Система сигнализации и виды связи

 

Железнодорожная сигнализация представляет собой систему условных знаков, при помощи которых передаются приказы и указания, касающиеся движения поездов и маневровой работы.

Сигналом называется условный видимый или звуковой знак, с помощью которого подается определенный приказ.

Сигналы делятся на видимые и звуковые, видимые, в свою очередь, – на дневные, ночные и круглосуточные.

Видимые сигналы выражаются: цветом огней, щитов, флагов, дисков; числом и взаимным положением сигнальных показаний; режимом горения сигнальных огней и формой переносных сигнальных щитов. Преимущество – возможность передачи приказа на большие, по сравнению со звуковым сигналом, расстояния.

Звуковые сигналы выражаются числом и сочетанием звуков различной продолжительности. Значение их днем и ночью одно и то же.

Видимые сигналы в зависимости от сигнальных приборов, которыми их подают, классифицируются:

· на постоянные (светофоры, устанавливаемые в определенных местах железнодорожного пути, и локомотивные светофоры);

· переносные (щиты, флаги, фонари на шестах, предназначенные для временного ограждения тех или иных участков пути и подвижного состава);

· ручные (флаги, диски, фонари, посредством которых подают на поезда различные команды и указания);

· поездные (диски, флаги и фонари для обозначения головы и хвоста поезда).

Кроме сигналов применяются видимые сигнальные знаки и указатели (маршрутные, стрелочные, путевого заграждения и т. д.).

В качестве постоянных сигналов применяются с в е т о ф о р ы. Они делятся на основные и предупредительные, которые извещают о приближении к основным сигналам и их показании.

Основные сигналы делятся:

· на входные;

· выходные;

· проходные, расположенные на перегоне;

· маршрутные, разрешающие или запрещающие переезд из одного района станции в другой;

· прикрытия для ограждения от пересечения в одном уровне железной дороги с другими дорогами.

Основными сигнальными цветами на железнодорожном транспорте являются:

· красный, запрещающий движение;

· желтый – разрешает движение и требует снижения скорости;

· зеленый, разрешающий движение с установленной скоростью;

· синий – используется как запрещающий на маневровых светофорах;

· лунно-белый – применяется как разрешающий маневровый и как пригласительный на входных, выходных и маршрутных светофорах;

· прозрачно-белый – используется в ручных фонарях, поездных сигналах, указателях гидроколонок;

· молочно-белый – применяется в стрелочных указателях и указателях путевого заграждения.

Сигналом остановки " Стой " являются: красный огонь светофора, фонаря; красный цвет флага или диска; движение по кругу фонаря с огнем любого цвета (ночью), флага, руки или какого-либо предмета (днем); непонятное показание сигнала.

Звуковые сигналы: " Стой " – три коротких гудка (…); " Отправится по-

езду " – один длинный (-); " Сигнал бдительности " – один короткий и один длинный (. -); " Общая тревога " – один длинный и три коротких (- …); " Пожарная тревога " – один длинный и два коротких (-..); " Воздушная тревога " – ряд коротких звуков (…….) в течение 2 –3 минут; " Радиационная опасность " или " Химическая тревога " – один длинный и один короткий (-.). Взрыв петарды требует немедленной остановки.

Поезда обозначаются: грузовые и пассажирские с головы – днем – негорящими фонарями у буферного бруса, ночью – двумя прозрачно-белыми огнями фонарей у буферного бруса.

Хвост поезда обозначается: грузового – днем и ночью красным диском со светоотражателем у буферного бруса с правой стороны; пассажирского – днем и ночью тремя красными огнями (два на кронштейнах и один внизу с правой стороны у буферного бруса).

Маневровые локомотивы ночью должны иметь впереди и сзади на буферных брусьях со стороны основного пульта управления локомотива по одному прозрачно-белому огню.

Для руководства движением поездов и работой линейных подразделений железные дороги имеют различные виды связи: телефонную, телеграфную и радиосвязь.

Связь разделена на магистральную, дорожную, отделенческую, местную (станционную) сети.

Магистральная (телефонная и телеграфная) предназначена для связи министерства и управления дороги с отделениями дорог и крупными станциями, а также последних между собой;

дорожная (телефонная и телеграфная) – для связи работников управления дороги с отделениями дорог и крупными станциями, а также последних между собой;

местная (телефонная) – для служебных переговоров работников различных служб, находящихся в одном пункте;

постанционная – для связи работников станций участка между собой. Её организуют в пределах одного участка с выходом через коммутатор в дорожную связь для переговоров с отделениями и управлением дороги;

поездная диспетчерская – для служебных переговоров поездного диспетчера со станциями своего участка;

поездная межстанционная – для служебных переговоров дежурных смежных станций по вопросам движения поездов;

перегонная – для служебных переговоров руководителей путевых работ, электромехаников СЦБ и контактной сети, находящихся на перегоне, с дежурными по станциям, ограничивающим данный перегон.

Кроме того бывает связь: линейно-путевая, энергодиспетчерская, стрелочная, станционная распорядительная, связь электромехаников, вагонная диспетчерская, дорожная распорядительная, билетно-диспетчерская, ин-

формационная, связь передачи данных в ВЦ, связь совещаний.

Преимуществом радиосвязи по сравнению с проводной является то, что она дает возможность вести переговоры с работниками, находящимися в движении (машинистами локомотивов, составителями и т. д.).

Различают радиосвязь поездную, станционную и ремонтно-оперативную.

Поездная радиосвязь предназначена для обеспечения непрерывной двусторонней связи между поездным диспетчером и машинистами локомотивов, находящихся в пределах диспетчерского участка; машинистом и дежурным по ближайшей станции и машинистов встречных поездов между собой.

Станционная радиосвязь бывает нескольких видов: маневровая, горочная и т. д.

Маневровая радиосвязь обеспечивает подвижную двустороннюю связь маневрового диспетчера (дежурного по станции, составителя поездов) с машинистами маневровых локомотивов в пределах территории станции.

Горочная радиосвязь применяется для переговоров дежурного по горке с машинистами горочных локомотивов.

Ремонтно-оперативная связь предназначена для управления ремонтными работами на перегонах.

Радиорелейная связь служит для одновременной передачи большого числа телефонных разговоров и телевизионных программ.

Существует два вида проводных линий, используемых в качестве каналов в системах железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: воздушные и кабельные. Ведется строительство волоконно-оптической линии связи.

На дорогах, электрифицированных переменным током, применяют только кабельные линии связи и автоматики.

Кабельные линии связи и автоматики бывают воздушные, подземные и подводные.

 

 

ВОДНЫЙ ТРАНСПОРТ

3.1 Краткая историческая справка

В

одный транспорт всегда имел для России исключительное зна­чение. В Древней Руси основными путями сообщения являлись ре­ки и озера. Их роль становится понятной при рассмотрении карты европейской части страны: бескрайняя равнина, лишь в средине приподнятая Валдайской возвышенностью. Здесь берут начало многие реки, впадающие в Кас­пийское, Черное, Балтийское и Белое моря. На юго-восток в Каспийское море несет свои воды Волга, на юг – Днепр, к Балтий­скому морю – Западная Двина. С Балтийским морем через систе­му рек и озер связаны реки Ловать и Мета, впадающие в озеро Иль­мень, на север к Белому морю спускается река Сухона, впадаю­щая в Северную Двину. Этими путями наши предки издавна перевозили грузы.

В верховьях рек и речек, близко расположенных друг к другу, организовывались специальные "волоки" по перетаскиванию судов и передаче грузов с одной реки на другую. Такие "волоки" существовали через водоразделы между Днепром, Ловатью и За­падной Двиной, Днепром и Москвой-рекой; Шексной и Сухоной и т. п.

В древности исключительную роль играл Днепр как основной водный путь Киевского государства.

От Балтийского к Черному морю пробирались по водам Невы, Волхова, Ловати, Десны и Днепра. Этот торговый путь известен как путь из "варяг в греки".

С Днепра был возможен переход на другой торговый путь Вос­точной Руси – Волгу. Переход этот осуществлялся волоком с вер­ховьев Днепра на верховья Волги и с Днепра на Угру (приток Оки) и по Оке – на Волгу. Верхняя Волга и Ока были основны­ми транспортными магистралями Владимирского, Суздальского, Рязанского княжеств. А с расширением и укреплением Москов­ского государства в XVI в., завоеванием Казани в 1552 г. и Астрахани в 1556 г. Волга получает значение главного торгового пути и служит общеевропейской дорогой Восток – Запад, от­крывшей возможность торговли между странами Европы и Азии.

В 1553 г. в устье Северной Двины появились английские ко­рабли, и, таким образом, был открыт новый морской путь на за­пад.

В XVI в. установились торговые связи Московского госу­дарства со странами Европы по новому водному пути через Се­верную Двину и ее притоки. Этот путь до начала XVIII в. прохо­дил от г. Вологды по рекам Вологде, Сухоне и Северной Двине. В устье Северной Двины был создан крупный торговый центр и морской порт Архангельск. Грузы из Москвы до Вологды достав­лялись по суше гужевым транспортом.

В конце XVI в. началось продвижение русских в Сибирь. Оно шло по рекам Урала с перетаскиванием судов в верховьях на р. Туру, приток Тобола, и далее по Тоболу, Иртышу, Оби. Этот путь проходил через города Верхатурье, Туринск, Тюмень, Тобольск, Сургут, Нарым и другие, имевшие тогда большое транспортное и торговое значение по доставке грузов в Сибирь и из Сибири.

История водных путей сообщения севера, северо-востока и се­веро-запада в XVI и XVII вв. была связана с объединением рус­ских земель и превращением Москвы в политический, экономичес­кий и культурный центр.

Первыми средствами передвижения у наших предков – славян были примитивные суда, каркас которых делался из прутьев и обшивался корой деревьев, а в более поздние времена – шкурами зверей. Позднее, во время Киевской Руси, начали строить суда из крупных деревьев, выдалбливая и выжигая внутреннюю их часть; такие суда назывались "лодками-однодревками". В дальнейшем для увеличения грузоподъемности и плавучести на борта "однодревок" стали нашивать бортовые доски. Уже в XII в. существова­ли суда, на борту которых могло находиться 40 человек с ору­жием, пищей и одеждой.

К XV в., с рождением самостоятельных ремесел и развитием торговли и денежного хозяйства, внутренний водный транспорт начал расти быстрее, появляются суда больших размеров и раз­ных типов: ладьи, струги, насады, ушкуи, паузки.

По течению суда двигались самосплавом, а против течения – при помощи бечевой тяги, весел или под парусами. К XVII в. на Волге уже плавали суда, поднимавшие до 800 т груза и до 200 человек команды. Для движения против течения в период весеннего паводка на специальных лодках "завознях" завозили вверх якорь с прикрепленным канатом, по которому рабочие подтягивали суд­но, или использовали специальное приспособление – ворот, затем якорь завозили снова и т. д.

В конце XVIII в. для движения судов против течения была изобретена коноводная машина, заменявшая труд людей; принцип ее работы заключался в том, что якорь с канатом также завози­ли на завозне, и канат вытягивали с помощью лошадей или во­лов, вращавших специальные приспособления, на которые нама­тывался канат, идущий к якорю. Было несколько предложений по усовершенствованию коноводных машин. Так, знаменитый русский механик-самоучка И. П. Кулибин предложил использовать тече­ние реки для вращения бортовых колес (типа мельничных), нама­тывающих канат завезенного якоря на специальный вал. Это прис­пособление, названное водоходом Кулибина, не получило распро­странения, так как избыток рабочей силы и низкая заработная плата не понуждали судовладельцев механизировать труд.

Большое развитие внутренний водный транспорт получил в царствование Петра I. Были обеспечены экономические связи с районами Балтийского, Азовского и Черного морей. Это заставило совершенствовать водные пути и строить суда, отвечаю­щие новым условиям. Ещё в 1696 году Петр I утвердил постройку канала Волга-Дон, хотя эта идея была реализована только через 250 лет.

Считается, что государственный флот России начал свое существование с парусника "Апостол Павел", построенного при Петре I в Архангельске в 1694 г. Петр I придавал исключительное значение созданию национального морского флота и непосредственно участвовал в строительстве кораблей.

С XVIII века судостроение в России стало развиваться достаточно интенсивно. Русский парусный флот начал служить не только внутренним целям, но и вышел на океанские просторы с целью торговли и географических открытий. В январе 1820 года русские мореплаватели под руководством Ф. Ф. Беллинсгаузена и М. П. Лазарева открыли шестой континент Земли – Антарктиду. Развитие морского судоходства способствовало сооружению портов. Самым старым в России считается Архангельский порт, основанный в XVI веке.

Выход к Балтийскому морю и перенос столицы из Москвы к берегам Финского залива потребовали улучшения водных путей от Волги до Балтики с таким расчетом, чтобы суда следовали без перевалки грузов в верховьях рек. В 1703–1709 гг. была соору­жена Вышневолоцкая шлюзованная система, соединяющая Волгу с Невой через реки Тверцу, Цну, Мету, озеро Ильмень, реку Волхов и Ладожское озеро.

В 1810 г. было открыто движение судов по новой трассе Шексна – Ковжа – Вытегра. Эта система была названа Мариинской, а в 1811 г. по трассе Молога – Тихвинка началось движение по второй системе, названной Тихвинской. Эти две водные системы позволили пропускать суда значительно большей грузоподъемно­сти.

В 1964 году было окончено строительство Волго-Балтийского водного пути, вместо устаревшей Мариинской водной системы, соединив­шего Балтийское и Белое моря с Волжским бассейном. Новый водный путь имеет всего 7 современных железобетон­ных шлюзов, оборудованных средствами автоматики и телемеха­ники (Мариинская водная система имела 38 малогабаритных де­ревянных шлюзов). Время прохождения судов по новому водно­му пути в 9 раз меньше по сравнению с Мариинской системой, а пропускная способность в 7 раз больше.

Развитие внутренней торговли потребовало создания новых водных путей сообщения.

В 1828 г. был сооружен Северо-Двинский водный путь, соеди­нивший р. Шексну с р. Сухоной через Кубинское озеро, который сыграл большую роль в развитии экономики севера. Важное зна­чение для освоения экономики западных районов Белоруссии и Полесья имел построенный в 1840 г. канал, соединивший реку При­пять с Западным Бугом (приток реки Вислы).

Продолжались попытки использования паровых машин на водном транспорте. В 1786 году американец Фитч создал пароход, в котором паровая машина приводила в движение весла (рисунок 3.1). На следующий год он построил пароход "Персеверанс", приводившийся в движение гребным винтом. Пароход совершал рейсы между Филадельфией и Бурлингтоном, перевозя 30 пассажиров. В общей сложности этот пароход прошел около 1000 км. Однако изобретение пароходов обычно относят к началу XIX века, когда было налажено промышленное изготовление паровых машин Уатта.

Рисунок 3.1 – Пароход Фитча

В 1807 году Фултон построил пароход "Клермонт", который открыл эру пароходства. Расстояние 225 км по реке Гудзон он преодолел против течения за 30 ч со средней скоростью 7,5 км/ч. Пароход имел длину 43 м, водоизмещение 300 т и паровой двигатель мощностью 20 л. с.

Первый пароход в России "Елиза­вета" (рисунок 3.2) был построен в 1815 году Бердом – владельцем механического завода (впоследствии завод назывался "Адмиралтейский") в Петербурге. Корпус парохода представлял со­бой деревянную баржу длиной 18 м, шириной 4,6 м, с осадкой 0,6 м. В корпусе были установлены паровой котел и вертикальная паровая машина мощностью 4 л.с., приводившая в движение бортовые колеса с деревянными лопастями и позволяющая развивать скорость 8,75 км/ч.

Этот пароход первым в России работал на регулярной пассажирской линии Петербург – Кронштадт.

