Современные методы и средства мониторинга

К недостаткам лазерных датчиков следует отнести их высокую стоимость  и необходимость соблюдения высоких  мер безопасности во избежание термических  повреждений глаз и кожных покровов при их эксплуатации и ремонте.

Лазерные датчики обладают такими преимуществами как дальность срабатывания более 5м, световое пятно от лазерного луча позволяет проводить юстировку без специального оборудования, узкий спектр лазерного луча позволяет настроить срабатывание только от отраженного луча, работа в импульсном режиме обеспечивает помехозащищенность.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вибрационные датчики. В  вагонном хозяйстве используются для  определения ударного воздействия  колесной пары на рельс ирегистрации прохождения колеса через зону контроля. Общий вид и принципиальная схема вибрационного датчика показаны на рисунке 2.

 

а)                                    б)

Рисунок 2 – Вибрационный датчик:

а) общий вид; б) принципиальная схема;

1 – рельс; 2 – вибрационный  датчик; 3 – контактная группа; 
4 – чувствительный элемент (давление); 5 – уплотнительная гайка; 
6 – сенсор давления.

 

Физический принцип действия основан напьезоэлектрическом эффекте, в результате которого определяется величина ударного воздействия колесной пары на рельс.

Конструктивно датчик состоит из рычага, одно плечо которого соединен с рельсом, а другое – с чувствительным элементом. Плечо регулирует силу нажатия на чувствительный элемент. Датчик устанавливается с внутренней стороны ниже уровня головки рельса.

Работа вибрационного  датчика осуществляется следующим  образом. При прохождении подвижного состава по позиции контроля, колесная пара ударяет гребнем по поверхности  вибрационного датчика, вследствие чего формируется электрический  сигнал, величина которого зависит  от силы удара. Далее электрический  сигнал передается по кабельным линиям связи на входные разъемы используемого  диагностического комплекса.

Недостатком таких датчиков являются высокие требования к прочности  и износоустойчивости всей конструкции.

3. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ЛОКОМОТИВНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ (ЛОКОМОТИВНАЯ БЛОКИРОВКА)

Комплекс аппаратуры САУТ (система автоматического управления тормозами подвижного состава) обеспечивает ограничение скорости движения поезда (или локомотива) в зависимости  от показания локомотивного светофора, расстояния до конца блок-участка и допустимых скоростей движения. Длина блок-участка, величина допустимой скорости берется в системе САУТ-Ц с путевой точки, а в системе САУТ-ЦМ с локомотивной базы. Скорость ограничивается путём автоматического отключения тяги и включения тормозов поезда в режиме служебного торможения. Система САУТ содержит поездную аппаратуру, постовые устройства и напольное оборудование. В напольное оборудование входят частотные генераторы соответствующих участков пути, ограждаемых перегонными и станционными светофорами. Генераторы устанавливают в релейных шкафах или путевых ящиках около путевых светофоров и соединяют кабелем к участку рельсовой нити длиной, пропорциональной длине участка пути, ограждаемого данным светофором. Станционные постовые устройства СПУ, размещаемые на посту ЭЦ, управляют частотой генераторов у предупредительных и входных светофоров и выбирают требуемую длину активного участка рельсового пути, пропорционального длине заданного маршрута приема. Существующие перегонные устройства автоматики ПУА путевой блокировки и АЛС обычным образом управляют проходными светофорами и передают на локомотив сигналы АЛС. 
Напольные и постовые устройства САУТ передают на локомотив информацию о длине: блок-участка, ограждаемого проходным светофором при автоблокировке; всего перегона при полуавтоматической блокировке; маршрута приема отправления на станции и о приеме поезда по главному или боковому пути станции при проследовании предвходного и входного светофоров.

Автоматическая локомотивная сигнализация (АЛС) — система сигнализации на рельсовом транспорте, передающая сигнальные показания на пост управления подвижного состава (например, в кабину локомотива, дрезины и т. п.)

В состав системы АЛС входят напольные  передающие устройства, приёмные и  дешифрующие устройства на подвижном  составе, а также устройства, согласующие работу АЛС с другими компонентами сигнализации и блокировки, индикаторы, датчики и исполнительные устройства на подвижном составе.

Различают АЛС непрерывного действия (АЛСН), при которой информация о  сигнале светофора поступает  непрерывно, и точечную (АЛСТ), когда информация на локомотив передаётся в момент прохода мимо сигнальной точки (так действует САУТ, дополняющая АЛСН). Существуют системы, где часть информации передаётся непрерывным способом, а часть — точечным. Приёмная аппаратура, как правило, объединённая с системой контроля бдительности машиниста и принудительной остановки поезда, и локомотивный светофор являются обязательными атрибутами практически любого локомотива, головного вагона или мотовоза, за исключением локомотивов промышленных предприятий, которым приём кода не требуется. Сигнальные точки автоблокировки могут как иметь светофоры, так и содержать только аппаратуру, в этом случае АЛСН именуется АЛСО — АЛС, используемая как самостоятельное средство сигнализации и связи. Проходных светофоров на перегонах при этом нет.

Комплексное локомотивное устройство безопасности (КЛУБ) устанавливается на тяговом и самоходном железнодорожном подвижном составе (локомотивы, МВПС, дрезины) и функционально сочетает в себе автоматическую локомотивную сигнализацию и электронный локомотивный скоростемер. Наибольшее распространение получил КЛУБ-У (унифицированный, то есть приспособленный для установки на всех типах локомотивов и МВПС).

Среди функций КЛУБа можно отметить следующие:

- прием, дешифровка сигналов АЛС (АЛСН, АЛС-ЕН) и отображение на локомотивном светофоре показаний находящегося впереди напольного светофора;

-контроль разрешенной скорости движения в зависимости от показаний АЛС и электронной карты (ЭК) участка обращения локомотива;

- автоматическая остановка поезда перед светофором с запрещающим показанием на кодированном участке, недопущение несанкционированного

- движения локомотива, регистрация параметров движения и основных показателей работы системы;

- прием и обработка сигналов цифрового радиоканала (РК);

-прием и обработка сигналов спутниковой навигационной системы (СНС) Глонасс/GPS;

- определение путевой координаты с использованием СНС и ЭК;

- расстояние до ближайшего путевого объекта;

- регулирование скорости проезда путевого объекта;

- контроль бдительности машиниста;

- контроль начала движения;

- состояние системы тормозного оборудования (давление воздуха в тормозной магистрали, тормозных цилиндрах и уравнительном резервуаре);

-информирование машиниста о состоянии системы;

-регистрация на электронном носителе более 40 параметров.

Технические параметры системы  предоставляют возможность приема кодов АЛС и определенных команд с использованием цифрового радиоканала. Для определения координат используется система спутникового позиционирования Глонасс/GPS.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ РАБОТЫ СОРТИРОВОЧНЫХ ГОРОК (ВАГОННЫЕ ЗАМЕДЛИТЕЛИ)

Вагонный замедлитель - механизм, располагаемый обычно в головной части сортировочных механизированных горок для торможения скатывающихся с горки вагонов и представляющий собой силовой привод, соединенный при помощи системы рычагов с тормозными балками и шинами; последние расположены по обе стороны ходовых рельсов параллельно им и возвышаются над головками рельсов на 75 мм. Тормозные шины могут сближаться и в этом положении, зажимая бандажи вагонов, уменьшают скорость движения последних. Современные вагонные замедлители делятся на два основных типа: а) механические, в которых торможение осуществляется зажатием бандажей колес между тормозными шинами; б) электромагнитные, в которых торможение происходит частью вследствие нажатия на колеса тормозных шин, а главным образом от влияния сильного магнитного поля и появления в колесах вихревых токов, вызываемых тем же магнитным полем. Положение, когда тормозные шины сближены между собой, называется рабочим положением. В нерабочем положении тормозные шины раздвинуты настолько, что колеса вагонов могут свободно проходить по рельсам, не касаясь шин. Среди нажимных механических вагонных замедлителей особенно выделяются так называемые весовые, отличающиеся тем, что в них вес вагона автоматически регулирует силу нажатия тормозных шин на колесные бандажи.

Тормозные балки  с прикрепленными к ним шинами могут располагаться либо у одного только рельса, либо у обоих; в зависимости  от этого вагонного замедлителя называют одно или двухрельсовыми. Вагонные замедлители приводятся в действие электрическими моторами, силой давления жидкости или сжатого воздуха. В зависимости от этого они подразделяются на электрический, гидравлический и пневмонический. По характеру действия вагонные замедлители подразделяются на: а) вагонные замедлители плавного действия, в которых сила нажатия шин может изменяться постепенно, без скачков; б) вагонные замедлители одноступенчатого действия, в которых сила нажатия шин все время постоянна; в) вагонные замедлители  многоступенчатые, в которых сила нажатия изменяется ступенями. Эффективность вагонные замедлители выражается в уменьшении кинетической энергии тормозимого вагона определенного типа и веса, вызываемом воздействием на него вагонные замедлители поставленного в положение максимального торможения.

5СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА НА ХОДУ ПОЕЗДА (АСКО ПВ)

Автоматизированная система  коммерческого осмотра поездов  и вагонов (АСКО ПВ) предназначена для визуального контроля и регистрации состояния вагонов и грузов поездов (в процессе движения), визуального контроля качества крепления грузов, контроля соблюдения габаритности погрузки, улучшения условий труда и повышения уровня личной безопасности работников, занятых осмотром вагонов.

В состав системы входят:

• Автоматизированное рабочее место оператора пункта коммерческого осмотра поездов и вагонов (АРМ О ПКО);
• Автоматизированное рабочее место приемосдатчика пункта коммерческого осмотра поездов и вагонов (АРМ ПКО) в составе Единой автоматизированной системы актово-претензионной работы хозяйства коммерческой работы в сфере грузовых перевозок (ЕАСАПР М);
• Комплект оборудования подсистемы электронных габаритных ворот;
• Комплект оборудования телевизионной подсистемы видеоконтроля;
• Комплект оборудования для передачи сигналов;
• Комплект оборудования подсистемы освещения;
• Комплект оборудования подсистемы оповещения.

Система обеспечивает автоматический контроль зонального габарита погрузки по девяти зонам, основного габарита погрузки по двум зонам и максимального  по ширине габарита подвижного состава  по двум зонам при скорости движения поезда до 60 км/ч. При прохождении  поезда в створе габаритных ворот  выполняется:

• вывод на экран монитора АРМ О ПКО видеоизображений проходящего поезда в режиме "полиэкран" с четырех телекамер (для контроля правого и левого борта вагона, крыши вагона и люков цистерн), с возможностью выбора телекамеры для полноэкранного просмотра;
• цифровая регистрация видеоизображений с четырёх телекамер на жесткие диски специализированного системного блока АРМ О ПКО;
• автоматическое измерение скорости движения поезда в створе ворот;
• счет вагонов начиная с головы поезда.

Как в процессе прохождения  поезда, так и при просмотре  видеозаписи оператор имеет возможность  визуально контролировать состояния  крыш и бортов вагонов поезда, люков  цистерн, а также крепления грузов на открытых вагонах. Выявленные негабариты отображаются на экране монитора АРМ  О ПКО и протоколируются с  привязкой к порядковому номеру вагона.

Прием информации о поезде (натурного листа) из системы передачи данных (СПД) станции на АРМ ПКО, считывание из натурного листа и привязка натурного листа выполняется  автоматически (после указания индекса  поезда при постановке на ожидание или в результате обработки прогнозируемых подходов поездов) или по команде  оператора ПКО (при этом на экране монитора АРМ О ПКО выполняется  индикация инвентарных номеров  вагонов). Оператор имеет возможность визуально установить соответствие между инвентарным номером вагона в составе поезда и его инвентарным номером из натурного листа и, при необходимости, выполнить редактирование инвентарного номера вагона в ручном режиме. В АРМ ПКО из АРМ О ПКО передаются сообщения об осмотре прибывшего поезда и обнаруженных коммерческих браках. Формирование отчетно-учетной документации выполняется средствами АРМ ПКО.

В процессе обмена данными  с Автоматизированной системой коммерческого  мониторинга (АСКМ) и Единой автоматизированной системой актово-претензионной работы (ЕАСАПР М) – по запросу из соответствующей системы выполняется передача:

• списка принятых системой АСКО ПВ поездов;
• списка вагонов указанного поезда (в том числе информации о выявленных негабаритах);
• изображений из видеоархива АСКО ПВ.

В качестве источников света  в подсистеме освещения используются светодиодные прожекторы или прожекторы с металлогалогенными лампами. Включение освещения (при наступлении тёмного времени суток) и выключение (при наступлении светлого времени суток) осуществляется автоматически по сигналам от реле времени.

 

 

 

6.СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА МОНИТОРИНГА ПОДВИЖНОГО СОСТАВА (СИРИУС)

Основное целевое назначение системы СИРИУС — обеспечение  ОАО «РЖД» новыми высокоэффективными технологиями использования подвижного состава (вагонов и локомотивов), оптимизация эксплуатационной деятельности железных дорог. При этом главным  критерием управления становится рентабельность при сокращении транспортной составляющей в структуре валового национального  продукта. 
При создании системы реализуется метод ситуационного моделирования взаимосвязанных между собой объектов управления. Он применяется для разных объектов и одновременно учитывает особенности складывающейся ситуации, а именно:

-наличие на объектах  управления (сеть, дорога, отделение,  линейный уровень) погрузочных ресурсов, грузов, заявок, отправок, вагонов, поездов, локомотивов, бригад и т.д.; 
-положение на местах погрузки (зарождение вагоно-, грузо- и поедопотоков); 
-темпы продвижения транспортных потоков, подвода порожних вагонов к местам погрузки (обеспечение) и груженых к местам выгрузки или перевалки, темпы выгрузки.