, на котором нарушена целостность рельсовой цепи, при нарушении приема сигнальных команд поездом (составом), перед светофором, имеющим показание «один красный огонь» («два красных огня»), при превышении скорости;
    - контроль бдительности машиниста при отключенных поездных устройствах АРС;
    - невозможность скатывания поезда (состава) после его остановки;
    - невозможность движения поезда (состава) со скоростью более 20 км/ч при нажатой педали (кнопке) бдительности при подаче в рельсовую цепь сигнальной команды, запрещающей движение, или при отсутствии в ней частоты.  

    На линиях, где система АЛС-АРС является основным средством
сигнализации при движении поездов, должны применяться дублирующие устройства (ДАУ-АРС, Днепр), предназначенные для резервирования АЛС-АРС.
    В этом случае на указателе АЛС в кабине машиниста выдается
информация о предельно допустимой скорости:
    - на данной рельсовой цепи – основная сигнализация;
    - на впередилежащей рельсовой цепи - предупредительная сигнализация.
    Для передачи информации о допустимой скорости движения используются частотные кодовые сигналы, когда каждой частоте кодового сигнала соответствует определенная скорость:
    - 75 Гц – 80 км/ч; - 125 Гц – 70 (75) км/ч; - 175 Гц – 60 км/ч;
    - 225 Гц – 40 км/ч; - 275 Гц – 0 – сигнал остановки.
    Частота 325Гц имеет следующее значение:
    - в системе «Днепр» – предупредительное сигнальное показание «Равенство скоростей» (РС), указывающее, что скорость на впередилежащей рельсовой цепи равна или больше допустимой скорости на проследуемой рельсовой цепи;
    - в ДАУ-АРС – несет информацию о направлении движения поезда и о допустимой скорости 40 км/час.
    Комбинация сигнальных частот 225 Гц и 325 Гц используется для передачи кодового сигнала направления движения (КС – Н); при этом она несет информацию о допустимой скорости движения 40 км/час.
    Указателями АЛС в кабинах управления электроподвижным составом подаются сигналы:
    - цифровое показание – «Разрешается движение со скоростью, не превышающей указанную сигнальным показанием»;
    - цифра «0» (ноль) – «Стой! Требуется остановка»;
    - буквы «ОЧ» (отсутствие частоты) или «НЧ» (нет частоты) – «Стой! Требуется остановка. Впереди путь занят, неисправность путевых, поездных устройств АЛС-АРС, излом рельса, не задан маршрут, не кодируемая рельсовая цепь»;
    - чередующиеся показания «0» и «ОЧ» («НЧ») – сигнал абсолютной остановки (САО) – «Стой! Требуется остановка».
    Предупредительная сигнализация (ПС) о допустимой скорости движения на впередилежащей рельсовой цепи подается в виде цифрового или буквенного сигнального показания (РС).
    При АЛС-АРС попутно следующие поезда разграничиваются блок – участком АЛС-АРС.
     Блок – участок АЛС-АРС - участок пути от конца рельсовой цепи, занимаемой поездом, равный длине тормозного пути при торможении устройствами АЛС-АРС со скорости, разрешенной на проследуемой рельсовой цепи. Границами блок – участка АЛС-АРС являются изолирующие стыки или точки подключения к рельсам аппаратуры рельсовых цепей. На границе рельсовых цепей устанавливается литерная табличка с номером рельсовой цепи, занимаемой головой поезда.
    Длина блок-участка АЛС-АРС переменная и зависит от допустимой скорости на проследуемой рельсовой цепи. Свободное состояние блок-участка АЛС-АРС контролируется управляющим реле.

Структурная схема АЛС-АРС

    Система АЛС-АРС включает путевые и поездные устройства. Роль телемеханического канала связи между ними выполняет рельсовая цепь (рис.31).
    Путевые устройства предназначены для контроля участков пути перед поездом, генерации (получения) кодовых сигналов и выдачи в рельсовые цепи соответствующих кодовых сигналов в зависимости от состояния блок-участков АЛС-АРС.
    В состав путевых устройств входят генераторы кодовых сигналов, устройства формирования кодовых сигналов, устройства передачи кодовых сигналов.
    Генераторы кодовых сигналов могут быть двух видов:
    - групповые устройства АЛС-АРС;
    - индивидуальные генераторы для каждой рельсовой цепи (ГАЛСМ).
    В общем случае групповые устройства АЛС-АРС включают 7 генераторов кодовых сигналов: шесть основных и один резервный. На станции предусматривается два комплекта групповых устройств – для I и II главных путей. Каждый из шести основных генераторов генерирует одну частоту кодового сигнала. После усиления кодовые сигналы поступают в сигнальные шины, к одной из которых в каждый конкретный момент может быть подключена аппаратура кодирования рельсовой цепи.
    Резервный генератор нормально отключен от сигнальных шин; он автоматически перестраивается на отсутствующую частоту и подключается к соответствующей шине вместо вышедшего из строя основного генератора.
    Нарушение нормальной работы групповых устройств АРС контролируется на пульт – табло горением красной лампы или ячейки.
    Для нормальной работы поездных устройств АЛС-АРС в рельсовую цепь должны выдаваться одна или две частоты кодовых сигналов из шести возможных. Выбор необходимой частоты для передачи в рельсовую цепь осуществляется устройствами формирования кодового сигнала (УФКС), причем выбор частоты зависит от длины свободного участка пути перед поездом, т.е. от свободности блок-участков АЛС-АРС. Выбранная частота должна быть усилена до уровня, обеспечивающего ее устойчивый прием поездными устройствами. Эти функции выполняют устройства передачи кодовых сигналов (УПКС) (рис.31).