Рисунок 3.2 – Первый русский пароход "Елизавета", построенный в 1815 году

В то же время в 1816–1817 годах на Каме, на Пожевском железоделательном за­воде были построены два буксирных парохода. Но интенсивное развитие парового судоходства началось в России позднее, в 1843 г., когда было основано первое пароходное общество «По Волге», заказавшее за границей более мощные суда (рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 – Один из первых буксирных пароходов

Причиной задержки развития отечественного судостроения явилось то, что Берд получил монопольную привилегию на строитель­ство судов, но развернул недостаточную деятельность, да и рус­ские судоходные предприятия были еще слабы, чтобы перейти на новую техническую базу, а "бурлацкий" способ был дешевле.

С пуском в эксплуатацию в 1846 г. мощных по тому времени судов, оказавшихся экономичными, началось быстрое развитие парового судоходства не только на Волге, но и на других реках.

Быстрое развитие во второй половине XIX в. капитализма в России наряду со стимулированием внутреннего водного транс­порта способствовало и зарождению нового вида транспорта – железнодорожного. Там, где прокладывались железные дороги, особенно в районах небольших рек (Верхняя Ока, Мокша, Цна, Сыр-Дарья и даже Верхний Днепр), рост судоходства сдерживался из-за конкурентной борьбы с железными дорогами.

Кроме того, на улучшение судоходных условий на реках (на углубительный флот, обстановочные работы и др.) правительство выделяло ограниченные средства.

В конце XIX в. в связи с развитием добычи бакинской нефти и необходимостью ее транспортировки по Волге, ростом сельского хозяйства Поволжья и потребностью в перевозке зерна, муки, со­ли, лесных и других грузов речному транспорту стали уделять больше внимания.

В этот период был достигнут значительный технический про­гресс в речном судостроении. Появились такие отечественные су­достроительные заводы, как Сормовский, Коломенский, Ижорский, Пермский, заводы Нобеля и др. На отечественных заводах уже строились нефтеналивные баржи грузоподъемностью до 10 тыс. т, не имевшие себе равных в мировой практике, а также танкеры с паровыми силовыми установками.

Перевозка нефтегрузов наливом в судах впервые начала при­меняться и быстро внедряться в России, а затем в заграничной практике.

Темп роста перевозок нефти по Волге почти в 2 раза превышал темп роста их на железнодорожном транспорте. Уже в 1913 г. по Волге транспортировалось 5,3 млн т (в 1880 г. эти перевозки сос­тавляли только 500 тыс. т).

Выдающуюся роль в создании новых типов судов и силовых установок сыграл нижегородский талантливый конструктор и но­ватор В. И. Калашников. Под его руководством на Волге было реконструировано более 100 пароходов, построено свыше 50 новых судов и более 150 паровых котлов.

На Сормовском заводе впервые в мировой практике были построены наливные самоходные теплоходы «Вандал» (в 1903 г.) и «Сармат» (в 1904г.).

На «Вандале» были установлены отечественные двигатели с электропередачей на гребные валы, на «Сармате» (рисунок 3.4) двига­тели на переднем ходе непосредственно вращали валы гребных винтов, при заднем ходе использовалась электропередача.

Появление теплоходов ознаменовало начало нового периода в развитии судостроения.

Несмотря на рост перевозок, во второй половине XIX в. речные пути находились в неудовлетворительном состоянии, дноуглуби­тельные работы проводились примитивно и недостаточно органи­зованно. На крупнейшей реке России – Волге, на Днепре, Северной Двине часто повторялись мелководья. Например, в 1897 г. на Вол­ге положение было столь катастрофично, что уже в июле приш­лось прекратить судоходство от Рыбинска до Твери и с большими трудностями продолжать его от Рыбинска до Нижнего Новго­рода. Эти обстоятельства заставили

Рисунок 3.4 – Дизель-электроход "Сармат"

 

инженеров путей сообщения Н. С. Лелявского, В. М. Лохтина и В. Е. Тимонова изучить струк­туру речного потока, выявить его закономерности и разработать специальную систему выправления речного русла потоком воды.

 

Особенно много для улучшения судоходного состояния рек сделали инженеры В. Г. Клебер и Н. Н. Жуковский, которые впервые в мировой практике научно разработали систему предва­рительной подготовки перекатов к периоду мелководья (межени) углублением их при спаде половодья (в подготовительный пе­риод).

Для поддержания рек в нормальном судоходном состоянии правительством были приняты меры по борьбе с мелководьем. На затруднительных перекатах дежурили вспомогательные пароходы, которые помогали караванам проходить трудные участки, обста­новка фарватера была усилена указательными судоходными зна­ками, открыты обстановочные посты и др.

К 1914 г. на реках работало 112 дноуглубительных снарядов, которые в основном строили Боткинский завод на Каме, Сормов­ский – на Волге и Коломенский – на Оке.

Коломенские земснаряды уже тогда имели централизованное управление

всеми лебедками, чего не было на снарядах других заводов.

Общая протяженность эксплуатируемых внутренних водных путей к то-

му времени равнялась 64,6 тыс. км (из имевшихся судоходных и сплавных рек протяженностью около 500 км), в том числе с навигационной обста­новкой пути 39,9 тыс. км, а из них с освещаемой – 35,9 тыс. км.

Судоремонтные заводы и мастерские крупных судоходных ком­паний в большинстве были технически недостаточно оснащенны­ми, полностью отсутствовали судоподъемные средства (доки, эллинги), подъем судов производился примитивными сред­ствами, вручную.

Царская Россия почти не располагала портами и благо­устроенными причалами для производства погрузочно-разгрузочных работ. Все выполнялось вручную, в исключительно тяжелых условиях труда, и весь речной транспорт укомплектовывался се­зонной рабочей силой (рисунок 3.5).

Рисунок 3.5 –Разгрузка леса (балансов) в порту

 

В 1914 году в составе Русского морского флота числилось 3700 судов, но из них только 30 % были паровыми, а 70 % – парусники.

Страны СНГ обладают огромным природным богатством – более 100 тысяч рек общей протяженностью примерно 2,5 млн км и свыше 2,5 тысяч крупных озер. На суммарной длине 500 тыс. км реки пригодны для судоходства и сплава леса.

Реки как самые древние пути сообщения сыграли выдающуюся роль в формировании и развитии Российского государства. Из глубины веков пришла поговорка: "реки – большие дороги". По рекам уже в начале IX века осуществлялась связь между Новгородской Русью и Киевом. При этом в местах водораздела суда приходилось тянуть на десятки километров волоком по суше.

Веками речные суда России двигались на веслах, под парусами, с помощью бурлаков или на конной тяге. Однако лишь с созданием в 1845 году Сормовского завода в Нижнем Новгороде речное судостроение было поставлено на солидную основу.

Вслед за Невой, Камой и Волгой пароходные сообщения были открыты на Днепре (1823 год), Северной Двине (1825 год), Оке (1826 год), Иртыше

(1838 год), Ангаре и Байкале (1843 год) и др. К 1868 г. на реках России уже плавало 646 пароходов.

Характеристика современных самых больших кораблей приведена в таблице 3.1.

Т а б л и ц а 3.1 – Самые большие корабли (по данным Книги рекордов Гиннесса)

Тип и название судна	Параметры	Время и место постройки
Пассажирский лайнер "Норвегия" (первоначальное название "Франция", переименован в 1979 г.)	Длина 315,66 м, водоизмещение 70202,19 английских тонн, 2400 пассажиров	1961 год
Авианосцы класса "Нимиц"	Длина 322,9 м, площадь взлетной палубы 1,82 га, 4 ядерных турбины	США ("Авраам Линкольн", 3.11.84, Ньюпорт Ньюс)
Военный линейный корабль "Нью-Джерси"	Длина 270,6 м, водоизмещение 58 000 т	–
Подводная лодка класса "Тайфун"	Длина 170 м, водоизмещение 25000 т (по оценке экспертов НАТО)	1980 г., военная верфь в Северодвинске
Танкер "Сиуайз Джайэнт" (самое большое судно в мире среди судов всех классов)	Длина 458,45 м, ширина 68,86 м, осадка 24,61 м	1976 год
Буксир "Смит Сингапур"	Длина – 75,2 м, ширина – 15,68 м, максимальная сила тяги – 189 т, мощность – 22000 л. с.	Апрель 1984 года