Устройства контроля скорости и регистрации параметров движения

Локомотивные устройства безопасности

Основные функции локомотивных устройств безопасности:

* регистрация параметров движения поезда;

* контроль скоростного режима ведения поезда;

контроль бдительности машиниста.Разграничение поездов предотвращает возможность их столкновения и производится раздельными пунктами или дистанциями между поездами. Раздельными пунктами являются светофоры, ограждающие перегон или (при автоблокировке) блок-участок, а при использовании автоматической локомотивной сигнализации как основного средства сигнализации (АЛСО) — границы между блок-участками, обозначенные табличками. При разграничении поездов дистанциями, каждый поезд, движущийся по перегону, непрерывно передаёт свои координаты и получает информацию о свободной дистанции впереди него и допустимой скорости движения.

Контроль скорости может быть ступенчатый или плавный. При ступенчатом контроле скорости допустимая скорость сохраняется на протяжении всего блок-участка. При её превышении приводится в действие абсолютный, либо неабсолютный автостоп. При плавном контроле скорости допустимая скорость вычисляется в каждый момент времени, в зависимости от расстояния до закрытого светофора (либо места ограничения скорости) и при её превышении выполняется служебное либо автостопное торможение.

Для проверки бдительности, машинисту подаётся сигнал свистком электропневматического клапана автостопа (ЭПК), зажиганием лампы предварительной световой сигнализации (ПСС), либо речевым сообщением. В ответ на этот сигнал машинист должен подтвердить свою бдительность путём нажатия рукоятки бдительности РБ. В случае если сигнал не будет подтверждён, поезд будет остановлен путём автостопного торможения. Бдительность проверяется однократно при смене показаний локомотивного светофора и в некоторых других случаях. При следовании к путевому светофору с запрещающем показанием, при превышении допустимой скорости движения, а также при движении по белому и красному показанию локомотивной сигнализации может включаться периодическая проверка бдительности машиниста. Периодическая проверка бдительности может отменяться при выполнении машинистом манипуляций с органами управления локомотивом, при бодром физиологическом состоянии или в случае, если служебное торможение может быть выполнено без его участия.

Первым локомотивным устройством безопасности был локомотивный скоростемер, который отображал скорость и суточное время, фиксировал на ленте параметры движения поезда, но не вмешивался в действия машиниста. При внедрении автоматической локомотивной сигнализации скоростемер был модернизирован для регистрации параметров АЛСН и сигнализации о достижении контролируемых скоростей для системы АЛСН.

Система АЛСН непрерывно передаёт в кабину локомотива сигналы путевых светофоров; контролирует скорость поезда при «КЖ» и «К» показании локомотивного светофора и при превышении допустимой скорости останавливает поезд автостопным торможением при помощи электромагнитного клапана автостопа; производит однократную проверку бдительности при смене огней (кроме включения «З» огня) и периодическую проверку бдительности при «Ж» огне локомотивного светофора — при превышении допустимой скорости проследования светофора с желтым огнём, при «КЖ», «К», «Б» огнях — независимо от скорости.

Внедрение АЛСН позволило существенно улучшить безопасность движения поездов, однако в процессе эксплуатации были выявлены некоторые недостатки системы. Для преодоления этих недостатков были созданы различные дополнительные устройства безопасности.

* Свисток ЭПК раздражает машиниста и отвлекает его от работы.

* В устройствах Л77, УКБМ для однократной и периодической проверки бдительности используется лампочка предварительной световой сигнализации. При зажигании лампы ПСС машинист должен подтвердить бдительность нажатием рукоятки РБ. В случае если бдительность не будет подтверждена, через 8 с после включения лампы ПСС последует свисток ЭПК.

* Устройство Л116 отменяет периодическую проверку бдительности (перезапускает отсчёт времени между периодическими проверками АЛСН) при манипуляциях с органами управления локомотивом. Применялось на маневровых локомотивах.

* Система ТСКБМ определяет работоспособность машиниста путём измерения электрического сопротивления кожи запястья руки. Система ТСКБМ отменяет периодическую проверку бдительности, однократные проверки продолжают производиться.

