Automatisk loksignalering

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 6 augusti 2018; kontroller kräver 6 redigeringar .

Automatisk loksignalering (ALS)  - signaleringssystem på järnvägstransporter som sänder signalindikeringar till den rullande materielens kontrollstation (till exempel till hytten på ett lokomotiv , tåg med flera enheter , järnvägsvagn , etc.) [1]

ALS-systemet inkluderar golvsändare, mottagnings- och avkodningsanordningar på den rullande materielen, samt anordningar som koordinerar driften av ALS med andra signalerings- och blockeringskomponenter, indikatorer, sensorer och ställdon på den rullande materielen.

Man skiljer på kontinuerlig ALS (ALSN), där information om trafikljussignalen tas emot kontinuerligt, och punkt (ALST), när information sänds till loket i det ögonblick då signalpunkten passeras (så fungerar SAUT). , som kompletterar ALSN). Det finns system där en del av informationen överförs på ett kontinuerligt sätt, och en del - på ett punktvis. Mottagningsutrustning, som regel, i kombination med ett system för att övervaka förarens vaksamhet och tvångsstopp av tåget, och ett lokomotivtrafikljus är obligatoriska attribut för nästan alla lokomotiv, huvudvagnar eller motorlok, med undantag för lokomotiv från industriföretag , som inte kräver kodmottagning. Autoblockerande signalpunkter kan antingen utrustas med trafikljus eller endast innehålla utrustning, i detta fall kallas ALSN ALSO - ALS, används som ett oberoende medel för signalering och kommunikation. Det finns inga trafikljus på spåren .

Implementering av ALSN på järnvägarna i Ryssland och OSS-länderna

Nästan vilken känd kodningsmetod som helst kan användas för att koda en signal. På järnvägarna i Ryssland och OSS- länderna används dock två metoder för att koda ALSN-signaler: pulsnumerisk, baserad på överföring av serier (paket) av växelströmspulser (informationen bärs av antalet och varaktigheten av pulserna i paket), och frekvens, där växelström av en viss frekvens kontinuerligt sänds (information bärs av frekvens ). På landjärnvägar används pulskodning, och i vissa system används frekvenskodning för att överföra ytterligare information, i tunnelbanor  - endast frekvenskodning. På höghastighetsjärnvägar används ALS-EN-systemet med dubbel fasskillnadsmodulering av bärfrekvensen.

Signalen sänds längs spårkretsen . Signalströmmen tillförs från sändaren till tåget längs en rälssträng, flyter genom hjulparet som stänger rälsen och går tillbaka till sändaren via en annan rälssträng. I detta fall bildar skenorna och hjulsatsen en ram med ström, vars magnetfält fångas upp av mottagningsspolar upphängda framför det första hjulsetet på en höjd av 110–240 mm över rälsen. På rangerbangårdar, där det står vagnar framför loket, och det därför inte är möjligt att sända en kodsignal framifrån (rälskretsen är sluten av vagnarnas hjulpar och signalströmmen når inte lokomotiv), kodning tillämpas bakom - signalerna skickas bakifrån. I tunnelbanan, med DAU-systemet (tvåvägskodning), ges signaler för tillförlitlighet både framför och bakom.

I sällsynta fall (korta rälsspännvidder, lågt motstånd i ballastskiktet, där en betydande del av signalströmmen flyter genom ballasten och inte når loket), kan signalen sändas inte längs rälsen, utan längs en speciell ögla läggs längs dem. För närvarande pågår ett arbete med att utveckla system för att överföra trafiksignaler till ett lok med hjälp av radiokommunikation (till exempel ALSR- systemet ).

Sändning och avkodning av kodade paket

Lokutrustning ALSN (nu allmänt ersatt av en elektronisk komplex loksäkerhetsanordning KLUB-U , som dock har samma principer för att ta emot och indikera ALSN-signaler) innehåller: mottagningsspolar, ett filter , en förstärkare , en avkodare, samt ett loktrafikljus och vaksamhetshandtag. Filtret som är installerat vid förstärkarens ingång passerar endast kodens växelström, stänger av alla andra strömmar - pickuper från radiokommunikation, lokets elektriska utrustning, etc. Kodströmmen på icke-elektrifierade linjer och 3 kV DC - ledningar har en bärvågsfrekvens på 50 Hz. På ledningar elektrifierade av växelström med en spänning på 25 kV och en frekvens på 50 Hz är detta oacceptabelt på grund av påverkan av dragström på ALSN, därför, på sådana linjer, en kodström med en bärfrekvens på 25 Hz ( i vissa avsnitt används - 75 Hz), genererad av en signalpunktomvandlare . Lok som kan gå till sektioner med olika frekvenser av kodströmmen ( diesellok , dubbelmatade ellok VL82 M) är utrustade med vippströmbrytare för att byta filterfrekvens - 25/50 Hz, och signalskyltar "ALS-50" och "ALS" är installerade vid gränserna för dessa sektioner -25" eller, till exempel, sköldar med "25" på ena sidan och "50" på den andra.

Kodkombinationer genereras av en speciell enhet vid signalpunkten - en kodspårssändare. En konventionell CPTSh-sändare (plug-in) består av en asynkron elmotor med en växellåda som roterar en kamaxel och kontakter som stängs av denna axel. Beroende på vilken kod signalpunkten ska sända, tillförs växelström till vissa kontakter hos CPTS, och från dem kommer den in i spårkretsen. Kontakterna "Z" stängs tre gånger i cirka 0,3 sekunder med intervall mellan stängningar på 0,12 sekunder (små intervall), följt av ett intervall på 0,57-0,8 sekunder (stort intervall) och kodkombinationen sänds igen. Så sänds kodkombinationen som motsvarar grönt ljus vid trafikljuset.

Kodkombinationen som motsvarar det gula ljuset skapas av kontakterna "Ж" och består av två pulser, kodkombinationen "КЖ", som sänds med ett rött ljus vid ett trafikljus, består av en. Pulsernas varaktighet varierar något beroende på typen av CPTS, deras typer är alltid olika i angränsande blocksektioner, och förändringen i pulslängd är ett tecken med vilket KLUB-U bestämmer förändringen av blocksektioner. Det finns även elektroniska sändare och andra enheter som sänder exakt samma kodsignaler. Exakta data för en av de vanligaste sändarna (KPTSH-5) visas i figuren "Kodning av ALSN-signaler".

Avkodaren avkodar kodkombinationer, genererar signaler från ett loktrafikljus, styr avstängningen av EPC i händelse av brott mot trafiksäkerheten. Det finns två huvudmodifieringar av enheten: reläavkodare DKSV-1 och mikroprocessoravkodare DKSV-M, som arbetar vid frekvenser på 25 Hz, 50 Hz, 75 Hz och inte kräver periodisk kontroll av reläet.

När kodkombinationen "КЖ" tas emot, tänds motsvarande röd-gula ljus vid lokets trafikljus. Om kodsignalen ALSN försvinner (upphör att tas emot) efter att ha mottagit kodkombinationen "KZh", så tänds ett rött ljus vid lokets trafikljus - det anses att loket har passerat det röda ljuset i trafikljuset och in på spårbanan, som fortfarande växlas av tåget framför. Om kodsignalen försvinner i händelse av att elden "З" eller "Ж" brinner, tänds en vit eld vid lokets trafikljus. Det betyder vanligtvis att tåget har kommit in på ett okodat spår, eller rapporterar någon form av felfunktion (fel i en signalpunkt, bruten spårkrets) eller ett plötsligt rött ljus på ett trafikljus framför. Om det finns ett avspärrningsljus från en korsning eller annan farlig plats framför, kräver uppkomsten av ett vitt ljus ett omedelbart stopp.

På sträckorna St. Petersburg - Moskva och St. Petersburg - Buslovskaya av Oktyabrskaya Railway, tillsammans med ALSN, används ALS-EN-systemet, som använder en dubbel fasskillnadssignalmodulering och en modifierad Bauer-kod (Vekovishchev-kod). Till skillnad från den klassiska ALSN kontrollerar ALS-EN tillgängligheten av upp till fem blocksektioner framför tåget, vilket är nödvändigt för att säkerställa höghastighetstrafik på denna sträcka. Liksom i ALSN-systemet sänds i ALS-EN den kodade signalen till loket längs spårkretsen.

Förarens vaksamhet och hastighetskontroll

Det klassiska kontrollsystemet för vaksamhet och nödbroms, som är en del av ALSN-lokavkodaren, fungerar enligt följande. Den elektropneumatiska autostoppventilen EPK-150 är installerad i hytten. Under normal drift levererar ALSN ström till sin elektromagnet. Om det är nödvändigt att kontrollera förarens vaksamhet, tas strömmen bort, EPC börjar släppa ut luft från tidsfördröjningskammaren genom en speciell visselpipa. Visslan fungerar som en signal för att kontrollera vaksamhet. För att stoppa visslingen måste föraren trycka på RB vaksamhetshandtaget, medan strömförsörjningen till EPC-elektromagneten återställs, tidhållningskammaren fylls med luft igen. Så snart luft kommer ut från tidhållningskammaren, vilket tar 6-8 sekunder, kan trycket i denna luft inte längre hålla EPC-stoppventilen - stallventilen öppnar och släpper ut luft från bromsledningen, vilket orsakar nödbromsning. Omedelbart före start av auto-stop-bromsning öppnas kontakten i EPK-elektromagnetens strömförsörjningskrets och när RB trycks in återställs inte längre strömförsörjningen till EPK.

När du tar emot kodkombinationen "З" kontrolleras inte vaksamheten, och hastigheten är praktiskt taget inte begränsad (eller begränsad på nivån för den inställda hastigheten eller något högre). Med varje ändring av lokets trafikljussignal till ett mindre tillåtande sker en enda kontroll av vaksamhet. Vid körning, när du tar emot kodkombinationen "Ж", utförs en periodisk (efter 15-20 s) kontroll av förarens vaksamhet om hastigheten överstiger den kontrollerade hastigheten, vanligtvis 60 km / h. Vid mottagning av kodkombinationen "KZh" utförs en periodisk kontroll av vaksamhet vid vilken hastighet som helst, och vid en hastighet över tröskeln (60 km/h) inträffar ovillkorlig nödbromsning. Således är det faktiskt förbjudet att passera den gula signalen med en hastighet på mer än 60 km / h. Vid byte av lokets trafikljus till rött ljus (till exempel vid passering av en stängd signal) utförs också en periodisk kontroll av vaksamhet, och om hastigheten överskrids 20 km/h utförs ovillkorlig nödbromsning. För att styra hastigheter på 20 och 60 km/h används signaler från en mekanisk hastighetsmätare 3SL-2M, en elektronisk hastighetsmätare av KPD-3P-serien eller annan hastighetsmätare.

Detta ALSN-system, som antagits av järnvägarna, kan inte ge en acceptabel nivå av trafiksäkerhet utan mänsklig hjälp (till exempel om föraren i ett sömnigt tillstånd "mekaniskt" trycker på vaksamhetsknappen, kan han föra tåget till en stängd signal vid en hastighet på 60 km/h). Modernare system för vaksamhetskontroll använder mer komplexa operationsalgoritmer, som skiljer sig i användningen av olika ljus- och ljudsignaler för att testa vaksamhet, antalet och placeringen av knappar och kontrollknappar för vaksamhet, men i allmänhet utför de samma uppgift och kontrollerar samma hastigheter .

Det mest kända och utbredda av systemen som kompletterar ALSN är UKBM, en kontrollenhet för förarens vaksamhet. PSS-lampor (preliminär ljussignalering) är installerade på konsolen. Om det är nödvändigt att kontrollera vaksamheten tänder UKBM PSS-lamporna, som kan släckas genom att man trycker på vaksamhetshandtaget. Det finns inga ljudsignaler. Om PSS inte släcks inom 5-8 sekunder, tas strömmen bort från EPC, som inte kan återställas med det vanliga vaksamhetshandtaget. För att stoppa EPC-visseln måste du trycka på det övre vaksamhetshandtaget, som endast kan tryckas in efter att ha rest dig från stolen.

ALS-tunnelbanor i Ryssland och OSS-länderna

Säkrare och mer avancerade är de olika ALS-ARS- systemen som används på fd Sovjetunionens tunnelbanor. Dessa system använder vanligtvis en frekvenskod och ett relativt stort antal indikationer som indikerar den tillåtna hastigheten i en given sektion, och i vissa fall även i nästa.

En spårsensor är installerad vid signalpunkten, som genererar information om tillståndet för spåret som ligger bakom den, en kodare, i enlighet med denna information, väljer frekvensen och en spårgenerator som genererar en växelström av önskad frekvens. Denna växelström matas kontinuerligt in i spårkretsen, tas emot av mottagningsspolarna och avkodas av lokmottagarna. Lokmottagare sänder information till signalenheten, som lyser upp motsvarande tavla med indikeringen av maxhastigheten, jämför maxhastigheten med den nuvarande och stänger vid behov av dragmotorer och bromsar. Den aktuella hastighetssignalen kommer från hastighetsmätenheten och visas även på displayen.

Hastighet, km/h 80* 70/75 60 40 0 Ytterligare OC
frekvens Hz 75 125 175 225 275 325 brist på frekvens
Konventionellt frekvensnummer ett 2 3 fyra 5 6 Nej

"*" - beror på den inställda hastigheten på linjen och bilens designhastighet

Perspektiv

För närvarande finns ALSN-systemet allestädes närvarande på det ryska järnvägsnätet, vilket på grund av begränsad funktionalitet är olämpligt för sträckor med höghastighetstrafik. Av ett antal anledningar blev det mer avancerade ALS-EN-systemet inte utbrett (undantaget är höghastighetssektionen Moskva-S:t Petersburg). Det finns även system som överför information om avståndet till nästa signal till lokautomatiken för att säkerställa riktad inbromsning av tåget före stängd signal. Det vanligaste av dessa system är SAUT automatiska bromskontrollsystem . Hittills är en viss del av loken och SSPS redan utrustade med en lovande integrerad lokomotivsäkerhetsanordning CLUB (det finns olika modifieringar av den: CLUB, CLUB-P, CLUB-U, CLUB-UP - den senare är designad för installation på SSPS (Special self-propelled rolling materiel) och därför konstruerad för spänning 24 V ), som implementerar funktionerna ALS och ALS-EN på loket.

Anteckningar

  1. ↑ Great Russian Encyclopedia: I 30 volymer / Ordförande i den vetenskapliga redaktionen. Rådet Yu. S. Osipov. Rep. ed. S. L. Kravets. T. 1. A - Ifrågasättande. - M .: Great Russian Encyclopedia, 2005. - 766 s.: Ill.: kartor.

Litteratur

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk