Semnalizarea automată a locomotivei

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 6 august 2018; verificările necesită 6 modificări .

Semnalizarea automată a locomotivei (ALS)  - sistem de semnalizare pe transportul feroviar care transmite indicații de semnal către postul de control al materialului rulant (de exemplu, către cabina unei locomotive , tren cu unități multiple , vagon etc.) [1]

Sistemul ALS include emițătoare de podea, dispozitive de recepție și decodare pe materialul rulant, precum și dispozitive care coordonează funcționarea ALS cu alte componente de semnalizare și blocare, indicatoare, senzori și dispozitive de acționare de pe materialul rulant.

Se face distincție între ALS continuu (ALSN), în care informațiile despre semnalul semaforizat sunt recepționate continuu, și punct (ALST), când informațiile sunt transmise locomotivei în momentul depășirii punctului de semnalizare (așa funcționează SAUT). , completând ALSN). Există sisteme în care o parte din informație este transmisă în mod continuu, iar o parte - într-un mod punctual. Echipamentul de primire, de regulă, combinat cu un sistem de monitorizare a vigilenței conducătorului auto și oprirea forțată a trenului și un semafor de locomotivă sunt atribute obligatorii ale aproape orice locomotivă, vagon principal sau locomotivă cu motor, cu excepția locomotivelor întreprinderilor industriale. , care nu necesită recepția codului. Punctele de semnalizare cu autoblocare pot fi fie echipate cu semafoare, fie conțin doar echipamente, în acest caz ALSN se numește ALSO - ALS, folosit ca mijloc independent de semnalizare și comunicare. Nu există semafoare pe șine .

Implementarea ALSN pe căile ferate din Rusia și țările CSI

Aproape orice metodă de codificare cunoscută poate fi utilizată pentru a codifica un semnal. Cu toate acestea, pe căile ferate din Rusia și țările CSI , sunt utilizate două metode de codificare a semnalelor ALSN: impuls numeric, bazat pe transmiterea serii (parcele) de impulsuri de curent alternativ (informația este transportată de numărul și durata impulsurilor în parcela) și frecvența, în care curentul alternativ de o anumită frecvență este transmis continuu (informația este transportată de frecvență ). Pe căile ferate terestre se folosește codificarea impulsurilor, iar în unele sisteme codarea în frecvență este folosită pentru a transmite informații suplimentare, în metrouri  - doar codarea în frecvență. Pe căile ferate de mare viteză se utilizează sistemul ALS-EN cu modulare dublă diferență de fază a frecvenței purtătoare.

Semnalul este transmis de-a lungul circuitului de cale . Curentul de semnal este furnizat de la transmițător la tren de-a lungul unui șin de șină, curge prin perechea de roți închizând șinele și se întoarce la transmițător printr-un alt șin de șină. În acest caz, șinele și setul de roți formează un cadru cu curent, al cărui câmp magnetic este captat de bobine receptoare suspendate în fața primului set de roți la o înălțime de 110–240 mm deasupra șinelor. Pe stațiile de triaj, unde există vagoane în fața locomotivei și, prin urmare, nu este posibil să se transmită un semnal cod din față (circuitul feroviar este închis de perechile de roți ale vagoanelor, iar curentul de semnal nu ajunge la locomotivă), codarea se aplică în spate - semnalele sunt trimise din spate. În metrou, cu sistemul DAU (codare în două sensuri), semnalele pentru fiabilitate sunt date atât în ​​față, cât și în spate.

În cazuri rare (porturi scurte de șine, rezistență scăzută a stratului de balast, în care o parte semnificativă a curentului de semnal trece prin balast și nu ajunge la locomotivă), semnalul poate fi transmis nu de-a lungul șinelor, ci de-a lungul unei linii speciale. buclă întinsă de-a lungul lor. În prezent, se lucrează la dezvoltarea sistemelor de transmitere a semnalelor de trafic către o locomotivă prin intermediul comunicațiilor radio (de exemplu, sistemul ALSR ).