* Система САУТ отменяет периодическую проверку бдительности, для однократной проверки бдительности используются речевые сообщения.

* Ступенчатый контроль скорости позволяет машинисту довести поезд до светофора с запрещающим показанием со скоростью близкой к максимальной при «КЖ» показании АЛСН (например, нажимая рукоятку РБ во сне), после чего расстояние автостопного торможения может оказаться недостаточным для остановки поезда перед препятствием.

* Устройство Л132 по мере приближения к запрещающему сигналу путевого светофора снижает допустимую скорость движения. Однако в качестве длины блок-участка в приборе используется фиксированное значение.

* Система САУТ получала длину блок-участка (маршрута приёма на станцию) со шлейфа, расположенного у каждого проходного, входного, маршрутного светофора и на выходе со станции. В последующих модификациях количество путевых устройств САУТ было уменьшено, шлейф на выходе со станции задаёт номер перегона, длины блок-участков до предвходного светофора берутся из локомотивной базы данных. В отличие от других устройств, САУТ ограничивает скорость путём служебного (пневматического или электропневматического) торможения.

* Контроль самопроизвольного движения поезда.

Устройства Л168, УКБМ определяют начало движения по размыканию контактной группы минимально контролируемой скорости V10. Если реверсивная рукоятка находится в нулевом положении поезд будет остановлен автостопным торможением. Машинист может отменить торможение нажатием рукоятки РБ.

Система САУТ при движении на расстояние более 3 м, если реверсивная рукоятка находится в нулевом положении или её положение не соответствует направлению движения (либо, в зависимости от модификации, штурвал контроллера машиниста находится в нулевом положении) производит однократную проверку бдительности выдачей речевого сообщения «Внимание! Начало движения». В случае если машинист не подтвердил бдительность нажатием рукоятки РБ, поезд будет остановлен служебным торможением.С начала 1990-х годов начата замена механических скоростемеров 3СЛ2М на электронные — комплекс сбора и регистрации данных КПД. Запись информации в КПД ведётся электрическими дугами на металлизированной ленте (изначально использовалась бумажная лента, впоследствии — лавсановая) или на электронную кассету регистрации.

В 1994 г. появилось устройство КЛУБ, созданное для замены системы АЛСН. Первые модификации КЛУБ работали совместно со скоростемером, который, как и при работе с АЛСН регистрировал параметры движения и сигнализировал о достижении контролируемых скоростей. Для индикации скорости на цифровом дисплее имелось два датчика, устанавливаемых на буксы. Модификация КЛУБ-У заменяет как АЛСН, так и скоростемер. Запись информации ведётся на электронную кассету регистрации.

Устройства КЛУБ-У, САУТ-ЦМ/485, ТСКБМ при совместном использовании образуют комплексную унифицированную систему регулирования и обеспечения безопасности движения поездов КУРС-Б. Использование остальных дополнительных устройств безопасности возможно только с системой АЛСН.

Связанные понятия

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 моторвагонных подвижных составов (МВПС)).

ЭС1 (ЭС1П) / ЭС2Г (ЭС2ГП) (Электропоезд Сименс, 1-й / 2-й тип, Городской, «Премиум») — семейство пассажирских электропоездов с общим коммерческим названием «Ласточка». Создано на основе платформы Siemens Desiro для ОАО «Российские железные дороги» (ОАО «РЖД»). Электропоезда ЭС1 и ЭС1П — двухсистемные (постоянного тока 3 кВ и переменного тока 25 кВ), ЭС2Г и ЭС2ГП — постоянного тока 3 кВ.

Источник

Локомотивный скоростемер

Локомотивный скоростемер — прибор для измерения, регистрации и сигнализации параметров (скорость, время, расстояние и так далее) движения поезда.

