Этапы развития приборов безопасности.

ЛЕКЦИЯ 1.

Этапы развития приборов безопасности.

 

Классификация устройств безопасности

1. Регистрирующие устройства:

- скоростемер ЗСЛ-2М

- комплекс передачи данных КПД-3

- КЛУБ

-регистратор параметров движения и автоведения РПДА

2. Индикатор бодрствования машинистов:

- устройство контроля бдительности машиниста УКБМ

- телемеханическая система контроля бодрствования машиниста ТСКБМ

3. Система управления торможением:

- система автоматического управления торможением САУТ

4. Система защиты от скатывания

5. Система предварительной световой сигнализации

6. Система автоведения поездов:

- УСАВП

- ИСАВП

Недостатки устаревших приборов безопасности:

- низкая помехоустойчивость;

- низкая надёжность преследования по стрелочным переводам;

- отсутствие возможности точного определения границ блок участков, мест ограничения скорости в виду малости передаваемой информации.

- низкая ремонтопригодность и неприспособленность к диагностике современными средствами.

Технические средства	Начало внедрения	Динамика внедрения
АЛСН	1937 г.
Дополнительны приборы безопасности (доп. Контроль бдительности, защита от скатывания)	1985 г.
САУТ	1985 г.
ТСКБМ	1995 г.
КЛУБ КЛУБ-У	1994 г. 1998 г.
Количество нарушений безопасности движеия	1993-2005 г.

 

Иерархия развития систем безопасности

1 Поколения:

АЛСН → ЗСЛ-2М → УКБМ → Л116 → Л77 → Л159 → Л143 → Л168 →Л132

2 Поколение

КЛУБ → КПД3 → САУТ → ТСКБМ

3 Поколение

КЛУБ-У → САУТ → ТСКБМ

4 Поколение

ЕКС → (КЛУБ-У → САУТ → ТСКБМ → УСАВП) → БЛОК

 

 

5 Поколение

ЕКС-2

БС-ДПС БУТ УВОН

АМО-ЭПК АМО-АЛС

БИЛ-ЕКС ТСКБМ-И РУБ

УККНП ЛИРУ РПДА

 

Система	АЛСН+ ЗСЛ-2М КОН	УКБН Л143 Л116	САУТ	КЛУБ + КОН	КЛУБ-У	САВП	ЕКС	КПД	ТСКБМ	МАЛС
Финкции
Приём сигналов АЛСН	+			+	+		+
Многознача АЛС				+	+		+
Кодирование всех станцион.					+		+			+
Точечный канал			+		+		+
Электронный скоростемер			+	+	+	+	+	+		+
Электронная карта пути			+		+	+	+			+
Контроль бдительности по световым сигналам		+		+	+		+

 

Система	АЛСН+ ЗСЛ-2М КОН	УКБН Л143 Л116	САУТ	КЛУБ + КОН	КЛУБ-У	САВП	ЕКС	КПД	ТСКБМ	МАЛС
Финкции
Физиологический контроль бодрствования							+		+
Контроль режимов движения		+	+	+	+		+			+
Ступенчатый контроль скорости	+		+	+	+		+			+
Контроль снижения скорости КЖ			+	+	+	+	+			+
Снижение скорости при служеб тормож			+			+	+
Контроль давления ТМ			+		+	+	+	+		+
Контроль пост огран скорости			+		+	+	+			+
Контр. Времени огр. скор.			В раз. Раб.		+		+			+
Авторег. и дешифр.					+		+	+		+
Искл не санкци откл ЭПК	+			+	+
Проезд запрщ сигнала					+		+

ЛЕКЦИЯ 2

Основные элементы рельсовых цепей

Рельсовая цепь состоит из подключения и приёмного контакта.

Рельсовыми линиями являются рельсовые нити пути, стыковые соединения, изолирующие стойки, кабельные стойки и дроссель-трансформатор.