Рис.31.Структурная схема АЛС-АРС
ГСЧ – генераторы сигнальных частот; КС – кодовый сигнал; М – машинист;
БУ и С – блок управления и сигнализации; БПП – блок поездных приемников;
БУ – блок управления; ПК – приемные катушки; БС – блок сигнальный;
ДС – датчик скорости; БИС – блок измерителя скорости; ПМ – пульт машиниста;
АС – акустический сигнал; КБ (ПБ) – кнопка (педаль) бдительности.

    Поездные устройства АЛС-АРС предназначены для приема, обработки, распознавания и запоминания кодовых сигналов о допустимой скорости движения, определения и запоминания фактической скорости движения поезда, постоянного сравнения в автоматическом режиме допустимой и фактической скоростей и воздействия на тормозную систему поезда, когда фактическая скорость начинает превышать допустимую.
    При занятии поездом рельсовой цепи по ней навстречу движению передается кодовый сигнал. Кодовый сигнал принимают поездные устройства, в состав которых входят: приемные катушки, блок поездных приемников, датчик скорости, блок измерителя скорости, блок сигнальный, блок управления, пульт машиниста и кнопка (педаль) бдительности.
    Приемные катушки размещаются под кузовом головного вагона перед первой колесной парой на высоте 180±6 мм над УГР и предназначены для приема кодовых сигналов с рельсовой цепи.
        

 

Рис.32. Приемные катушки

    Принятые из рельсовой цепи кодовые сигналы распознаются и усиливаются блоком поездных приемников.
    Сигнал с блока поездных приемников поступает в блок сигнальный, который определяет допустимую скорость движения, запоминает ее и выдает информацию на пульт машиниста, где она высвечивается в цифровом виде.
    Информация о фактической скорости поезда формируется датчиком скорости и блоком измерителя скорости, далее она поступает в блок сигнальный и на пульт машиниста (V_ф).
        

 

 

Рис.33. Поездные устройства АЛС-АРС (Днепр, ДАУ)
БЛПМ – блок локомотивных приемников или БПП;
БИС-200 – блок измерителя скорости;
БСМ – блок сигнальный; БУМ – блок управления.

    В блоке сигнальном происходит сравнение фактической и допустимой скоростей движения. В случае когда фактическая скорость не превышает допустимую, то устройства АРС не влияют на процесс управления поездом. Если фактическая скорость превышает допустимую, блок сигнальный (БС) формирует сигнал и передает его в блок управления (БУ).
    Блок управления воздействует на устройства управления поездом, причем это воздействие зависит от режима ведения поезда. Сначала тяговые двигатели отключаются от питающего напряжения, затем приводится в действие система электродинамического (электрического) торможения. В случае его неэффективности приводится в действие система электропневматического торможения, а затем и экстренного торможения.

Система «Днепр»

Система «Днепр» представляет собой комплекс стационарных и поездных устройств. Сохранив все эксплуатационные характеристики типовой системы АЛС-АРС, система «Днепр» обладает рядом преимуществ это:
    - полное резервирование аппаратуры поездных устройств и автономное функционирование основного и резервного комплектов, находящихся соответственно в головном и хвостовом вагонах поезда. Такой принцип функционирования исключает потерю информации на пульте машиниста при неисправности одного (любого) комплекта аппаратуры поездных устройств;
    - резервирование наиболее ответственных узлов стационарных устройств (групповых устройств АЛС-АРС);
    - предоставление машинисту полной информации о разрешенных скоростях движения (основной и предупредительной сигнализации) при работе как основного, так и резервного комплектов поездных устройств;
    - применение двухчастотных кодовых сигналов, принимаемых поездными устройствами головного вагона, что обеспечивает функционирование системы с любым типом рельсовых цепей;
    - сохранение работоспособности системы при возникновении отказов, не создающих прямой угрозы безопасности движения поездов (потеря одной частоты в двухчастотном кодовом сигнале);
    - осуществление контроля движения поезда только в направлении, заданном стационарными устройствами; движение в противоположном направлении с использованием устройств системы «Днепр» исключено;
    - невозможность движения поезда при выключении поездных устройств системы.