Содержание

История скоростемеров

Первые локомотивные самописцы в Российской империи появились ещё в XIX веке. В 1879 году электромеханик О. И. Графтио (отец Г. О. Графтио) совместно с инженером В. Д. Зальманом изобрёл и построил прибор для измерения и записи скорости движения паровоза. Данный прибор (Контрольный самопишущий аппарат Графтио-Зальмана) представлял собой ящик, внутри которого вращался (привод был от осей паровоза) круг, на котором механический самописец фиксировал показание скорости на каждый момент времени.

В 30-40 гг. XX века на железных дорогах СССР стал внедряться скоростемер системы Гаузгельтера, получивший обозначение СЛ-2. Запись ведётся латунными писцами на бумажной ленте шириной 79,5 мм, покрытой сернокислым барием.

С распространением автоматической локомотивной сигнализации потребовалось регистрировать параметры её работы и скоростемер был доработан установкой четырёх электромагнитов с писцами. Внешне такой скоростемер отличается высотой корпуса и первоначально имел обозначение СЛ-2М (модернизированный), позже дополненное до 3СЛ-2М, где цифра «3» означает «показывающий, сигнализирующий и регистрирующий».

С 90-х гг. XX века на железных дорогах России 3СЛ-2М вытеснялся комплексом КПД-3 с похожим форматом записи на ленту, но запись ведётся выжиганием точек двумя электрическими дугами на металлизированной ленте, а режимов протяжки ленты два: поездной (на 0,5 мм каждые 100 м пути, скорость одинаковая с 3СЛ-2М) и маневровый (на 0,5 мм каждые 50 м пути). Затем появились КПД-3П, КЛУБ и КЛУБ-У с записью на электронные носители, а на Украинских железных дорогах — АЛС-МУ.

Скоростемер 3СЛ-2М

Локомотивный скоростемер 3СЛ-2М предназначен для выполнения следующих функций:

Скоростемерная лента

Для регистрации параметров движения используется бумажная лента шириной 79,5 мм, покрытая сернокислым барием. На ленту типографским способом наносятся линии и цифры, используемые при расшифровке. Лента разделена на два поля — поле скорости (между нижними и средними километровыми наколами) и поле времени (между средними и верхними километровыми наколами). В каждом из этих полей нанесены линии, обозначающие минимальное, максимальное и промежуточные значения. На поле скорости регистрируется значение скорости, тормозного давления и направление движения, на поле времени — получасовые интервалы времени, часовые наколы, огни локомотивного светофора (желтый, красно-желтый, красный), питание катушки ЭПК, состояние САУТ.

Из-за конструктивных особенностей скоростемера только писец скорости и писец времени находятся на одной линии, остальные писцы сдвинуты относительно их линии: ЭЖ, САУТ — на 27 мм влево, ЭК, ЭКЖ, ТД, НД — на 20 мм вправо, ЭЭ — на 42,5 мм вправо.

Лентопротяжный механизм

Лентопротяжный механизм скоростемера приводится в движение от колёсной пары локомотива через редуктор. Три ряда игл на лентопротяжном валике предназначены для протягивания ленты, кроме того, наколы от них показывают пройденный путь. Расстояние между наколами 5,0 мм, что соответствует 1 км пройденного пути. Скорость протяжки ленты пропорциональна скорости движения локомотива. Лента наматывается на ведущую катушку, вращаемую от лентопротяжного валика через зубчатые колёса и фрикционное устройство, которое обеспечивает постоянное натяжение скоростемерной ленты.

Реверсивный механизм обеспечивает работу скоростемера вне зависимости от направления движения поезда.

Механизм измерения скорости

Механизм измерения скорости приводится от одного вала с лентопротяжным механизмом, от него же подзаводится специальный часовой механизм (часовой ход) узла измерения скорости (к часам скоростемера отношения не имеет), звук работы которого хорошо слышен при движении. От часового хода поворачивается вал, на котором укреплены три зубчатых сегмента (зубчатых рейки), которые могут ходить вертикально. Сбоку к сегментам прижимается зубчатое колесо, приводимое от колёсной пары, при его вращении сегмент, с которым колесо в зацеплении, поднимается.

