Система автоматического управления тормозами

/ Литература / Автоматические тормоза подвижного состава / Система автоматического управления тормозами

Одной из первых электронных систем автоматического ведения поезда, предотвращающих проезд запрещающего сигнала при рефлекторном нажатии машинистом рукоятки бдительности в утомленном состоянии, является система автоматического управления тормозами (САУТ). Она разработана в УЭМИИТе (УрГУПС) в середине 1970-х гг. с участием известных специалистов БД. Никифорова, В.И. Головина, Ю.Г. Кутыева и ряда других.

Основной причиной разработки являлось очередное повышение безопасности в случае, если локомотивная бригада уснет во время движения поезда из-за частых нарушений ее режима труда и отдыха при возросшем объеме перевозок. Существовавшая в то время и рассмотренная выше система АЛСН с автостопом не гарантировала остановки поезда перед запрещающим сигналом, так как обратная связь в ней замыкалась через машиниста в расчете на его адекватную реакцию.

Срабатывание автостопа при этом происходило уже после проезда красного сигнала и зачастую приводило к серьезным авариям и даже крушениям. Кроме этого, управление движением поезда даже опытным машинистом в отсутствие конкретных данных о длине блок-участка, его профиле и ряде других параметров не происходит оптимальным образом, в отличие от САУТ, у которой эта информация есть.

Структурная схема САУТ представлена на рис. 8.5. Она состоит из комплекса напольных и локомотивных устройств. В ней в качестве базовой использована система АЛСН с автостопом. Дополнительно сразу за изолирующим стыком между рельсами проложены два шлейфа Lgy, позволяющие определить длину находящегося впереди блок-участка (их длины прямо пропорциональны) и 1с-спрямленный профиль его пути (определяемый частотой пропускаемого тока).

На локомотиве установлены антенны (УВ2) для восприятия информации при проезде над шлейфами и бортовой компьютер (БК) с блоками памяти Lgy и 1с в которые заносятся новые данные при переходе от одного участка к другому. Также в системе для отслеживания координаты головы поезда применен электронный более точный скоростемер (СК2) и КМ с дистанционным управлением (КМДУ), рассмотренный выше в п. 4.3.4.

Таким образом, однократно при въезде на блок-участок в память БК заносятся сведения о его длине и спрямленном профиле. Кроме этого, от системы АЛСН поступает информация о показаниях напольного светофора, а после каждого торможения обновляются сведения об эффективности собственных тормозных средств поезда, определяемых специальным устройством в БК, после ана

Рис. 8.5. Структурная схема САУТ лиза его замедления. На основании этих данных, вырабатывается зависимость оптимального снижения скорости, которую реализует БК, управляя тормозами через КМДУ. Для контроля за работой САУТ на пульт управления выведены приборы, показывающие оставшееся до светофора расстояние, допускаемую скорость движения и другие данные (параметры), позволяющие машинисту вести поезд, не допуская торможения от САУТ.

Вместе с повышением безопасности движения САУТ обеспечивает ряд других положительных свойств. Это хорошо иллюстрируют графики, изображенные на рис. 8.6.

Как показали статистические исследования, переключение красного огня светофора на желтый в процессе следования поезда по блок-участку происходит с вероятностью 0,92, а желтого на зеленый - 0,53. В то же время, опасаясь проследовать запрещающий сигнал, машинист заблаговременно снижает скорость движения, создавая некоторый запас для гарантированной остановки (см. рис. 8.6, кривая 1). После переключения светофора на Рис. 8.6. Графики к анализу работы САУТ: 1 - торможение, производимое машинистом; 2 - торможение, выполняемое системой САУТ При этом контроль бодрствования осуществляется автономной телеметрической системой контроля бодрствования машиниста (ТСКБМ) либо путем контроля за реакциями машиниста на световой или звуковой раздражитель.

Система КЛУБ предназначена для работы на всех типах локомотивов и моторвагонного подвижного состава в условиях вибрации, наличия пыли, электромагттитных полей и теплоизлучающих источников. Она, как и система САУТ, выполнена на современной микропроцессорной элементной базе, имеет внутреннее резервирование и обладает возможностью для наращивания дополнительных функций.

Система КЛУБ обеспечивает:

прием от индукционных катушек сигналов, поступающих из каналов АЛС-ЕН и АЛСН;

прием сигналов от одного или двух датчиков угла поворота колеса;

прием сигналов о состоянии рукояток бдительности, кнопок ВК, переключателя поездного и маневрового режимов, ключа ЭПК и системы ТСКБМ;

обработку и визуализацию поступающей информации для машиниста:

- количество свободных блок-участков (до 5) представляется числом светящихся точечных индикаторов, первый из них желтого, остальные - зеленого цвета (для АЛС-ЕН);

- значение фактической скорости движения локомотива - цифровыми индикаторами зеленого цвета;

- значение контролируемой либо допустимой скорости движения локомотива - цифровыми индикаторами красного цвета;

- сигналы «красный огонь», «белый огонь», «белый мигающий огонь» (для АЛС-ЕН), «желтый огонь», «зеленый огонь» - светофорами шответствующих сигналов;

- движение прямо либо движение с отклонением - точечными индикаторами соответственно зеленого и желтого цвета (для АЛС-ЕН);

- предварительный световой сигнал контроля бдительности «Внимание!» - группой точечных индикаторов красного цвета, образующих треугольник острым концом вниз, и ряд других дополнительных функций.

Одной из важнейших является функция «Дозор», выступающая как дополнительное средство безопасности, аналогичное САУТ. В связи с тем, что информации о месте расположения светофора в системе АЛСН нет, «Дозор» предусматривает контроль и ограничение скорости движения поезда до 60 км/ч в начале блок-участка при движении на сигнал с красным показанием светофора и 20 км/ч при его проезде.

Кроме этого, «Дозором» выполняется проверка скорости движения в точке, расположенной на установленном расстоянии от того места, при проезде которого на локомотивном светофоре появился сигнал красно-желтый. Изменение скорости рассчитывается по кривой ЭТ пассажирского поезда весом 14 ООО кН на уклоне 15 %о.

Являясь дополнением к АЛСН и не имея выхода на управление тормозами поезда, «Дозор» при нарушении условия У^Удоп обеспечивает ЭТ поезда путем снятия электрического питания с ЭПК автостопа. Отмена действия функции «Дозор» без выключения ЭПК невозможна.

ТСКБМ предназначена для контроля за состоянием машиниста по определенным физиологическим показателям. Известно, что сопротивление кожи человека снижается при переходе в сонное или расслабленное (например, при приеме алкоголя) состояние. Машинист одевает на руку (в виде часов) или на палец (в виде кольца) этот прибор, и он при потере машинистом бдительности включает на пульте управления сигнал, требующий принять адекватные действия и подтвердить, что поездная ситуация контролируется.

8.3.3. Скоростемеры Скоростемер ЗСЛ-2М является сложным многофункциональным кинематическим устройством, предназначенным для визуализации, сигнализации и регистрации на бумажной ленте целого ряда параметров локомотива: скорости движения (км/ч), давления воздуха в ТМ (кгс/см2), пройденного пути (км), показаний локомотивного светофора (ж, к-ж, к), включения свистка, нажатия рукоятки бдительности, включенного состояния автостопа, времени следования по участку и стоянок (ч, мин), движения передним или задним ходом, а также текущего времени (ч, мин) и суммарного пройденного пути (км). По пределу измерения скоростемеры бывают двух типов: до скорости 150 и 220 км/ч с дискретностью 5 км/ч.

более разрешающее показание машинист вынужден отпускать тормоза и включать тягу для дальнейшего движения (кривая Г). Система САУТ, имея необходимые данные для расчетов, программно определяет оптимальное изменение скорости (кривая 2), а при переключении запрещающего сигнала необходимость торможения либо отпадает совсем (кривая 2'), либо это происходит с меньшей потерей скорости, чем при ручном управлении.

Таким образом, кроме повышения безопасности движения САУТ позволяет увеличить участковую скорость, снизить перерасход электрической энергии (топлива для тепловозов), уменьшить износ тормозных колодок и расход сжатого воздуха и является первой системой автоматического ведения поезда, широко внедренной в нашей стране.

В последние годы в связи с утратой перегонных шлейфов из медного провода в схеме системы произведены усовершенствования, позволяющие при проезде выходного, предвходного и входного светофоров станции с помощью кодирующих устройств, расположенных на них, получить бесконтактным способом данные о направлении движения поезда (приеме на соответствующий путь, а также другие сведения) и поочередно извлекать из памяти БК параметры участков, на которые он въезжает (САУТ-ЦМ).

САУТ постоянно совершенствуется и во внедряемой на сети железных дорог многоуровневой системе безопасности движения является одним из важнейших звеньев, позволяющих уменьшить отрицательное влияние человеческого фактора.

В связи с внедрением на сети дорог многоуровневой системы безопасности (МС) на тяговом подвижном составе рассмотренные выше устройства и системы АЛС-ЕН, КЛУБ-У, САУТ-ЦМ, УСАВП (автоведения поезда), ТСКБМ объединяются в единую комплексную систему управления и обеспечения безопасности движения (ЕКС), которая, в свою очередь, является частью первого уровня указанной выше системы.

На базе средств СЦБ также создается многоуровневая система управления и обеспечения безопасности, в которую входят различные объекты железнодорожной автоматики, все виды местной централизации (ЭЦ, РПЦ, МПЦ, АБ, ПАБ), а также диспетчерские централизация и контроль. Действие перечисленных средств СЦБ воспринимается создаваемым управляющим вычислительным комплексом, осуществляющим обработку информации и дальнейшее адресное взаимодействие с локомотивным оборудованием по радиоканалу.

С использованием автоматизированных систем управления (АСУ) различных хозяйств железнодорожного транспорта АСУТ, АСУВ, АСУШ, АСУП и других информационных систем создается автоматизированная информационная подсистема многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности движения поездов (АСУ МС). Основой этой подсистемы служит центральный обрабатываюппш комплекс (ЦОК), осуществляющий сбор и обработку информации для принятия решения.

Полный переход на перспективную систему управления потребует значительных капиталовложений и займет несколько лет. Однако уже сейчас становится очевидной необходимость кардинального изменения принципов конструирования новых тормозных приборов и систем с последующей заменой устаревших пневмомеханических конструкций электронно-пневматическими.

⇐ | Системы и устройства для повышения безопасности движения | | Автоматические тормоза подвижного состава | | Устройства контроля бдительности машиниста | ⇒