Параметры рельсовых цепей

При передаче сигнального тока от источника питания к путевому реле, часть энергии теряется за счёт падения напряжения на сопротивлении рельсовых нитей и утечек тока через сопротивление изоляции. Сопротивление изоляции рельсовой цепи зависит от типа балласта и шпал, их загрязнения, температуры и влажности окружающей среды, зазора между балластом и подошвами рельса и практически не изменяется при изменении частоты сигнального тока от 0 до 2000 Гц. Хорошими изоляционными свойствами обладают щебень и гравий, худшими — песок. Железобетонные шпалы имеют меньшее сопротивление по сравнению с деревянными, поэтому подошвы рельсов изолируются от них резиновыми прокладками. Установлена норма минимального удельного сопротивления изоляции для всех видов балласта — 1 Ом·км. В зимнее время сопротивление изоляции может достигать 100 Ом·км.

Удельное сопротивление рельсовой цепи зависит от частоты сигнального тока и увеличивается от 0,5 Ом/км при частоте 25 Гц до 7,9 Ом/км при частоте 780 Гц. Для стабилизации сопротивления рельсовых нитей, состоящих из звеньев, скреплённых накладками, на токопроводящих стыках устанавливаются стыковые соединители.

Трансмиттер КПТШ

Кодовые путевые трансмиттеры применяют в устройствах кодовой автоблокировки, электрической централизации и автоматической локомотивной сигнализации для преобразования непрерывного переменного тока в кодовый (импульсный) ток, питающий рельсовые цепи.
Трансмиттеры КПТШ-515, КПТШ-715 используют в устройствах автоблокировки с числовым кодом; КПТШ-815, КПТШ-915 — в рельсовых цепях на участках с электрической тягой; КПТШ-1015 — в станционных рельсовых цепях с импульсным питанием; КПТШ-1115 — в устройствах автоблокировки с трансляцией импульсов; трансмиттер КПТШ-1315 — в станционных рельсовых цепях с импульсным питанием.

Классификация АЛС

АЛС-ЕН

Микроэлектронная система АЛС.

Принцип построения АЛС-ЕН.

Предназначена для передачи следующей информации на локомотив:

- число свободных блок участков (до 6);

- скорость проследования блок участков (16 градаций скорости);

- длина впереди лежащего блок участка (больше или меньше тормозного пути);

- путь по которому движется поезд;

- приближение поезда к закрытому светофору;

- пригласительный сигнал;

- номер пути.

Для передачи сигналов в системе АЛС-ЕН используется принцип 2-х кратной фазоразностной модуляции и помехозащищённого кодирования.

Плюсы модуляции:

- уменьшается мощность передающих устройств;

- все сообщения передаются по рельсовому индуктивного каналу связи с частотой 175 Гц.

Структурная схема АЛС-ЕН

Устройство АЛС-ЕН

Формирователь сигналов АС с выхода, которого фазоманипулированный сигнал, через устройства согласования УЗС в рельсовую линию.

ФС – устройство формирования сигнала формирует сигнал от АБ или ЭЦ – электрической сигнализации.

Приёмные катушки КПУ, блок индикации БИЛ и блок коммутации цепей локомотива.

В БИЛ приходит сигналы АЛСН и от датчика пути и скорости ДПС.

Блок БЭЛ осуществляет декодирования сигналов АЛС, логическую обработку информации в результате сравнения фактической, контролируемой и допутимых скоростей.

Контроль функционирования аппаратуры и формирует сигналы управления ЭПК.

На блоке БИЛ имеются Б, КЖ, Ж сигнальные показания. И 6 линий, указывающих на свободность впереди лежащих блок участков. Отображение фактической скорости и контролируемой.

При превышение допустимой скорости происходит экстренное торможение, предварительно машиниста предупреждает световая сигнализация.

Через блок коммутации с устройствами БЭЛ связаны датчики информации о режиме работы локомотива.

Контакты контролера машиниста К, рукоятка реверсора РР, рукоятка бдительности РБ, кнопка выключения красного ВК, электропневматического клапана ЭПК.

Основное назначение БКЦЛ – гальваническая развязка и согласования сигналов управления цепями локомотивов.

Локомотивная аппаратура системы АЛС-ЕН

Структурная схема блока БЭЛ

Блок БЭЛ содержит 2 идентично синхронно работающих комплектов обработки информации с непрерывным сравнением сигналов в контрольных точках и на выходах комплектов.

 

ЛЕКЦИЯ 4

Сигналы сравниваются компаратором.

Каждый комплект аппаратуры включает в себя декодер ДК, блок логической обработки информации ЛО, измеритель скорости СИ, устройства торможения СУТ. Кроме этого имеется демодулятор ДМ, и устройство контроля КВ, выдающие сигналы отключения ЭПК через блок УМ.

Входной полосовой фильтр ПФ, усилитель ограничителя УО, и усилитель мощности УМ расположены в функциональном секторе блока БЭЛ.

Усилитель ограничителя формирует прямоугольные импульсы определённого уровня.

Блоки декодеров ДК1 и ДК2 и ЛО вводятся сигналы от переключателя направлений ПН, рукоятки бдительности РБ, кнопки ВК и вводится категория поездки КП.

Диаметры бандажей колёс вводятся в измеритель скорости ИС с помощью блока коммутации БК.

Датчики пути и скорости (ДПС) подключаются к комплектам измерителей скорости ИС через оптронные развязывающие элементы.

Ячейки контроля КВ сравниваются контрольные сигналы КС. Контрольные сигналы поступают в схему сжатия СС, которые формируют общий сигнал характеризующие работоспособность системы.

Основная функция системы АЛС-ЕН это ступенчатый контроль скорости движения поезда и контроль бдительности машиниста.

Для этого локомотивные устройства по полученной по путевым устройствам информации определяют контролируемые и допустимые значения скорости и сравнивают их с фактической ячейкой ЛО.

Контролируемая скорость – это скорость проследования впереди стоящего светофора, формируется от информации, полученной от декодера с учётом категории поезда, по этой же информации формируется число свободных блок участков, сигналы.

Допустимая скорость – это скорость которая вызывает экстренное торможение, формируется в ячейки ЛО в результате сравнения контролируемой скорости с предыдущей скоростью. При повышении контролируемой допустимая скорость поднимается на градацию, при понижении контролируемой скорости, допустимая принимается равной предыдущей контролируемой.

На локомотивах, оборудованных на работу в одно лицо дополнительно устанавливаю, датчик ТЦ, ножные педали и дополнительное реле К.

Системы предварительной световой сигнализации и устройства предотвращения произвольного скатывания.

ПСС – предварительная световая сигнализация: Л-143, Л-159.

Приборы от произвольного скатывания: Л-77, Л-154 (изготавливается в условиях депо), Л-168.

Схема АЛСН обладает существенным недостатком: периодическая проверка бдительности, выполняется после подачи звукового сигнала ЭПК.

Для исключения этого явления устройство АЛСН были дополнены блоками предварительной световой сигнализацией Л-143, обеспечивающие предварительное зажигание ламп, с последующим их горением мигающим огнём, Л-159 обеспечивает выдержку по времени.

После загорания лампы в течении 5-7 секунд машинист обязан нажать РБ и подтвердить свою бдительность.

Система Л-143 не решает вопрос предупреждения скатывания поезда, для этих целей на локомотивах применяют блок Л-168.

Схема устройства Л-168 обеспечивает однократную проверку бдительности при самопроизвольном трогание локомотива с места. Когда скорость достигает 10 км/ч раздаётся свисток ЭПК и загорается сигнальная. Если машинист не нажимает кнопку S происходит экстренное торможение.

Л-143 может устанавливаться с Л-159, или с Л-77.

Принцип работы Л-143

Схема работает следующим образом. При всех периодических проверках бдительности машиниста появляется напряжение на зажиме ЛП общего ящика ОЯ АЛСН и блок Л-143, Л-159 получает питание. Сигнальные лампы HI и Н2 начинают мигать с частотой 1,5 – 4 Гц.

Одновременно исчезает напряжение на зажиме ЭПК1, но реле Р1, Р2 блока Л-159 остаются еще включенными в течение 5-7 с за счет разряда конденсаторов на катушки этих реле. Если в течение этого времени машинист не нажмет рукоятку бдительности КБ, т. е, не подтвердит свою бдительность, то после обесточив алия катушек реле PI, Р2 схема питания ЭПК нажатием не восстановится. После свистка ЭПК предотвратить срыв ЭПК можно только нажатием верхней рукоятки бдительности КБ верх. При этом через блок Л-159 в дешифратор подается питание на катушки реле рукоятки бдительности и реле соответствия кодов (КСР). На катушку ЭПК напряжение подается по цепи: зажим Н, контакт КБ верх, размыкающие контакт PI, Р2, зажим РБЗ.