Чем больше скорость — тем выше сегмент успевает подняться, пока находится в зацеплении с колесом (пока вал не повернулся и не ввёл зацепление с колесом следующий сегмент). Над сегментами стоит зубчатая рейка с шарикоподшипниками, приводящая стрелку скоростемера и писец скорости. Сегмент, вышедший из зацепления с колесом, под собственным весом и давлением шарикоподшипника падает вниз и цикл измерения скорости повторяется с другим сегментом.

Имеются исполнения скоростемера на максимальную скорость 150 км/ч и 220 км/ч, соответствующая градуировка наносится на скоростемерную ленту.

Направление движения регистрируется писцом, находящимся у линии нулевой скорости. При движении вперёд он прочерчивает тонкую линию, при движении задним ходом этот писец прижимается к ленте реверсивным механизмом и линия становится толстой.

Отображение и регистрация времени

Специальные часы скоростемера, небольшой 24-х часовой циферблат которых установлен на основном циферблате скорости, в течение получаса плавно поднимают минутный писец. По истечении 30-й и 60-й минуты часа писец падает в исходное положение, прочерчивая вертикальную линию и снова начинается запись следующего отрезка времени. Истечение 60-й минуты дополнительно отмечается проколом ленты. Игла, делающая часовые проколы, поднимается до верхней точки за 24 часа.

Регистрация тормозного давления

Устройство записи параметров АЛСН

Для записи параметров АЛСН используются четыре электромагнита с приводом к соответствующим писцам. Электромагниты возбуждаются и опускают писцы на 2—2,8 мм при появлении на локомотивном светофоре жёлтого, красно-желтого, красного огня и возбуждении катушки ЭПК автостопа. При проверках бдительности, когда катушка ЭПК теряет питание и раздаётся свисток, писец поднимается до восстановления питания рукояткой бдительности и на ленте видно длительность проверки.

Для регистрации состояния системы САУТ скоростемеры оборудуются дополнительным пятым электромагнитом с писцом.

Сигнализация о контролируемых скоростях

Скоростемер имеет четыре контактные группы, которые размыкаются при достижении скоростей:

Источник

Занятие 11 «Разновидности систем контроля параметров движения. Нормативно-техническая документация».

Система СК РПД

Система контроля и регистрации параметров движения (СКРПД) предназначена для применения на локомотивах, мотовозах или путевых машинах, эксплуатируемых на железных дорогах, в метрополитене, на промышленных или охраняемых объектах. СКРПД осуществляет регистрацию параметров движения локомотива (мотовоза) и производит запись видеоинформации с камер наблюдения.

Система СК РПД обеспечивает регистрацию на съемную кассету и отображение на блоке индикации следующих основных параметров

· давление масла в двигателе;

· уровень топлива в баке;

· скорость движения локомотива (мотовоза);

· давление воздуха в тормозной магистрали и тормозных цилиндрах;

· напряжение бортовой сети;

· ток заряда (разряда) аккумуляторной батареи.

Состав СКРПД

· модуль аудио-видео регистрации;

· блок регистрации локомотивный комбинированный;

· блок индикации локомотивный комбинированный;

· видеокамеры высокого разрешения BKBP;

· датчик скорости для установки на буксу;

· датчики уровня топлива для установки в бак;

· датчики давления в тормозной системе локомотива.

Назначение аппаратуры КПД

КПД-3 предназначен для контроля, сигнализации и регистрации параметров движения локомотивов; использования систем автоматизированного управления железнодорожным транспортом.

Комплекс позволяет измерять параметры: скорость движения; уставки скорости, обеспечивающие включение внешних цепей сигнализации при превышении заданных значений скорости; ускорение движения; текущее время; величину давления воздуха в тормозной магистрали; расстояние от станции отправления; направление движения.

В аппаратуру КПД-3 (рис. 9.1) входят блок управления БУ, два блока индикации БИ, блок регистрации БР, блок питания локомотивный БПЛ, блок связи с блоком управления БСБУ, два датчика угла поворота ДУП, датчик избыточного давления ДД, сигнализатор наличия тормозов СНТ.

Работа КПД-3 характеризуется режимами автотестирования, обслуживания и контроля параметров движения.

После включения питания в БУ с помощью центрального процессора по встроенной программе проводится автотестирование всех элементов комплекса (кроме датчиков).

Тестирование завершается выдачей на основной индикатор БИ кода 888 (комплекс исправен), либо кода 788 (комплекс неисправен). На дополнительный индикатор БИ в случае исправности выдаётся код Н000,
а в случае неисправности – код, характеризующий выявленную в процессе тестирования неисправность.

После завершения процесса тестирования исправного комплекса, его можно перевести в режим «обслуживание» нажатием специальной кнопки на БУ. После этого, нажимая кнопку «Т» на любом из БИ, можно просмотреть информацию, записанную в полупостоянном запоминающем устройстве центрального процессора. При необходимости можно изменить эту информацию, например, ввести новые диаметры бандажей колёсных пар, изменить вариант уставок скорости.

Во время движения поезда вращение колёсных пар локомотива
передаётся датчикам угла поворота, расположенным на буксах двух разных колёсных пар. Каждый из датчиков формирует по две импульсных последовательности, сдвинутые относительно друг друга по фазе на 90°. Знак фазового сдвига зависит от направления вращения колёсных пар и служит для определения направления движения поезда.

Рисунок Функциональная схема КПД-3

Входные фильтры БУ подавляют помехи, возникающие в цепях связи, вызванные вибрациями датчика. Нормализованные сигналы с выходов фильтров обрабатываются центральным процессором, в котором вычисляется линейная скорость движения поезда отдельно по каждому каналу, ускорение и пройденный путь. Для устранения ошибок, связанных с пробуксовыванием и проскальзыванием одной из колёсных пар локомотива, центральный процессор анализирует состояние сигнала «наличие тяги». При наличии такого сигнала выбирается датчик с меньшим значением скорости (защита от буксования), а при его отсутствии – с большим значением (защита от юза). Это значение скорости и выдаётся на блоки индикации и регистрации.

Величина давления в тормозной магистрали преобразуется ДД в стандартный токовый сигнал в диапазоне от 0 до 5 мА, а затем с помощью аналогово-цифрового преобразователя АЦП в виде восьмиразрядного двоичного числа вводится в центральный процессор.

Центральный процессор организует циклический опрос значений скорости и давления, состояния двоичных входных сигналов (АЛС, ЭПК, наличия тяги), значений текущего времени. Вся эта информация запоминается и накапливается в оперативном запоминающем устройстве. Через каждые 100 м пройденного пути этот пакет информации выдаётся в БР, который записывает её на скоростемерную ленту. Информация о скорости и ускорении (текущем времени) обновляется на БИ один раз в секунду.

При выключении комплекса БПЛ формирует сигнал предварительного отключения, который обеспечивает запись в полупостоянное запоминающее устройство величины общего пробега.

В процессе работы центральный процессор ведёт оперативный контроль исправности основных узлов и блоков комплекса так же, как и при автотестировании. При этом сигналы от датчиков анализируются по величине допустимых значений и по скорости их изменения. При обнаружении каких-либо отклонений на БИ выдаётся команда и начинает мигать индикатор «Контроль неисправности», а в случае нажатия кнопки «КОНТР» на дополнительный индикатор выводится код неисправности.

Составные части КПД-3

2.1.Описание блока управления (БУ)

БУ предназначен для обработки сигналов, поступающих от датчиков и АЛС, вычисления величин скорости движения, ускорения, давления в тормозной магистрали, вывода информации во внешние устройства, регистрации и индикации величины общего пробега локомотива, регистрации информации в энергонезависимом полупроводниковом запоминающем устройстве, формирования сигналов превышения заданных скоростей.

Диагностическая информация о состоянии функциональных элементов выводится на дополнительный индикатор БИ в виде четырёхразрядного шестнадцатеричного кода.

Источник

[Статья] Устройство контроля параметров движения поезда Л-132 («Дозор»)

Устройство «Дозор» включает в себя: осевой датчик (Л-157), блоки автоматики и регистрации, блок индикации, тумблер включения устройства S, автоматические выключатели питания F\, F2, тумблер проверки работы устройства SK, кнопку машиниста Sм, кнопку помощника машиниста Устройство «Дозор» выполняет следующие функции: индикацию ускорения (замедления) поезда; включение во время разгона при скорости 4—6 км/ч периодической проверки бдительности машиниста при соответствующих огнях локомотивного светофора и отключение ее во время торможения при скорости 2—4 км/ч; предотвращение самопроизвольного трогания поезда; снижение скорости при красно-желтом огне на локомотивном светофоре; регистрацию на ленте скоростемера горения белого огня локомотивного светофора, а также нажатия кнопки помощника машиниста при желтом с красным или белом огне.

Рассмотрим основные особенности работы устройства в пути следования.

Учитывая показания прибора при проверке действий тормозов, можно снижать скорость на меньшую величину и, следовательно, сокращать расход энергии на разгон поезда после отпуска тормозов. Прибор индикации может быть использован также для получения информации о неотпуске или самопроизвольном торможении части поезда, а также для поддержания постоянной скорости движения поезда (показание прибора при этом равно нулю) при реостатном или рекуперативном торможении и в режиме тяги.

Если поезд трогается с места на уклоне и рукоятка контроллера машиниста находится в нулевом положении, то при достижении скорости 4—6 км/ч раздается свисток ЭПК и на блоке индикации загорается сигнальная лампа «v0». То же самое происходит при трогании поезда путем включения тяги, если к моменту достижения скорости 4-6 км/ч рукоятка контроллера будет переведена на нулевую позицию. Для прекращения свистка ЭПК машинист обязан нажать кнопку Sм или включить контроллер машиниста, в противном случае через 6—8 с произойдет экстренное торможение автостопом. Тем самым предотвращается самопроизвольное трогание. При трогании поезда с места последовательным набором позиций контроллера никаких дополнительных действий от машиниста не требуется.

Устройство Л-132 контролирует скорость движения при красно-желтом огне на локомотивном светофоре и сравнивает ее с графиком заданной (программной), который выбирается из условия, что через 1100 м после путевого светофора с желтым огнем скорость поезда должна быть не более 4—6 км/ч. Если устройство определяет, что скорость движения поезда превышает заданную и путь, пройденный поездом до достижения скорости 4—6 км/ч, окажется больше 1100 м, то раздается свисток ЭПК и загорается сигнал (светодиод) vKоH. Для предотвращения срабатывания ЭПК помощник машиниста обязан постоянно держать нажатой кнопку

При нажатии кнопки SП электромагнит красно-желтого огня скоростемера получает питание от блока регистрации и начинает работать в режиме включения-выключения с частотой 1 Гц, в результате чего писец чертит на скоростемерной ленте сплошную зачерненную полосу.

При горящем светодиоде vкж и непринятии машинистом мер к уменьшению скорости его помощник должен отпустить кнопку SП, что приведет через 6-8 с к срабатыванию ЭПК.

Регистрация на ленте нажатия кнопки SП позволяет контролировать присутствие в кабине помощника машиниста не только при подъезде поезда к запрещающему сигналу, но и в других случаях, требующих повышенного внимания локомотивной бригады (проследование станций, мест ограничения скорости). Это положительное свойство устройства сохранено даже при его выключении (из-за неисправности) тумблером S.

Регистрация на ленте загорания белого огня локомотивного светофора производится одновременным включением электромагнитов ЭК и ЭКЖ скоростемера.

Для проверки работоспособности устройства при включенном ЭПК кратковременно выключают и вновь включают автоматический выключатель питания F1. При выключении F1 раздается свисток ЭПК, прекращающийся после включения автоматического выключателя. В момент включения F1 кратковременно загорается светодиод v0 и отклоняется стрелка прибора блока индикации.

Источник