Transmiterea și decodarea pachetelor codificate

Echipamentul de locomotivă ALSN (în prezent înlocuit pe scară largă cu un dispozitiv electronic complex de siguranță a locomotivei KLUB-U , care, totuși, are aceleași principii pentru recepția și indicarea semnalelor ALSN) conține: bobine de recepție, un filtru , un amplificator , un decodor, precum și un semafor de locomotivă și mânere de vigilență. Filtrul instalat la intrarea amplificatorului trece doar curentul alternativ de cod, întrerupând toți ceilalți curenți - pickup-uri de la comunicațiile radio, echipamentele electrice ale locomotivei etc. Curentul de cod pe liniile neelectrificate și liniile de 3 kV DC are o frecvența purtătoare de 50 Hz. Pe liniile electrificate prin curent alternativ cu o tensiune de 25 kV și o frecvență de 50 Hz, acest lucru este inacceptabil din cauza influenței curentului de tracțiune asupra ALSN, prin urmare, pe astfel de linii, un curent de cod cu o frecvență purtătoare de 25 Hz ( în unele secțiuni - 75 Hz) este utilizat, generat de un convertor de punct de semnal . Locomotivele care pot merge în secțiuni cu frecvențe diferite ale curentului de cod ( locomotive diesel , locomotive electrice cu alimentare dublă VL82 M) sunt echipate cu comutatoare basculante pentru comutarea frecvenței filtrului - 25/50 Hz și semne de semnalizare „ALS-50” și „ALS” sunt instalate la limitele acestor secțiuni -25” sau, de exemplu, scuturi cu „25” pe o parte și „50” pe cealaltă.

Combinațiile de coduri sunt generate de un dispozitiv special la punctul de semnal - un transmițător de urmărire de cod. Un transmițător CPTSh convențional (plug-in) constă dintr- un motor electric asincron cu o cutie de viteze care rotește un arbore cu came și contacte închise de acest arbore. În funcție de codul pe care trebuie să-l transmită punctul de semnal, curent alternativ este furnizat anumitor contacte ale CPTS și de la acestea intră în circuitul căii. Contactele „Z” sunt închise de trei ori timp de aproximativ 0,3 secunde cu intervale între închideri de 0,12 secunde (intervale mici), urmate de un interval de 0,57-0,8 secunde (interval mare) și combinația de coduri este transmisă din nou. Așa se transmite combinația de coduri corespunzătoare semaforului verde de la semafor.

Combinația de coduri corespunzătoare semaforului galben este creată de contactele „Ж” și constă din două impulsuri, combinația de coduri „КЖ”, transmisă cu semafor roșu la un semafor, constă dintr-un singur. Durata impulsurilor variază ușor în funcție de tipul de CPTS, tipurile acestora sunt întotdeauna diferite în secțiunile de bloc adiacente, iar modificarea duratei impulsului este un semn prin care KLUB-U determină schimbarea secțiunilor de bloc. Există și emițătoare electronice și alte dispozitive care transmit exact aceleași semnale de cod. Datele exacte pentru unul dintre cele mai comune transmițătoare (KPTSH-5) sunt prezentate în figura „Codificarea semnalelor ALSN”.

Decodorul decodifică combinațiile de coduri, generează semnale ale unui semafor de locomotivă, controlează oprirea EPC în caz de încălcare a siguranței circulației. Există două modificări principale ale dispozitivului: decodor releu DKSV-1 și decodor cu microprocesor DKSV-M, care funcționează la frecvențe de 25 Hz, 50 Hz, 75 Hz și nu necesită verificarea periodică a releului.