 

ЛЕКЦИЯ 5

Устройство контроля бдительности машиниста

Л-116, УКБМ, ТСКБМ.

Блок Л-116

В основном оборудуются маневровые тепловозы.

Устройство обеспечивает отмену очередной проверки бдительности в случае управления им операций по управлению локомотивом. При этом предусматривает однократную проверку бдительности при смене показаний ЛС.

Функциональная схема состоит из узла усилителя формирователя, исполнителя контрольного узла, уза питания.

Работа схемы:

В нормальном состоянии К1 обесточено, а К2 включено, при поступлении сигнала однократной проверки бдительности ЭПК обесточивается, и, следовательно, обесточивается реле К2, с выдержкой времени 0,5-1,5. При выключении К2 своими контактами 17,18 подают питание реле РБР на дешифраторе и если машинист нажмёт РБ, то реле включится и восстановит цепь ЭПК, при выполнении машинистом на входе появляются импульсные сигналы, которые кратковременно включают реле К1 при этом разрывается цепь питания К2, которые выключается с выдержкой времени, замыкается контакт К1, а контакт К2 ещё не разомкнулся, происходит заряд конденсатора РБР и очередная проверка бдительности отодвигается.

Если поступления сигналов от приборов управления совпадает с очередной проверкой бдительности, то отмена проверки не произойдёт, так как цепь питания К1 и К2 будут обесточены.

В случае появления на выходе DA1 постоянного сигнала произойдёт однократная отмена проверки бдительности т.к реле К2 будет постоянно обесточена и цепь заряда конденсатора будет разомкнута.

Если при включении К1 реле К2 постоянно обесточена, то цепь питания реле РБР будет разомкнута, что говорит о неисправности Л-116 и свисток ЭПК при проверке бдительности не прекратится.

 

 

ЛЕКЦИЯ 6

Устройство контроля и записи параметров движения

ЗСЛ-2М Скоростемер

Л-132 Дозор

Электронный скоростемер КПД

Л-132 Дозор

Включает в себя осевой датчик Л-157, блоки автоматики и регистрации, тумблер включения устройства, кнопка машиниста, кнопка помощника.

КПД-3

Основной целью создания эл. скоростемера было обеспечение достоверной информации и объективности расшифровки поездной информации.

Состоит из: блока управления БУ, энергонезависимого модуля памяти МПЭ, узла питания модуля памяти УПМП, 2-х блоков индикации БИ, блоки регистрации БР2, блоки питания локомотивного БПЛ, измерительного преобразователя сапфир-22, датчик угла поворота типа Л-178 (2 шт.), соединительная панель.

В зависимости от модификации регистрация производится на диаграммную ленту, в электронный съёмный модуль памяти, в электронный блок регистрации информации защищённый (бриз).

Способ нанесения на скоростемерную ленту электроэрозионный.

БУ-3 обрабатывает сигналы поступающие от датчиков и АЛСН, вычисляет величину скорости, выводит информацию на внешние устройства.

- формирует сигналы превышения скорости, регистрирует общий пробег и направляет информацию в МПЭ.

Блок индикации БИ2 показывает машинисту скорость, ускорение (по вызову), на блоке расположена клавиатура для ввода параметров и переключения режимов.

 

Блок регистрации БР-2

Блок регистрации предназначен для графической записи параметров движения локомотивов и мотор-вагонного подвижного состава.

 

БР-2М/1 - представляет собой растровый регистратор для записи информации на электроэрозионную бумажную ленту типа МБ-1 или пластиковую ленту типа ЛСЭП-80.

 

Устойчив к вибрации и ударам.

 

Устанавливается в кабине локомотива.

 

Блок БПЛ

 

Блок БПЛ представляет собой коммутационный модуль, используемый для поддержки функционирования узлов связи. С помощью этого устройства обеспечивается организация конфигураций селекторной или диспетчерской связи. Блок рассчитан для работы с 4-мя проводными каналами.

Особенности использования

С помощью этого блока обеспечивается конструкционное соединение проводных линий с подачей сигнала на диспетчерский пульт типа ПД или БОП. К пультам диспетчера БПЛ-блоки подключают с помощью 25-ти проводного стандартного кабеля, длиной 6 метров. Линии связи подключатся к клеммнику устройства при помощи винтовых соединений.

Датчик угла поворота ДУП

Датчик угла поворота предназначен для измерения скорости, ускорения, пройденного пути, направления движения подвижного состава.

 

На выходе датчика формируются серии импульсных сигналов, сдвинутых относительно друг друга на 90º.

 

Датчик отличается устойчивостью к климатическим и механическим воздействиям.

 

Устанавливается на буксах двух разных колесных пар с противоположных сторон (для исключения влияния юза и боксования на точность измерений).

 

Преобразователь измерительный Сапфир-22. Представляет собой преобразователь избыточного давления в электрический сигнал. Преобразователь состоит из измерительного блока и электронного устройства, конструктивно соединенных в единое целое. Измерительный блок, построенный на базе тензопреобразователя, преобразует деформацию чувствительного элемента, вызываемую давлением поступающего воздуха, в изменение электрического сопротивления. Электронное устройство преобразует это изменение в токовый сигнал.

Направление движения:

- обеспечивается выдача во внешние цепи сигнала направления движения при напряжении внешнего источника 5 В 5 % и нагрузке 1 кОм в следующем виде: уровень логического "нуля" не более 0,4 В; уровень логической "единицы" не менее 2,4 В; регистрируется смена направления движения (при проезде не менее 3 м в новом направлении).

 

 

ЛЕКЦИЯ 7

Регистраторы параметров движения

РПДА

РПДА предназначен для регистрации и измерения в течение всей поездки основных параметров движения:

- количество затраченной энергии (в тепловозе топлива);

- значение токов и напряжения в цепях;

- показания АЛС;

- показаний тормозной системы;

- скорости и т.д.

Представляет собой распределенную систему регистрации, состоящую из набора устройств, стоящих на каждой секции локомотива и выполняющая отдельные функции в составе этой системы.

Для записи и хранения данных используется картридж.

Регистрация параметров осуществляется с привязкой к пути и времени.

Показания токов используются системой автоведения для расчётов энергооптимальной траектории движения поезда и управления локомотивом.

Расшифровка информации записанной на картридж производится с помощью АРМ РПДА.

Состав аппаратуры РПДА:

Структурная схема РПДА.

БИВ – высоковольтный блок измерения.

БУ - блок управления

Работа системы РПДА

РПДА начинает работать автоматически при подаче напряжения питания при этом на мастер-модуле отображается версия программного обеспечения.

В момент подключения к нему картриджа система переходит в активный режим при этом мастер модуль проводит опрос всех подключённых к сети блоков управления для определения их номеров.

После окончания процедуры инициализации мастер-модуль поочерёдно выводит определённую информацию.

Мастер-модуль переходит в рабочий режим и позволяет визуально контролировать параметры локомотива.

Система имеет 4 кнопки управления.

Разновидности системы РПДА.

РПДА – для электропоездов.

РПДА-П – пассажирский.

РПДА-Г(ГПТ) – грузовой электровозов постоянного и переменного тока.

Для тепловоза система называлась РПРТ, сейчас РПДА-Т.

 

ЛЕКЦИЯ 8

Алгоритмы САУТ, модификации

При разработке системы САУТ был решён вопрос определения тормозной характеристики поезда зависящих от числа вагонов, их загруженности, состояния тормозных систем, все эти особенности учтены в тормозном коэффициенте, которое рассчитывается аппаратуры САУТ.

Основная задача остановить поезд перед красным сигналом светофора.

За годы существования САУТ было выпущено несколько модификаций.

САУТ-У, САУТ-УМ, САУТ-МП, САУТ-Ц, САУТ-ЦМ, САУТ-Ц485.

Структурная схема системы САУТ.

При движении поезда по активному участку цепи, в антенне А индуцируется частотный сигнал и поступает в приёмник Пр. Далее на элемент сравнения И1, кроме этого от осевого датчика пути и скорости записывается число импульса пропорциональных длине блок участка в счётчике импульсов СЧ, по числу считанных импульсов определяются длина блок участка ПС и программная скорость V_п с помощью преобразователя АП.

Измеритель скорости ИС получает данные о фактической скорости V_ф и блоку сравнения БС подходят 2 сигнала V_п и V_ф которые сравниваются для выдачи команды на V_т.

После прохождения антенны над шлейфом приём сигнала прекращается тем самым прекращается суммирование импульсов счётчиков.

С момента прекращения работы И1 инвертор открывает элемент И2 и сигналы через блок делителя частоты Д поступают на вход счётчиков, счётчик переходит в режим вычитания и вычитает их L_бл расстояние, проходимое поездом.

По мере приближения к запрещающему светофору и уменьшения L_бл. Пропорционально уменьшается напряжение АП определяющее программную скорость.

САУТ использует оригинальную систему проверку бдительности машинистов

V_ф= V_пр – отключение тяги

V_п= V_ф+2 – служебное торможение

V_пр= V_ф+7 – включается экстренное торможение

Система САУТ защищает от самопроизвольного ухода поезда.

Работа путевых устройств.

Система САУТ-ЦМ путевые генераторы установлены только у входного светофора станции, а также за последней стрелкой станции. Таким образом путевые генераторы передают код перегона, а локомотивные устройства располагаю его достают соответствующие данные из памяти.

Система работает на частоте 19,6 кГц.

Расчёт эффективности торможения.

При каждом торможении САУТ производит пересчёт эффективности тормозов, определяет зависимости от скорости пройденного пути, величины уклона и давления в ТЦ и ТМ. Исходя из данных об эффективности тормозов САУТ оперативно строит кривые торможения. Для следования на Ж, К, ограничения скорости.

Если поезд только что отправился и не было экстренного торможения САУТ производит расчёт кривых исходя из усреднённого коэффициента торможения 0,25.

Алгоритм работы КЛУБа

Кривая допустимой скорости при включенной электронной карте КЛУБ-У

При отключённой электронной карте КЛУБ

 

ЛЕКЦИЯ 10

Индикаторы бодрствования машиниста

Индикаторы осуществляют контроль бдительности машинистов, по параметру электрического сопротивления кожи.

В 80-х годах происходили разработки по изучению различных факторов на бдительность машинистов. Результатом которых стало выявление зависимости между электрическим сопротивлением кожи и уровнем бодрствования человека.

Когда человек начинает засыпать у него увеличивается время между импульсами кожи.

Первым устройством был Л-164.

В последующем разработали более точное устройство ТСКБМ.

В комплект Л-164 входит сам индикатор с проводной связью 2 датчика типа Л-167, датчик давления ТЦ, 2 дополнительных реле и тумблер включения.

Принцип действия основан на 2-х составляющих ЭСК. При снижении уровня бодрствования медленное или тоническое составляющая увеличивается, а составляющая быстрой уменьшается, кроме этого возрастание сигнала времени между 2-мя соседними колебаниями.

При потере бодрствования срабатывает свисток ЭПК и машинист в течении 6 секунд должен нажать РБ.

Мероприятия по восстановлению бодрствования:

1. Физические упражнения;

2. Бодрящие напитки;

3. Свежий воздух.

ИЗ ПРАКТИКИ

Индикатор бодрствования машинистов Л-164.

ИБМ осуществляет непрерывный контроль уровня бдительности машиниста по параметрам электрического сопротивления кожи. При включении ИБМ схема обеспечивает непрерывный контроль за уровнем бодрствования машиниста при всех огнях ЛС.

Когда срабатывает ИБМ разбирается цепь питания ЭПК и раздаётся свисток.

Если машинист в течении 6-7 секунд не нажмёт верхнюю РБ произойдёт экстренное торможение. Если после нажатия верхней кнопки РБ у машиниста не установится необходимый уровень бодрствования, то через 3-5 с ИБМ снова разберётся цепь питания ЭПК.

Принцип действия ИБМ основан на эффекте изменения 2-х составляющих ЭСК.

При снижении уровня бодрствования тоническая составляющая увеличивается, а колебания фазической затухают.

ИБМ позволяет непрерывно контролировать изменения амплитуды и меж импульсного интервала составляющих ЭСК, таким образом фиксируя у машинистов пред дремотные состояния. Съем информации осуществляется с помощью датчиков Л-167 представляющих собой 2 кольца одеваемых на пальцы одной руки.

Анализ измеряемых колебаний выполняет логическая часть блока с набором 4-х счётчиков.

Если в процессе счёта сигнал фазической части пропадает, то через 60 с после прихода последнего импульса посредствам счётчиков разрывается цепь питания ЭПК, нажатие верхней РБ восстанавливает цепь и сбрасывает счётчик.

ТСКБМ – телемеханическая система контроля бодрствования машинистов.

Система ТСКБМ следит за физиологическим состоянием машиниста принимает сигнал о состоянии РБ, обрабатывает полученную информацию, индуцирует уровень бодрствования по условной шкале (шкала из светодиодов). При работе с системой АЛСН ТСКБМ выдает управляющее воздействие на ЭПК, а при работе с системой КЛУБ на КЛУБ.

При работающей системе ТСКБМ и нормальном уровне бодрствования машиниста периодические проверки бдительности отменяются.

При отключении ТСКБМ системы АЛСН или КЛУБ переходят в штатный режим.

Принцип действия такой же, как и у ИБМ. Отличие заключается в том, что восстановление цепи питания ЭПК кнопкой РБ возможно до 3-х раз, если после этого уровень бодрствования не остановился срабатывает электронное торможении.

Принцип оценки уровня бодрствования аналогично.

Сигнал КГР.

Критический уровень бодрствования не связан с потерей работоспособности. Из соображений безопасности и с учётом индивидуальных физиологических параметров машинистов критический уровень бодрствования зафиксирован в близи границ работоспособного состояния.

Функциональная схема устройства ТСКБМ

Функциональная схема включает в себя следующие блоки:

ТСКБМ-Н – носимая часть (часы), предназначены для поучения информации для получения информации об ЭСК и передачи её по радио каналу.

ТСКБМ-П – приёмник сигнала, предназначен для приёма первичной обработки информации и передачи её в ТСКБМ-К.

ТСКБМ-К – контролер системы предназначен для приёма и обработки информации от ТСКБМ-П, РБ, а также выдачи управляющего сигнала на ЭПК или систему клуб.

 

ЛЕКЦИЯ 11

Особенности УСАВП.

Системы автоведения делятся на 3 группы:

1. Система автоведения пригородных поездов;

2. Системы локомотива пассажирского движения;

3. Система грузового локомотивного движения.

Особенности системы пригородных поездов.

1. Точность расписания;

2. Быстрый разгон и торможение, соблюдение скоростного режима;

3. Соблюдение сигналов светофоров;

4. Расчёт кривой движения с учётом минимизации расходов электроэнергии;

5. Измерение фактической скорости и сравнение её с расчётной;

6. Расчёт координаты местонахождения поезда;

7. Оповещение пассажиров и машинистов.

Для выполнения графика движения и экономии электроэнергии реализован механизм регулирования времени хода, основанный на предварительном расчёте траектории движения поезда для заданного расписания. Построенная кривая разбивается системой на режимы ведения.

Система понимает прицельное торможение поезда к светофорам или ограничениям, которые вводятся заранее или с клавиатуры перед поездкой.

Система имеет 3 режима:

- система отключена;

- система включена;

- система в условиях подсказок.

Для пассажирского электровоза

Пассажирские электровозы работают на больших участках. Расчёт энергооптимальной траектории для них заранее не возможен.

Энергооптимальные траектории имеет фиксированный набор режимов.

- разгон с максимальным ускорением;

- торможение с максимальным замедлением;

- выбег;

- поддержание скорости.

