Глава 22. Додаткові системи автоматики і телемеханіки

ГМ

РБ v_ф

КЛ ПК

код З, Ж або КЖ

Рис. 22.1.1. Структурна схема АЛСН з контролем пильності машиниста і швидкості потягу

В провідних системах автоблокування і системах електричної централізації кодування рейкових кіл починається з заняттям ділянки потягом. У кодових системах АБ апаратура кодування є спільною як для автоблокування, так і для АЛСН.

Локомотивні пристрої забезпечують прийом і дешифрування сигналів, а також включення на локомотивному світлофорі сигнальних показань.

На локомотиві перед першою колісною парою на висоті 150 мм від головки рейки підвішують приймальні котушки ПК. Змінний кодовий струм, що протікає під прийомними котушками локомотива, створює навколо кожного рейки змінне електромагнітне поле, яке охоплює приймальні котушки і наводить в кожній з них електричний сигнал, який поступає на вхід локомотивного приймача ЛП. Дешифратор Д за ознаками прийнятого сигналу виділяє передану інформацію, яка передається в блоки контролю пильності КП, контролю швидкості КШ, управління локомотивним індуктором УЛІ. Блок УЛІ впливає на локомотивний індикатор ЛІ, на якому відображається прийнята інформація для візуального сприйняття машиністом М. В простішому випадку ЛІ є локомотивний світлофор ЛС.

При кожній зміні сигнального показання КП впливає на вимірювач контрольного часу КЧ, що відраховує певний період часу (приблизно 6 с). Протягом цього часу включається акустичний сигнал АС, і машиніст повинен встановленою дією (натисканням рукоятки або кнопки пильності РБ) підтвердити свою пильність, після чого АС вимикається і відновлюється початковий стан пристроїв КП. Підтверджуючи пильність, машиніст бере на себе відповідальність з управління гальмами поїзда. Якщо протягом 6 с після зміни сигнального показання рукоятка пильності не натиснута, спрацьовує зривний клапан СК, що впливає на гальмівну магістраль ГМ. Здійснюється екстрене гальмування потяга, яке не можливо скасувати натисканням РБ або іншим способом.

Зривний клапан СК, що впливає на гальмівну магістраль ГМ, вимірювач контрольного часу КЧ та акустичний сигнал АС складають вузол автоматичного управління гальмами, який називається електропневматичним клапаном ЕПК.

Вимірювач швидкості ВШ працює від датчика, пов’язаного з колесом локомотива КЛ, вимірює фактичну швидкість поїзда v_ф, яка порівнюється з допустимою v_доп блоком контролю швидкості КШ.

Якщо v_ф ≥ v_доп, блок КШ впливає на ЕПК так само, як і блок КП. При цьому контроль пильності здійснюється в залежності від прийнятих зі шляху кодових сигналів АЛС і фактичної швидкості поїзда (ЗР - зрівняльний резервуар).

Технологічний алгоритм системи АЛС залежить від її досконалості та обсягу переданої інформації.

Відповідно до швидкісними принципами на лініях з автоблокуванням пристрої АЛС повинні давати інформацію про дозволеної швидкості руху, відповідну показаннями колійних світлофорів, до яких наближається поїзд.

В експлуатованої на залізницях СНД системі АЛС числового коду використовують ті ж кодові сигнали (КЖ, Ж і 3), що і в числовому кодовому автоблокування. При цьому локомотивний світлофор дає чотири сигнальних показання (рис. 22.1.2): зелений 3 вогонь при наближенні до колійного світлофора із зеленим вогнем; жовтий Ж при наближенні до світлофора з жовтим вогнем; жовтий над червоним КЖ при наближенні до закритого колійного світлофора; червоний вогонь після проїзду колійного світлофора, а також у всіх випадках після припинення прийому кодових сигналів КЖ. Крім цих показань, локомотивний світлофор сигналізує також білим вогнем про припинення дії АЛС при русі поїзда по коліях, не обладнаним пристроями для передачі сигналів АЛС. Білий вогонь загорається при відсутності кодових сигналів, якщо перед припиненням прийому сигналів передавався кодовий сигнал був 3 або Ж, наприклад, при вступу поїзду на колію, що не обладнання пристроями для передачі сигналів АЛС. У цьому разі білий вогонь вказує на те, що сигнальні показання з колії на локомотив не передаються, і машиніст повинний керуватися показаннями колійних світлофорів.

а)

Показання локомотивного світлофора
Кодовий сигнал	З	Ж	КЖ	-

б)

Показання локомотивного світлофора
Кодовий сигнал	З	З	Ж	КЖ	-

Рис. 22.1.2. Ув’язка показань колійних і локомотивних світлофорів:

а) – при трьохзначному автоблокуванні;

б) – при чотирьохзначному автоблокуванні

Технологічний алгоритм числової системи АЛСН на залізничніх дільницях з тризначним автоблокуванням забезпечує двоступінчастий контроль швидкості і контроль пильності машиніста, який полягає в одноразовому натисканні рукоятки пильності при зміні сигнальних показань на локомотивному світлофорі, крім перемикання на зелений вогонь, і періодичному через 20 – 30 с при наближенні поїзда до світлофора з жовтим показанням з перевищенням швидкості руху на жовтий вогонь або при наближенні поїзда до закритого світлофора з допустимою швидкістю проїзду червоного вогню, що перевищує швидкість службового гальмування (10 км/год).

При зеленому вогні локомотивного світлофора пристрої АЛС не впливають на гальмівну систему поїзда, допускається максимальна швидкість руху рухомого складу. При вступі на блок-ділянку перед колійним світлофором з жовтим вогнем (зміна сигналу АЛС з 3 на Ж) за допомогою блоку КП (см. рис. 20.4.1) забезпечується вимога одноразового натискання рукоятки пильності незалежно від фактичної швидкості поїзда. Надалі при русі по блок-ділянці і жовтому вогні на локомотивному світлофорі блоком КШ здійснюється порівняння фактичної v_ф і допустимої v_доп швидкостей руху поїзда. Якщо v_ф < v_доп, машиніст веде поїзд без використання пристроїв АЛСН. Якщо v_ф ≥ v_доп, то блок КШ забезпечує періодичний контроль пильності машиніста, який повинен натискати рукоятку пильності через 20 – 30 с. В іншому випадку після попереджувального акустичного сигналу включається екстрене гальмування. Швидкість контролю пильності v_ж = 50 км/ч для вантажних поїздів, v_ж = 80 км/ч для пасажирських..

Підтверджуючи пильність, машиніст повинен вжити заходів щодо зниження швидкості з таким розрахунком, щоб пройти шляхової світлофор з жовтим вогнем із швидкістю не більше v_ж. Якщо фактична швидкість не буде знижена до цього значення, то після проходження колійного світлофора з жовтим вогнем і появи на локомотивному світлофорі жовтого вогню з червоним (КЖ) настає абсолютна дію пристроїв контролю швидкості. Це призводить до автоматичного екстреного гальмування з використанням ЕПК, запобігти яке натисканням рукоятки пильності неможливо. Якщо ж до моменту вступу на блок-ділянку перед заборонним дорожнім світлофором фактична швидкість поїзда не перевищує v_ж, то машиніст повинен підтвердити пильність натисканням РБ і продовжувати подальший рух зі швидкістю не більше v_ж. Блок КШ при цьому забезпечує дію періодичного контролю пильності і абсолютний контроль виконання умови v_ф < v_ж. Швидкість v_ж визначає перший ступінь абсолютного контролю швидкості.

Машиніст повинен зупинити поїзд перед заборонним сигналом. Якщо поїзд проїде світлофор з червоним вогнем з швидкістю більше 20 км/год, то діє абсолютний контроль швидкості, що забезпечує екстренне автоматичне гальмування з використанням ЕПК. Проходження світлофора з червоним вогнем дозволяється тільки після зупинки. Без зупинки проїхати колійний світлофор з червоним вогнем на перегоні дозволяється тільки великовантажним поїздам. У всіх випадках рух після проїзду світлофора з червоним вогнем допускається швидкість не більше 20 км/год. Блок КШ забезпечує дію періодичного контролю пильності машиніста і абсолютний контроль виконання умови v_ф < 20 км/ч. При цьому машиніст, періодично через 20 - 30 с натискаючи РБ, повинен вести поїзд з особливою пильністю і готовністю зупинитися, якщо зустрінеться перешкода для подальшого руху. Швидкість v_кж = 20 км/год визначає другий ступінь абсолютного контролю швидкості.

Числова система АЛСН має суттєвий експлуатаційний недолік, що полягає в малій значности її сигналізації. Трьох кодових сигналів (3, Ж і КЖ) недостатньо для передачі всього обсягу інформації, що видається колійними світлофорами. Наприклад, при чотиризначною автоблокуванні через обмежений числа кодових сигналів АЛСН передається однаковий сигнал 3 перед колійним світлофором із зеленим і жовтим і зеленим вогнями, що одночасно горять.

У першому випадку дозволяється рух з максимальною допустимою швидкістю всім поїздам, а в другому – тільки приміським. Пасажирські та вантажні поїзди можуть пройти цей світлофор із швидкістю v_ж.

Недостатній обсяг переданої інформації і при наближенні поїзда до предвхідних і вхідних світлофорів станцій. Кодовий сигнал 3 передається при наближенні до зеленого або жовтого миготливих (при тризначному автоблокуванні) вогнів передвхідного світлофора, тобто за сигналами АЛС передвхідні світлофори в даному випадку не відрізняються від прохідних.

Кодовий сигнал Ж передається в разі наближення до вхідного світлофора при наступних сигнальних показаннях: два жовті вогні; два жовті вогні, з них верхній миготливий, два жовті вогні та одна зелена смуга, яка світиться; один жовтий і один зелений миготливий вогні та одна зелена смуга, що світиться; один жовтий і один зелений миготливий вогні і дві зелені смуги, що світяться. Кодовий сигнал Ж передається також перед жовтим миготливим вогнем на дільницях, обладнаних чотиризначним автоблокуванням. У всіх перерахованих випадках світлофора автоблокування з жовтим вогнем.

З підвищенням швидкостей руху гальмівні шляхи збільшуються. Тому при існуючій розстановці колійних світлофорів, яка виконана з урахуванням забезпечення необхідної пропускної спроможності вантажних поїздів, в межах гальмівного шляху високошвидкісного поїзда може виявитися до шести блок-ділянок. Для забезпечення безпеки руху необхідна передача інформації не тільки про вільність колії, а й про допустимі швидкості, яка залежить від технічного стану колії (наявність кривих ділянок колії, недостатної міцністі колії на окремих ділянках, штучних споруд тощо).

Необхідної інформативністю володіє система нового покоління з абсолютним ступінчастим контролем всіх градацій швидкості АЛС-ЕН, в якій передаються повідомлення про кількість вільних блок-ділянок (до шести), про швидкість проходження чергового світлофора (16 градацій в діапазоні від 0 до 200 км/год), про довжину попередньої блок-ділянки (більше або менше гальмівного шляху нормативного поїзда), про рух поїзда по перегону (головна колія на станції або з відхиленням на бокову колію). Також передаються повідомлення про наближення поїзда до закритого світлофора або світлофора з запрошувальним вогнем. На цифровому індикаторі машиніста відображається інформація про швидкість, яка полягає в показаннях колійних вхідних, маршрутних, вихідних і прохідних світлофорів (32 сигнальних показання). Таким чином, має місце повна відповідність показань підлогових світлофорів та локомотивного індикатора. Технічні засоби системи АЛС-ЕН дозволяють при зеленому і жовтому вогнях підлогового світлофора передавати на локомотив, що наближається до цих світлофорів, різні кодові комбінації, що несуть інформацію про градаціях постійного обмеження швидкості, про стан колії та штучних споруд в межах блок-ділянки.