Când se primește combinația de coduri „КЖ”, la semaforul locomotivei se aprinde lumina roșu-galben corespunzătoare. Dacă semnalul de cod ALSN este pierdut (încetând să mai fie primit) după primirea combinației de coduri „KZh”, atunci se aprinde o lumină roșie la semaforul locomotivei - se consideră că locomotiva a trecut de lumina roșie a semaforului și a intrat pe circuitul de cale, care este încă manevrat de trenul din față. Dacă semnalul de cod se pierde în cazul arderii incendiului „З” sau „Ж”, se aprinde un foc alb la semaforul locomotivei. Aceasta înseamnă, de obicei, că trenul a intrat pe o cale necodificată sau raportează un fel de defecțiune (defecțiunea unui punct de semnalizare, circuitul de cale rupt) sau o lumină roșie bruscă la un semafor din față. Dacă în față există un semafor de barieră al unei treceri sau al unui alt loc periculos, atunci apariția unei lumini albe necesită o oprire imediată.

Pe tronsoanele Sankt Petersburg - Moscova și Sankt Petersburg - Buslovskaya ale Căii Ferate Oktyabrskaya, împreună cu ALSN, este utilizat sistemul ALS-EN, care utilizează o modulație a semnalului cu diferență de fază dublă și un cod Bauer modificat (codul Vekovishchev). Spre deosebire de ALSN clasic, ALS-EN controlează disponibilitatea a până la cinci secțiuni de bloc în fața trenului, ceea ce este necesar pentru a asigura traficul de mare viteză pe acest tronson. Ca și în sistemul ALSN, în ALS-EN semnalul codificat către locomotivă este transmis de-a lungul circuitului de cale.

Vigilența șoferului și controlul vitezei

Sistemul clasic de vigilență și control al frânării de urgență, care face parte din decodorul de locomotivă ALSN, funcționează după cum urmează. Supapa electropneumatică de oprire automată EPK-150 este instalată în cabină. În timpul funcționării normale, ALSN furnizează energie electromagnetului său. Dacă este necesar să se verifice vigilența șoferului, puterea este îndepărtată, EPC-ul începe să elibereze aer din camera de întârziere printr-un fluier special. Fluierul servește drept semnal pentru a verifica vigilența. Pentru a opri fluierul, șoferul trebuie să apese mânerul de vigilență RB, în timp ce sursa de alimentare a electromagnetului EPC este restabilită, camera de păstrare a timpului este umplută din nou cu aer. De îndată ce aerul iese din camera de menținere a timpului, care durează 6-8 secunde, presiunea acestui aer nu mai poate ține supapa de blocare EPC - supapa de blocare se deschide, eliberând aer din conducta de frână, ceea ce provoacă frânarea de urgență. Imediat înainte de începerea frânării cu oprire automată, contactul din circuitul de alimentare al electromagnetului EPK se deschide și când RB este apăsat, alimentarea cu energie a EPK-ului nu mai este restabilită.

La primirea combinației de coduri „З”, vigilența nu este verificată, iar viteza practic nu este limitată (sau limitată la nivelul vitezei setate sau puțin mai mare). La orice modificare a semnalului semaforului locomotivei la unul mai puțin permisiv, are loc o singură verificare a vigilenței. La conducere, la primirea combinației de coduri „Ж”, se efectuează o verificare periodică (după 15-20 s) a vigilenței șoferului dacă viteza depășește viteza controlată, de obicei 60 km/h. La primirea combinației de coduri „KZh”, se efectuează o verificare periodică a vigilenței cu orice viteză, iar la o viteză peste prag (60 km/h), are loc frânarea de urgență necondiționată. Astfel, de fapt, este interzisă trecerea semnalului galben la o viteză mai mare de 60 km/h. La trecerea semaforului locomotivei la un semafor roșu (de exemplu, la trecerea unui semnal închis), se efectuează și o verificare periodică de vigilență, iar dacă viteza este depășită de 20 km/h, se efectuează frânarea de urgență necondiționată. Pentru a controla vitezele de 20 și 60 km/h, semnalele sunt utilizate de la un indicator de viteză mecanic 3SL-2M, un indicator de viteză electronic din seria KPD-3P sau un alt dispozitiv de măsurare a vitezei.