Проблема траектории состоит в следующем:

Для участков без ограничения скорости и с постоянным профилем точки смены режимов можно рассчитать теоретически, но при введении реального профиля и ограничений скорости задача не решается.

Учёными ВНИИЖТа предложен метод оптимизации для построения энергооптимальной траектории с учётом профиля и скорости.

Грузовые поезда

Для грузового движения разработана система учитывающая продольно-динамические силы в составе на безопасном уровне.

Система автоведения управляет так же подачей песка, введен системы защиты от боксования.

Структура управляющей программы пассажирского электровоза.

 

 

 

ЛЕКЦИЯ 12

Помехи, отказы, надёжность.

Классификация отказов:

1. Характер изменения параметров до момента возникновения отказов.

- внезапные

- постепенные

2. Характер проявления отказов

- окончательный (устойчивый)

- переменяющийся (самоустраняющийся) приводящий к кратковременному нарушению работоспособности называется сбоями.

3. Связь с отказами других элементов

- первичная

- вторичная

4. Возможность использования после отказа

- полное

- частичное

5. наличие внешних признаков проявления

- очевидный (явный)

- скрытый (неявный)

Причины проявления отказов

- неточности конструирования

- дефекты производства

- нарушение процессов эксплуатации

- износы старения

У полупроводниковых приборов обусловлены пробоем рН перехода, обрывами или перегреваниям внутренних выводов, короткими замыканиями в структуре и растрескивание кристаллов.

Микросхемы, преобладают отказы, связанные с технологическими отказами.

Постепенные отказы составляют малую часть и обусловлены током утечки.

Влияние условий работы на надёжность. Влияние условий хранений и эксплуатации.

При эксплуатации воздействуют внешние и внутренние факторы.

К внешним факторам относятся: давление, влажность, температура, радиация, вибрация и т.д.

К внутренним факторам при работе устройства относятся: электрические режимы работы, выделяющиеся тепло, возникающие механические напряжения.

Методы повышения надёжности:

- конструктивные

- технологические

- эксплуатационные

При проектировании подбираю высококачественные материалы, высоко надёжные элементы, рациональные схемы решения, повышения прочности.

Улучшение технологического процесса.

Более строгие приёма/сдаточные испытания.

Качественное технологическое обслуживание и эксплуатация.

 

ЛЕКЦИЯ 13.

ТО и Р приборов безопасности. Действие в нестандартных ситуациях.

В процессе эксплуатации приборов безопасности их характеристики меняются под действием износов или внешних факторов (снижение изоляции, снижение контакта и т.д.).

В связи с этим для предупреждения отказов их проверяют на контрольном пункте.

Проверки на контрольном пункте производят после ТО-3, либо ТР-1, ТР-2, ТР-3.

Основное техническое обслуживание усилителей, дешифраторов и другого оборудования АЛСН производятся цехом КИП, для этого приборы снимаю и заменяют отремонтированными. Ремонт другого оборудования возлагается на цех автостопов депо приписки.

При осмотре по внешним признакам проверяют тех.состояние приборов, надёжность, целостность креплений, соблюдение герметичности, крепление проводов, производят очистку смазывания.

В процессе проверки проверяют напряжение источников питания, проверку сопротивления изоляции, измерение пульсации, настройку оборудования в целом.

При текущем ремонте выполняют работу по поддержанию работоспособности и исправности, могут производить частичную модернизацию. Ремонт производят в соответствие с инструкцией по ремонту.

Периодичность проверки:

Дешифраторы, усилители АЛСН не реже 1 раза в 6 месяцев.

УКБН проверяют через 3 года.

Л-132, Л-116, Л-77, Л-168, Л-143 раз в году.

Проверка ЗСЛ-2М не реже чем через 3 месяца при очередном ТО.

Действия локомотивной бригады при нарушении норм работы АЛСН:

- В случае внезапного появления на ЛС КЖ и К сигналов и следование со скоростью выше допустимой для предотвращения автостопного торможения, машинист временно отключает ЭПК, обратное включение должно произойти не позднее чем через 6 с. Если при обратном включении появилось более разрешающее состояние ключ ЭПК оставляют включённым. Если не появилось машинист с периодическим включением/отключением ЭПК