В системі АЛС-ЕН реалізований ступінчастий абсолютний контроль швидкості. Передбачено абсолютний контроль всіх градацій швидкостей, у тому числі автоматичне обмеження максимальної швидкості руху на зелений вогонь підлогового світлофора і при русі по місячно-білому вогню локомотивного світлофора. Максимальні швидкості руху на зелений вогонь вводяться вручну в локомотивний пристрій для різних категорій поїздів перед початком руху. Максимальна швидкість руху по місячно-білому вогню 20 км/год є граничною при виконанні маневрової роботи.

Система АЛС-ЕН відноситься до класу безперервних систем і містить у собі колійні і локомотивні пристрої (рис. 22.1.3).

Колійні пристрої АЛС-ЕН мають формувач сигналів ФС, з виходу якого сигнал поступає на підсилювач потужності УП і далі скрізь пристрої захисту та узгодження УЗС в рейкову лінію РЛ. Формувач сигналів формує сигнали в залежності від стану пристроїв автоблокування або електричної централізації (входи V_к і СГ).

Локомотивні пристрої системи АЛС-ЕН містять у собі приймальні котушки КПУ –2, електронний блок БЕЛ, блок індикації БІЛ і блок комутації ланцюгів локомотива БКЛЛ.

Блок БЕЛ містить приймач сигналів АЛС-ЕН, вимірювач швидкості руху поїзду разом з датчиком колії і швидкості ДКШ, який установлюють на редукторі або буксі локомотива. Блок БЕЛ виконує наступне: декодування сигналів АЛС, логічне оброблення інформації шляхом порівняння фактичної, контролюючої і допустимої швидкостей руху поїзда, контроль функціонування пристроїв і формування сигналу управління клапаном екстреного гальмування.

Блок індикації БІЛ має сигнальні лампи жовтого з червоним, червоним і білого вогнів, призначення яких аналогічно призначенню відповідним лампам на локомотивному світлофорі системи АЛСН. Ці лампи мають повторювальні вогні на бокової стінці блока в зоні видимості помічника машиніста. Лампа білого вогню використовується для індикації роботи локомотивного обладнання при відсутності сигналів в рейкової лінії і для індикації руху поїзда по запрошувальному сигналу. Індикація вільності колії поперед поїзду здійснюється шістьма світлодіодними індикаторами, які дозволяють інформувати машиніста про вільності до шістьох блок-ділянок. Семисегментові світлодіодні індикатори

	БЕЛ

			РР

	КПУ -2

=============-================================== РЛ

========-========================================

V_к СГ

Рис. 22.1.3. Структурна схема системи АЛС-ЕН

відроджають показання фактичної швидкості руху потяга і швидкості руху, що контролюється, тобто швидкість, яку потяг повинен мати в кінці даної блок-ділянки. При досягненні потягом дозволеної швидкості руху виникає екстрене гальмування потяга. Для попередження машиніста о цьому в системі передбачена попередня світлова сигналізація, яка вмикається за 3 – 6 с до включення свистка електропневматичного клапана.

Через блок комутації ланцюгів локомотива БКЛЛ з пристроями БЕЛ зв’язані датчики інформації про режими роботи локомотива: контакти контролера машиніста К і рукоятки реверса РР, контакти рукоятки (педалі) пильності і кнопки вимикання червоного вогню ВЧ при руху потяга по некодованої дільниці. Через блок БКЛЛ к пристроям БЕЛ підключений електропневматичний клапан екстреного гальмування ЕПК.

Колійні пристрої АЛС-ЕН виконані автономно від пристроїв автоблокування числового коду, тому вони сумісні. Функції локомотивних пристроїв аналогічних функцій однойменних структурних складових системи АЛС числового коду.

Аппаратні засоби колійних і локомотивних пристроїв виконані на мікроелектронної елементної базі з високим ступенем інтеграції та з програмуючою логікою.

Модернізовані локомотивні пристрої АЛС числового коду та локомотивні пристрої АЛС-ЕН конструктивно виконані як один пристрій в системі КЛУБ (комплексний локомотивний пристрій безпеки).

22.2. Автоматична переїзна сигналізація

22.2.1. Види огороджувальних пристроїв на переїздах і вимоги до них

Місця пересічення залізниць іншими дорогами, трамвайними шляхами, автомобільними дорогами і міськими вулицями в одному рівні називаються залізничними переїздами.

Щоб забезпечити безпеку руху на переїзді, їх обладнають різними видами пристроїв автоматики і телемеханіки, котрі інформують водіїв транспортних засобів про наявність чи відсутність поїздів на ділянках наближення до переїзду.

Автоматичні огороджувальні пристрої повинні подавати сигнал зупинки в бік автомобільної дороги або оповіщати чергового по переїзду при наближенняі поїзда до переїзду. Проходження переїзду транспртом і його звільнення можливе тільки в інтервалах між поїздами до підходу поїзда до переїзду. Для цього в’їзд на переїзд припиняється завчасно, щоб транспортний засіб, що вступило на переїзд, встигало до підходу поїзда звільнити залізничні колії. В’їзд транспорту на переїзд закривається пристроями або загородженнями або із застосуванням тих і інших засобів одночасно.

Автоматична переїзна сигналізація має починати подачу сигналу зупинки в бік автомобільної дороги про наближення поїзда до переїзду за час, необхідний для завчасного звільнення переїзду транспортними засобами до підходу поїзда до переїзду. Для забезпечення своєчасного закриття переїзду розраховують довжини ділянок наближення, керуючись при цьому наступними правилами і нормами:

дозволяється, рух через залізничний переїзд без додаткових погоджень із службами залізниць автопоїздів завдовжки до 24 м;

час сповіщення про наближення поїзда до переїзду, тобто час від початку дії переїзної сигналізації до вступу поїзда на переїзд, має бути достатнім для повного звільнення переїзду автотранспортом, який набрав на переїзд у момент включення сигналізації.

Необхідний час повідомлення наближення поїзда до переїзду

t_с = t₁+ t₂ + t₃,

де t₁ – час, необхідний автомобілю для проходження переїзду;

t₂ = 4 с – час спрацьовування приладів ланцюгів сповіщення і управління сигналізацією;

t₃ = 10 с – гарантійний запас часу.

Час t₁ визначається за формулою

t₁ = (l_п + l_р + l_о) / v_р,

де l_п – довжина переїзду;

l_р = 24 м – розрахункова довжина автомобіля;

l_о = 5 м – відстань від місця зупинки автомобіля до переїзного світлофора;

v_р = 1,4 м./с – розрахункова швидкість руху автомобіля через переїзд.

За встановленими нормами час сповіщення про наближення поїзда до переїзду повинно бути не менше 40 с при автоматичних системах включення сигналізації і 50 с - при оповісній сигналізації.

Розрахункова довжина ділянки наближення поїзда до переїзду

L_р = 0,28 × v_max × t_с,

де 0,28 – коефіцієнт перекладу швидкості з км /год в м/с;

v_max – максимальна швидкість руху поїздів, яка встановлена ​​на даній ділянці.

Таким чином, розрахункова довжина повідомлення для конкретного переїзду залежить від двох величин: довжини переїзду і середньої швидкості руху швидкохідного поїзда, що визначається тяговими розрахунками. Довжина переїзду - це відстань від переїзного світлофора або шлагбаума, найбільш віддаленого від крайньої рейки, до протиположної крайньої рейки плюс 2,5 м, які необхідні для безпечної зупинки транспортного засобу перед закритим шлагбаумом, якщо він не встиг звільнити переїзд до його закриття.

Автоматична світлофорна сигналізація (АПС). На переїздах, де відсутні чергові по переїзду, використовують автоматичну переїзну сигналізацію. При обладнанні переїзду пристроями АПС на узбіччі дорозі з правої сторони по руху транспортних засобів встановлюють переїзні світлофори (рис.22.2.1).

Рис. 22.2.1. Переїзний світлофор з місячно-білим вогнем, що мигає

Переїзний світлофор має дві сигнальні головки з миготливими червоними сигнальними лампами. На більш відповідальних неохоронюваних переїздах з великими розмірами руху поїздів і автотранспортних засобів для підвищення безпеки їх прямування застосовують переїзні світлофори з додатковою третьою сигнальною головкою з місячно-білим миготливим вогнем.

Вогні перездного світлофора спрямовані в бік автомобільної дороги. При відсутності поїзда на ділянці наближення червоні вогні світлофора погашені, а місячно-білий миготливий вогонь включений. Це вказує на відсутність поїзду, що наближається до переїзду і включеному в дію і справному стані переїзних пристроїв автоматики. Водіям транспортних засобів дозволяється рухатися через переїзд з особливою пильністю, дотримуючись правил дорожнього руху. Вони повинні до в’їзду на переїзд візуально переконатися у відсутності поїздів,що наближаються. У зв’язку з цим потрібна хороша видимість залізничних колій в обидва боки від переїзду. Видимість вважається задовільною, якщо з транспортного засобу, що перебуває на відстані 50 м і менше від залізничної колії, можливо побачити поїзд, що наближається до переїзду з будь-якого боку, на відстані не менше ніж за 400 м, а машиніст бачить переїзд на відстані не менше 1000 м.

У момент наближення поїзда до переїзду місячно-білі вогні вимикаються, а червоні вогні світлофорів починають горіти поперемінно червоним миготливим світлом, що для водіїв транспортних засобів означає сигнал “Стій! Рух через переїзд заборонено”. Одночасно з горінням миготливих червоних вогнів світлофорів дзвонять електричні дзвінки, встановлені на щоглах переїзних світлофорів. Після проходження поїзда через переїзд червоні вогні світлофорів гаснуть, дзвінки вимикаються, а на світлофорі з додатковою третьою сигнальною головкою включається місячно-білий вогонь.

Відсутність горіння на переїзному світлофорі з додатковою головкою місячно-білого сигнального вогню і виключених червоних вогнях свідчить про несправний або вимкненому стан сигналізації. В цьому випадку водій транспортного засобу повинен до його проходження через переїзд переконатися у відсутності поїздів (дрезин) на підходах до нього і в можливості безпечного проїзду.

Схеми включення пристроїв АПС складають так, щоб максимально виконувалося вимога переключенню сигналізації в огороджувальні положення при різних ушкодженнях. Наприклад, при пошкодженні рейкових кіл, ланцюгів повідомлення тощо на переїзних світлофорах повинні включатися червоні вогні.

При обладнанні переїздів додаткової третьої сигнальної головкою інформація про стан сигналізації обов’язкове повинна передаватися на пульт найближчій станції або пульт управління диспетчера. При цьому може передаватися інформація як про передаварійному стані, так і про аварійний стан пристроїв. Черговий по станції і поїзний диспетчер, отримавши повідомлення про пошкодження на переїзді, повинні зробити запис в журналі про несправності автоматики на переїзді, а при аварійному стані передати машиністу поїзда, що прямує в напрямку переїзду, про необхідність проходження його із швидкістю не більше 25 км/год . Про пошкодження пристроїв автоматики ДСП необхідно негайно повідомити електромеханіка СЦБ і чергового сусідній станції і до усунення пошкодження видавати попередження на всі поїзди встановленим порядком.

Автоматична світлофорна сигналізація з автоматичними шлагбаумами (АПСШ). На переїздах пристрої автоматичної переїзної сигналізації доповнюються автошлагбаумами, включення яких забезпечується аналогічно з автоматичною світлофорною сигналізацією. Автошлагбауми є додатковими, дублюючими сигналізацію засобами огородження переїздів. Їх застосування посилює "живучість" огородження переїзду від в’їзду на нього транспортних засобів, бо навіть при виході з дії переїзного світлофора (виключення обох світлофорних головок) переїзд може бути огороджений брусами автошлагбаумів.

Автоматичний шлагбаум (рис. 22.2.2) складається з: бетонного фундаменту 1, до якого кріпиться механізм управління шлагбаумом 2; загороджувального бруса 3; двох світлофорних головок 4; коромисла ведучого вала 5 і противаги 6. Загороджувальний брус шлагбаума для кращої видимості забарвлений червоними і білими смугами і забезпечений трьома електричними ліхтарями з червоними вогнями, спрямованими в бік автомобільної дороги. Ліхтар, розташований на кінці бруса, двоколірний. Білий його вогонь спрямований у бік залізничної колії для попередження наїзду в нічний час автомобіля, що виїжджає з переїзду, на загороджувальний брус. При горизонтальному положенні бруса два ліхтарі горять миготливими червоними вогнями, а ліхтар, розташований на кінці бруса, горить постійним світлом. Час закриття (відкриття) шлагбаума становить 7 – 9 с.

При обладнанні переїзду пристроями АПСШ перед поїздом з боку кожного залізничної колії на відстані від 15 до 800 м встанавлюють загороджувальні світлофори, а на відстані 500 - 1500 м - сигнальні знаки "С" (подачі свистка). Загороджувальні світлофори включає черговий по переїзду для зупинки поїзда у випадку затримки або аварії автомобіля на переїзді.

Рис. 22.2.2. Автоматичний шлагбаум

Якщо на ділянці наближення до переїзду поїздів немає, брус шлагбаума знаходиться у вертикальному положенні і не перешкоджає руху транспортних засобів через переїзд. Брус шлагбаума в опущеному (загороджувальному) положенні утримується на висоті 1 - 1,25 м від поверхні дороги і перекриває частину дороги, залишаючи іншу половину відкритою для руху і не перешкоджає звільненню переїзду транспортними засобами зустрічного напрямку.

Для виключення руху через переїзд в об’їзд загороджувальних брусів шлагбаумів на проїжджу частину дороги наносять осьову лінію, що забороняє виїзд на ліву сторону дороги. Осьову лінію наносять білою фарбою протяжністю не менше 20 м перед шлагбаумами.

Брус шлагбаума при наближенні до переїзду поїзда опускається не з початком роботи сигналізації, а після закінчення часу (10 - 12 с), достатнього для проїзду за шлагбаум екіпажу, якщо у момент включення сигналізації транспорт знаходиться близько до шлагбауму і водій не може побачити червоні вогні світлофора. При горизонтальному положенні загороджувального бруса продовжують горіти вогні на переїзної світлофорі і брусі, а електричний дзвінок вимикається. Після проходження поїздом переїзду брус шлагбаума автоматично піднімається у вертикальне положення, вогні на брусі і світлофорі гаснуть, рух транспортних засобів через переїзд відновлюється.

Для екстреного закриття і відкриття шлагбаумів і включення загороджувальних світлофорів на переїзді встановлюють щиток управління з кнопками і сигнальними лампочками (рис. 22.2.3). Черговий по переїзду для закриття переїзду натискає кнопку “Закрытие”, при цьому включаються електродвигуни, бруси шлагбаумів опускаються і закривають переїзд. Для

Рис. 22.2.3. Щиток управління переїзною сигналізацією

відкриття переїзду в разі пошкодження ланцюгів автоматичного управління черговий по переїзду натискає кнопку“Открытие”. Загороджувальні світлофори черговий включає натисканням кнопки “Заградит. З1” або “Заградит. З2”. Це призводить до включення червоних вогнів на загороджувальних світлофорах, огороджувальних переїзд з боку залізничних колій.

Слід зазначити, що щиток управління переїзної сигналізації є типовою конструкцією і застосовується при різних системах переїзної сигналізації - автоматичної, оповісною і світлофорної сигналізації на під'їзних коліях.

Сповіщувальна переїзна сигналізація з електрошлагбаумом (ОПС). На переїздах, розташованих, як правило, на пересічення станційних приймально-відправних колій з автодорогами і в інших випадках, коли неможливо застосувати автоматичні шлагбауми, застосовують сповіщувальну сигналізацію і електричні або механізовані шлагбауми.

Автоматична сповіщувальна переїзна сигналізація попереджає про наближення поїзда до переїзду не водіїв транспортних засобів, а чергового по переїзду. Час повідомлення, який прийнятий для розрахунку довжини ділянки наближення, повинен бути не менше мінімального значення 50 с.

У пристроях ОПС засобом оповіщення чергового по переїзду про наближення поїздів є акустичні датчики, встановлені зовні і всередині приміщення чергового по переїзду. Це можуть бути ревуни або дзвінки, які включаються автоматично при русі поїзда з боку перегону та занятті ділянки наближення, а з боку станції – після відкриття сигналу і замикання маршруту або в результаті натиснення на пульті управління ЕЦ кнопки закриття переїзду черговим по станції.

На переїздах, обладнаних сигналізацією сповіщення, в якості засобів огородження використовуються переїзні світлофори та електричні або механічні шлагбауми, керовані черговим по переїзду. Після отримання сигналу про підхід поїзда черговий по переїзду натисненням кнопки і включенням червоних вогнів на переїзних світлофорах зупиняє рух автомобільного транспорту. Одночасно з цим з затримкою 10 – 12 с шлагбауми закриваються. При ОПС зовні приміщення чергового по переїзду встановлюють щиток сигналізації (див. рис. 22.2.3), який дозволяє інформувати чергового про наближення поїзда до переїзду та управляти загороджувальними засобами на переїзді.

22.2.2. Основи управління переїзною сигналізацією

В залежності від місця розташування переїзду (перегін, стрілкова горловина станції, приймально-відправні колії) і можливостей подачі сповіщення на переїзд мають місце автоматичний і напівавтоматичний способи керування сигналізацією, а також передбачається управління черговим по переїзду.

Автоматичний спосіб застосовується в основному на переїздах, розташованих на перегонах. В цьому випадку сигналізація вмикається і вимикається автоматично при вступі поїзда на ділянку наближення переїзду та звільнення ділянки видалення.

Датчиками, що фіксують вступ поїзда на ділянку наближення, є існуючі рейкові кола автоблокування. Для передачі повідомлення на переїзд про наближення поїзда використовуються двохпровідні лінії зв’язку, на виході яких включені сповіщуючі реле. При занятті рейкового кола ділянки наближення поїздом лінійний ланцюг розривається контактами колійних реле, сповіщуюче реле знеструмлюється, в результаті чого включаються пристрої керування переїзною сигналізацією.

Для своєчасного відкриття переїзду після його звільнення останнім вагоном поїзда при ще зайнятій блок-ділянці рейкове коло, що контролює цю ділянку, роблять розрізною (рис. 22.2.4). Першу частину блок-ділянки (рейкове коло 6ап) використовують як ділянку наближення поїзда до переїзду, а другу частину (рейкове коло 6бп) - для відкриття переїзду. Після виходу поїзда на ділянку видалення 6бп та звільнення ділянки наближення 6ап переїзд автоматично відкривається для руху автотранспорту, незважаючи на те, що блок-ділянка, огороджувань світлофором 6, ще зайнята.

Довжина ділянки наближення поїзда до переїзду визначаться розрахунком. Якщо переїзд розташований від прохідного світлофора 6 на відстані, рівному розрахункової довжині ділянки наближення, то в цьому випадку повідомлення на закриття переїзду подається за одну ділянку наближення. Якщо ж фактична довжина рейкового кола 6ап менше розрахункової довжини ділянки наближення, то повідомлення на закриття переїзду подається при вступі поїзда на блок-ділянку 8п, який у цьому випадку є другою ділянкою наближення.

Проте у багатьох випадках довжина двох ділянок наближення буде більше розрахункової, що призводить до передчасного закриття переїзду і затримок автотранспорту. Для усунення цього недоліку в пристроях переїзної сигналізації передбачається уповільнення на включення загороджуючих пристроїв.

Напівавтоматичний спосіб управління сигналізацією застосовується на переїздах, розташованих у стрілочних горловинах станцій і на ділянках віддалення від них. На таких переїздах повідомлення про заняття поїздом ділянки наближення перед переїздом з боку перегону і включення сигналізації здійснюється автоматично.

З боку станції при наявності повної маршрутизації пересувань подача повідомлення на переїзд і включення червоних вогнів на світлофорах і шлагбаумах здійснюються одночасно з відкриттям станційного сигналу і замикання маршруту, а у випадках руху при закритих сигналах - натисканням черговим по станції кнопки “Закрытие” на пульті управління.

В цьому випадку сигналізацію (переклад шлагбаумів у відкрите стан та вимкнення після цього червоних вогнів на переїзних світлофорах) вимикає черговий по переїзду натисненням кнопки “Открытие”та“Поддержание” бруса шлагбаума на щитку управління шлагбаумами.

Крім автоматичного і напівавтоматичного управління сигналізацією і шлагбаумами, на всіх переїздах передбачаються щитки управління чергового по переїзду. Для цього на щитках управління автоматичних, напівавтоматичних і

електричних шлагбаумів є відповідні кнопки, користуючись якими, черговий по переїзду має можливість (навіть при відсутності поїздів на підходах) включати

Рис. 22.2.4. Управление переездом (Альбом)

переїзну сигналізацію і переводити шлагбауми в закритий стан, а також вимикати сигналізацію і переводити шлагбауми у відкритий стан.

22.3. Диспетчерський контроль за рухом поїздів

Автоматичні пристрої, за допомогою яких інформація про просування поїзда по ділянці передається поїзному диспетчеру, отримали назву “Диспетчерська контроль за рухом поїздів”. Система дає можливість диспетчеру стежити за становищем поїздів на ділянці і за показаннями станційних світлофорів, а черговому по станції – за рухом поїздів на перегонах, що прилягають до станції.

22.3.1. Система частотного диспетчерського контролю

З 1966 р. на ділянках з автоблокуванням застосовується система частотного диспетчерського контролю ЧДК. Система побудована на безконтактній апаратурі, що підвищує надійність її роботи, а головне – швидкодію.

В систему ЧДК включають до 15 проміжних станцій, кожна з яких має до 32 контрольованих об’єкта. Тим чином загально число контрольованих об’єктів – 480. Цикл контролю всіх об’єктів складає 15 с.

У системі передбачена трирівнева система контролю. Інформація від сигнальних установок АБ і АПС (нижній рівень) безперервно надходить на проміжну станцію (середній рівень). Тут вона обробляється і передається на центральний пункт поїзному диспетчеру і диспетчеру дистанції сигналізації та зв’язку (вищий рівень).

Вся інформація з об’єктів перегону передається на прилеглі станції по проводах подвійного зниження напруги ДСН за допомогою апаратури частотного ущільнення (рис.22.3.1). Для цього в релейних шафах АБ встановлені камертонні генератори (ГК) з різними частотами генерації. Максимально до одного ланцюга ДСН можна підключити 16 генераторів. Кожен генератор налаштовується на одну з 16 фіксованих частот в діапазоні 300 - 1600 Гц.

При вільному стані блок-ділянці генератор подає в лінію безперервний частотний сигнал вільності; при її зайнятості генератор вимикається, і частотний сигнал не подається. У разі пошкодження апаратури АБ посилається сигнал, який модулюється сигналами числового коду. При вільному стані всіх блок-ділянок і відсутності пошкоджень на сигнальних установках на прилеглу станцію надходять частотні сигнали від усіх генераторів.

Прийнята інформація з перегону надходить через підсилювач П в вузькосмугові приймачі П1 – П8 і П9 –П16, що складаються з 16 фільтрів. Кожен з них налаштований на частоту генератора ГК1 - ГК16 сигнальної установки перегону. На виході фільтрів включені контрольні реле, контактами яких запалюються контрольні лампочки на табло контролю перегону у ДСП. За характером горіння ламп на табло визначають стан блок-ділянки:

погасла лампочка свідчить про вільний стан ділянки;

лампа, що горить рівним світлом, – про зайняту ділянку;

миготлива лампа – про наявність пошкодження на сигнальної точці.

Контролюються наступні види несправностей: перегорання нитки лампи світлофора; несправність дешифраторної чарунки автоблокування; припинення подачі основного електроживлення на сигнальної точці; припинення подачі резервного електроживлення.

Структурна схема передачі інформації з проміжних станцій на центральний пункт наведена на рис. 22.3.2. Інформація про стан поїздів на перегонах, отримана на проміжних станціях, паралельно передається і на табло диспетчера ділянки. Крім того, з проміжній станції передаються відомості про стан колій і про готовність станції до прийому або відправлення поїздів. Всього на кожній станції контролюється стан 32 об’єктів – 16 перегінних і 16 станційних.

Передача інформації на центральний пункт здійснюється з допомогою фізичної лінії диспетчерського контролю ДК. У цьому колі організовано 16 вузькосмугових частотних каналів. Канали 1 – 15 використовуються для передачі інформації з 15 проміжних станцій на пост диспетчера, а канал 16 – для передачі тактових імпульсів синхронізаціїї. Для передачі контрольної інформації на центральний пункт на кожній станції встановлюють лінійний генератор ЛГ однією з 15 частот, приймач тактових сигналів ПТ₁₆ і розподільник Р, які мають 32 позиції. Шістнадцять позицій використовуються для трансляції на центральний пункт сигналів, отриманих з перегону, а решта - для передачі інформації про стан станційних шляхів, стрілочних секцій, вхідних і вихідних світлофорів. На одній з проміжних станцій встановлено генератор тактових сигналів ГТ₁₆ з робочою (шістнадцятою) частотою 1523,6 Гц. Цей генератор виробляє тактові імпульси тривалістю 0,4 с з інтервалом 0,4 с.

Для прийому частотних кодових сигналів, що надходять з проміжних станцій, на центральному пункті встановлені приймач тактових сигналів ПТ₁₆, вузькосмугові приймачі П1 – П8 і П9 – П15, розподільник Р і табло-матриця, на якому нанесений план ділянки та встановлені контрольні лампочки. Табло-матриця має 15 вертикальних шин (по числу контрольованих станцій) і 32 горизонтальні шини (по числу контрольованих об’єктів на кожній станції). Контрольна лампочка включається при підключенні до відповідних горизонталі і вертикалі різних полюсів живлення, а вимикання - при наявності на цих шинах матриці одного потенціалу.

Інформація зі станцій на центральний пункт передається наступним чином. Перший тактовий імпульс сприймається приймачами тактових сигналів на всіх станціях. Сигнали з їх виходів встановлюють розподільники в положення опитування перших за порядком об’єктів кожній станції. Розподільник центрального пункту при цьому підключає полюс живлення до першої горизонталі матриці. Якщо контрольовані рейкові кола вільні, а станційні світлофори закриті, то частотний сигнал в лінію не надходить. При зайнятті рейкового кола чи відкритому світлофорі станція повідомляє про це посилкою в лінію сигналу присвоєної їй частоти. Поступив на центральний пункт сигнал фіксується приймачем, налаштованим на частоту передавальної станції, який підключає до вертикальної шини другий полюс напруги, в результаті чого включається контрольна лампочка. Під час першого тактового імпульсу всі 15 станції одночасно на своїх частотах передають інформацію про стан перших за порядком опитування об’єктів (О₁).

На другому такті відкривається друга горизонталь, а станції передають інформація про стан своїх других об’єктів і т.д. Після перевірки всіх 32 об’єктів цикл контролю закінчується, настає коротка пауза, рівна 1,2 с, протягом якої всі розподільники повертаються у вихідний стан і готуються до роботи другого циклу.

Перехід на нову елементну базу з використання мікроелектронної бази і ПК торкнувся і систем диспетчерського контролю. Нові системи відрізняються не тільки своєю елементної базою і причепом побудови, але і розширеними функціональними можливостями. До таких систем можна віднести автоматизовану систему диспетчерського контролю АСДК і мікропроцесорну систему “ДК Каскад”.

22.3.2. Система диспетчерського контролю “ДК Каскад”

Система призначена для надання інформації оперативному персоналу про стан пристроїв залізничної авроматики на перегоні. “ДК Каскад” є функціонально завершеною системою, яка може діяти автономно. У разі виникнення потреби системи МСДЦ “Каскад” та “ДК Каскад” об’єднюються, вмикання відбувається на рівні “ЛП Каскад”, тобто “ДК Каскад” стає інформаційною підсистемою МСДЦ. У цьому випадку інформація про стан пристроїв автоматики на перегоні надається на два рівні направління – черговому по станції (ДСП) та поїзному диспетчеру (ДНЦ), або іншим користувачам локальної мережі диспетчерського управління перевезеннями.

Система складається з модулів станційного мікропроцесорного контролера “СК2202” та перегінних мікропоцесорних контролеров “ПК2202”. Модуль “ПК2202” забезпечує контроль стану та працездатності сигнальної установки кодового автоблокування або АБТ за рахунок отримання дискретної інформації про стан контрольних реле:

• контролю живлення в основному та резервному фідерах;

• ДСН;

• контролю рейкових кіл блок-дільниці (для АБТ);

• контролю стану кодово-вмикаючих реле (для АБТ);

• контролю показань прохідних світлофорів (сигнальні та вогневі реле);

• напрямку встановленого руху;

• контролю справності ланцюгів ламп прохідних світлофорів;

• контролю стану блок-дільниці;

• охоронної сигналізації.

Крім цього, модуль використовується для контролю стану та працездатності пристроїв переїзної сигналізації. У цьому випадку отримується інформація про:

• наявність живлення в основному та резервному фідерах;

• стан реле ДСН;

• положення автошлагбаума;

• ввімкнення загороджувальної сигналізації;

• напрямок встановленого руху;

• справність ланцюгів ламп переїзних і загороджувальних світлофорів;

• стан кнопок на щитку управління;

• стан дільниць наближення до переїзду;

• справність схеми реле мигання;

• стан охоронної сигналізації (відкриття релейних шаф) через додатковий датчик.

Максимальна кількість об’єктів контролю, що підключаються до модуля, – 14, об’єктів управління – 2. Дальність передачі інформації між сигнальними точками автоблокування або іншими об’єктами контролю до 20 км.

Модуль станційного контролера “СК2202” призначений для обробки інформації, отриманої від перегінних контролерів “ПК2202” по лінії зв’язку, та індикації оперативному персоналу станції про поїзне положення на перегоні і роботу переїздів. Додатково, у випадку використання сумісно з МСДЦ “Каскад”, інформація в повному обсязі надається відповідним користувачам.

Стан кожної блок-дільниць перегону, які контролюються “ПК2202”, відображається на пульті ДСП світлодіодним випромінювачем:

• погашений стан – блок-ділянка вільна, у справному стані, для переїзду – шлагбаум відкритий;

• випромінювання червоного кольору безперервне – блок-ділянка зайнята, у справному стані, для переїзду – шлагбаум закритий;

• випромінювання червоного кольору з миганням 5 раз за секунду – блок-ділянка зайнята, наявність несправностей. Для переїзду – шлагбаум закритий, наявність несправностей у пристроях переїзної сигналізації;

• випромінювання червоного кольору з миганням 1 раз за секунду – блок-ділянка вільна, наявність несправностей. Для переїзду – шлагбаум відкритий, наявність несправностей у пристроях автоматики на переїзді.

22.3.3. Система АСДК

Автоматизована система диспетчерського контролю (АСДК) являє собою апаратно-програмний комплекс, що забезпечує диспетчерський контроль стану окремих вузлів і пристроїв автоматики, телемеханіки та зв’язку, поїзних пересувань, вільності та зайнятості приймально-відправних колій, рейкових кіл і блок-ділянок, стан переїздів, вхідних і вихідних світлофорів станції та ін.

Умовно АСДК поділяється на дві підсистеми: верхнього і нижнього рівня. Об’єктами контролю АСДК є пристрої ЕЦ на станція і АБ на перегонах.

Підсистема нижнього рівня складається з електричних датчиків стану контрольованих технічних засобів (контакти відповідних реле постових і перегінних пристроїв, вимірювальні панелі рейкових кіл тощо) і контролерів диспетчерського контролю (КДК), що виконують збір цифрової і аналогової інформації, її обробку та передачу в мережу АСДК.

Контролер диспетчерського контролю являє собою багатопроцесорну систему з широкою номенклатурою модулів, що забезпечують контроль дискретних пристроїв, а також аналогових сигналів: вимірювання напруг живлення установок і шляхових реле рейкових кіл; вимірювання тривалості та частоти сигналів.

Для забезпечення знімання та передачі на станції дискретних і аналогових сигналів від сигнальних і переїзних установок апаратура нижнього рівня містить:

модуль лінійний аналоговий (МАЛ), призначений для збору і перетворення в цифровий код аналогової інформації від восьми контрольованих пристроїв;

генератор лінійних сигналів (ГЛЗ), службовець для збору дискретних сигналів від 15 контрольованих пристроїв (контакти реле) і реле стану блок-ділянки (переїзду). Крім того, ГЛС приймає цифровий код вимірювальних аналогових величин і передає його в лінію.

Лінійні виходи всіх генераторів лінійних сигналів (до 24) підключаються паралельно до двухпровідної лінії зв’язку.

Одночасна передача інформації з 24 сигнальних установок в загальну лінію зв'язку заснована на частотному поділі каналів. Кодування інформації про стан 15 контрольованих пристроїв або аналогової інформації кожним ГЛС виконується за принципом тимчасового розділення каналів. Стан кожного контрольованого пристрою (контакту реле) або аналогової інформації передається в дискретної формі модульованими за тривалістю паузами частотних посилок. Одночасно модульованими за тривалістю частотними посилками надсилається інформація про стан блок-ділянки (переїзду).

Інформація від кожної сигнальної установки по лінії зв'язку (наприклад, ДСН) надходить на станційну приймальну апаратуру і виділяється смуговими фільтрами модулів прийомних каналів ПК. Після дешифрування прийнятого сигналу ПК виставляє інформацію для її використання апаратурою верхнього рівня АСДК (виходи 1 - 2) (рис. 22.3.3). При необхідності з цього ж стику інформація може бути виведена на модулі індикації (МПІ).

Підсистема верхнього рівня та приймачем маршрутизацію потоків інформації від КДК, її обробку та відображення на АРМах мережі АСДК. Крім того, на цьому рівні здійснюється зв'язок із зовнішніми обчислювальними системами, в тому числі з АСОУП і автоматизованою системою служби СЦБ (АС-Ш).

До складу підсистеми верхнього рівня входять різні технологічні АРМи користувачів (поїзного і вузлового диспетчерів, змінного інженера дистанції сигналізації та зв’язку, чергового по станції, електромеханіків постів ЕЦ і ГАЦ, диспетчера локомотивного депо, чергового по пасажирським та вантажним паркам та ін.) Всі АРМи об’єднані в одну комп’ютерну мережу, що дає можливість обміну інформацією між будь-якими абонентами мережі та інформацією довільного виду, в тому числі інформацією реального часу, програмної підтримки будь-якої конфігурації зв’язку абонентів мережі, адміністрування доступу до мережі і динамічну маршрутизацію потоків інформації.

Кожен АРМ реалізує ряд загальносистемних функцій: графічне представлення на екрані монітора у вигляді мнемосхем інформації про реальний стан пристроїв СЦБ; поїзному положенні на контрольованих об’єктах (станціях, перегонах) і т.д.

Основні спеціалізовані функції автоматизованих робочих місць АСДК призначені для вирішення технологічних задач, що стоять перед персоналом.

Автоматизовані робочі місця оперативних працівників вирішують такі завдання: автоматичного визначення часу прибуття і відправлення поїздів; автоматичного спостереження за поїзними об'єктами в межах зони контролю; ідентифікації рухомих об’єктів; зв’язку з АСОУП.