Acest sistem ALSN, adoptat de căile ferate, nu poate oferi un nivel acceptabil de siguranță a traficului fără asistență umană (de exemplu, dacă șoferul în stare de somn apăsă „mecanic” pe butonul de vigilență, el poate aduce trenul la un semnal închis la un viteza de 60 km/h). Sistemele de control al vigilenței mai moderne folosesc algoritmi de funcționare mai complecși, care diferă în utilizarea diferitelor semnale luminoase și sonore pentru a testa vigilența, numărul și locația butoanelor și butoanele de confirmare a vigilenței, dar în general îndeplinesc aceeași sarcină și controlează aceleași viteze. .

Cel mai faimos și răspândit dintre sistemele care completează ALSN este UKBM, un dispozitiv de control al vigilenței șoferului. Pe consolă sunt instalate lămpi PSS (semnalizare luminoasă preliminară). Dacă este necesară verificarea vigilenței, UKBM aprinde lămpile PSS, care pot fi stinse prin apăsarea mânerului de vigilență. Nu există semnale sonore. Dacă PSS nu este stins în 5-8 secunde, atunci alimentarea este eliminată de la EPC, care nu poate fi restabilită cu mânerul de vigilență standard. Pentru a opri fluierul EPC, trebuie să apăsați mânerul de vigilență superior, care poate fi apăsat numai după ce vă ridicați de pe scaun.

Metrou ALS din Rusia și țările CSI

Mai sigure și mai avansate sunt diferitele sisteme ALS-ARS folosite în metrourile fostei URSS. Aceste sisteme folosesc de obicei un cod de frecvență și un număr relativ mare de indicații care indică viteza admisă într-o anumită secțiune și, în unele cazuri, și în următoarea.

La punctul de semnal este instalat un senzor de urmărire, care generează informații despre starea pistei aflate în spatele acestuia, un codificator, în conformitate cu aceste informații, selectează frecvența și un generator de piste care generează un curent alternativ cu frecvența dorită. Acest curent alternativ este alimentat continuu în circuitul căii, primit de bobinele receptoare și decodificat de receptoarele locomotivei. Receptoarele de locomotivă transmit informații către unitatea de semnalizare, care aprinde placa corespunzătoare cu indicarea vitezei maxime, compară viteza maximă cu cea actuală și, dacă este necesar, oprește motoarele de tracțiune și frânele. Semnalul curent al vitezei vine de la unitatea de măsurare a vitezei și este afișat și pe afișaj.

Viteza, km/h 80* 70/75 60 40 0 Adiţional OC
frecventa Hz 75 125 175 225 275 325 lipsa de frecventa
Numărul de frecvență convențional unu 2 3 patru 5 6 Nu

"*" - depinde de viteza setată pe linie și de viteza de proiectare a mașinii

Perspective

În prezent, sistemul ALSN este omniprezent pe rețeaua feroviară rusă, care, din cauza funcționalității limitate, este nepotrivită pentru tronsoane cu trafic de mare viteză. Din mai multe motive, sistemul ALS-EN mai avansat nu a devenit larg răspândit (excepția este tronsonul de mare viteză Moscova-Sankt Petersburg). Există și sisteme care transmit informații despre distanța până la următorul semnal către automatizarea locomotivei pentru a asigura frânarea țintită a trenului înainte de semnalul închis. Cel mai comun dintre aceste sisteme este sistemul de control automat al frânării SAUT . Până în prezent, o anumită parte a locomotivelor și SSPS sunt deja echipate cu un dispozitiv de siguranță integrat pentru locomotive CLUB (există diverse modificări ale acestuia: CLUB, CLUB-P, CLUB-U, CLUB-UP - acesta din urmă este proiectat pentru instalare pe SSPS (material rulant autopropulsat special) și, prin urmare, proiectat pentru tensiune 24 V ), care implementează funcțiile ALS și ALS-EN pe locomotivă.

Note

  1. ↑ Marea Enciclopedie Rusă: În 30 de volume / Președintele redacției științifice. Consiliul Yu. S. Osipov. Reprezentant. ed. S. L. Kravets. T. 1. A - Chestionare. - M .: Marea Enciclopedie Rusă, 2005. - 766 p.: Ill.: hărți.

Literatură

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii