Обзор и анализ отечественных и зарубежных систем автоматического контроля подвижного состава

Принцип построения КТСМ-01Д

Аппаратура предназначена для автоматизации контроля технического состояния подвижного состава на ходу поезда. Применение аппаратуры КТСМ-01Д (структурная схема приведена на листе 2 графического материала) позволяет повысить безопасность движения за счет выявления дефектов ходовой части подвижных единиц.

Аппаратура КТСМ-01Д используется на линейных станциях (через 25−40 км) и на подходах к пунктам технического осмотра вагонов (ПТО).

Аппаратура КТСМ-01Д реализует следующие основные функции:

прием инфракрасного излучения букс движущегося поезда; предварительное усиление и обработка тепловых сигналов; передача информации о повышенном нагреве букс на АРМ ЛПК, размещенной на станции или ПТО; сохранение полученной информации в базе данных на АРМ ЛПК; анализ полученной информации на предмет превышения пороговых значений «Тревога 0», «Тревога 1», «Тревога 2», «Отношение» и формирование соответствующей визуальной и звуковой сигнализации; включение различных внешних устройств сигнализации: речевой информатор, сигнальный световой указатель и т. п.

Кроме того, аппаратура КТСМ-01Д реализует вспомогательные функции: измерение и передачу значения температуры наружного воздуха на пункте контроля; определение нагрева шкивов в пассажирских вагонах накопление и хранение информации о проконтролированных поездах при отказе канала связи с дальнейшей передачей накопленной информации после восстановления; восстановление счетчика вагонов в случае сбоя по одному из датчиков счета осей контроль и передачу наличия напряжения питания на основном и резервном фидерах пункта контроля; автоматическая и по командам диагностика состояния основных модулей и узлов аппаратуры.

Технические средства аппаратуры КТСМ-01Д состоят из напольного оборудования, постового оборудования и станционного оборудования.

Напольное оборудование системы предназначено для считывания исходной информации с элементов подвижного состава.

В состав напольного оборудования данной системы входят:

• — напольные камеры (НК) от аппаратуры ДИСК-Б, предназначенные для приема и предварительного усиления сигналов теплового излучения буксовых узлов;
• — датчики прохода осей (Д1, Д2, Д3), предназначенные для формирования сигналов прохода каждой колесной пары и выделения номера контролируемой подвижной единицы;
• — рельсовая цепь наложения (РЦ), предназначенная для формирования сигнала наличия поезда в зоне контроля.

Постовое оборудование предназначено для управления напольными камерами, обработки сигналов, получаемых от напольных устройств и передачи информации на станцию.

Постовое оборудование состоит из комплекса технических средств КТСМ-01Д, стойки перегонной ДИСК-Б с силовым отсеком, но без электронных блоков.

В состав КТСМ-01Д входит:

• — блок ПК-02ПД, предназначенный для согласования напольного и силового оборудования, формирования команд управления напольными камерами, обработки сигналов, получаемых от напольных устройств и передачи информации на станцию;
• — пульт технологический ПТ-03, предназначенный для проверки и регулировки напольного и постового оборудования аппаратуры КТСМ-01Д;
• — датчик температуры наружного воздуха (ДТНВ);
• — устройство контроля электропитания (УКП), предназначенное для непрерывного контроля наличия напряжения питания на основном и резервном фидерах.

Силовой отсек аппаратуры ДИСК-Б предназначен для питания и управления обогревом напольных камер, а также для питания и управления заслонками напольных камер. Станционное оборудование аппаратуры КТСМ-01Д размещается в помещении вагонного оператора или дежурного по станции и предназначено для выполнения следующих функций:

• — прием и обработка данных, поступающих от постового оборудования;
• — сохранение информации о проконтролированных поездах;
• — отображение полученных данных на видеомониторе;
• — сигнализация оператора при обнаружении перегретых букс и при срабатывании дополнительных устройств контроля.

Станционное оборудование состоит из программно-аппаратного комплекса «Автоматизированное рабочее место оператора линейного поста контроля» (далее АРМ ЛПК) и концентратора информации КИ-6М.

АРМ ЛПК предназначен для визуального отображения информации о состоянии и параметрах контролируемого поезда, а также для формирования сигналов речевого оповещения и сигнализации с помощью подсистемы ПРОС-1.

КИ-6М предназначен для обеспечения связи между станционным и постовым оборудованием. Кроме того, концентратор информации применяется для включения аппаратуры КТСМ-01Д в состав системы централизованного контроля технического состояния поездов АСК ПС.

Принцип действия аппаратуры КТСМ-01Д основан на измерении энергии теплового излучения от корпусов буксовых узлов при прохождении поезда по участку контроля.

Каждая напольная камера содержит приёмник инфракрасного излучения, который вырабатывает электрические сигналы величиной, пропорциональной перепадам уровня теплового излучения от корпусов букс и других элементов подвижного состава, попадающих в поле зрения болометра.

Электрические сигналы приемных капсул поступают в ПК_02ПД, где происходит их обработка и последующая передача информации по линии связи на станцию.

При заходе поезда на участок контроля ПК-02ПД формирует и передает в линию связи следующие данные: время захода поезда на участок контроля; порядковый номер контролируемого поезда; значение температуры наружного воздуха; признак направления движения поезда; информацию о результатах самодиагностики напольного и постового оборудования. В АРМ ЛПК для каждого пункта контроля настраиваются пороговые значения тепловых уровней для основных и вспомогательных напольных камер, которые передаются по линии связи в ПК_02ПД при его инициализации.

ПК-02ПД производит сравнение сигналов от НК с пороговыми значениями, принятыми от АРМ ЛПК. В случае превышения этих значений производится передача следующей информации о проконтролированной подвижной единице:

порядковый номер контролируемого поезда; порядковый номер подвижной единицы в поезде; тип подвижной единицы (локомотив (включая ВЛ65 и ВЛ85), грузовой вагон, пассажирский вагон, короткобазный вагон); общее количество осей в подвижной единице; значения тепловых уровней для каждой буксы подвижной единицы.

Непосредственно после освобождения поездом участка контроля КТСМ-01Д формирует и передает в линию связи следующие данные:

порядковый номер проконтролированного поезда; общее количество подвижных единиц в поезде; количество локомотивов в поезде; значение минимальной и максимальной скоростей движения поезда в течение времени контроля; средний тепловой уровень от всех букс по каждой стороне поезда; время окончания контроля поезда; количество осей в поезде, определенное по каждому датчику прохода осей.

Формируемая КТСМ-01Д информация по линии связи поступает на станционное оборудование для последующей обработки, сохранения, отображения и включения устройств сигнализации (при обнаружении перегретой буксы).

В качестве линии связи используем кабельную линию связи. При этом используются четыре жилы кабеля. Одна пара используется для передачи информации о перегретых буксах, а другая — для организации телефонной связи. При организации линии связи необходимо учитывать:

• — затухание двухпроводной кабельной линии на частоте 1350 Гц не должно превышать 35 дБ;
• — продольная наводимая ЭДС в линии вовремя короткого замыкания провода электротяговой сети на землю не должна превышать 60% испытательного напряжения строительных длин кабеля применяемого типа;
• — необходимое качество передачи информации может быть обеспечено, если уровень помех на приёмном конце цепи будет не более 50дБ, что соответствует минимально допустимому превышению сигнала над помехой в этой точке цепи 15 дБ.

С помощью технологического пульта осуществляется проверка и регулировка оборудования. С клавиатуры пульта вводятся команды на выполнение различных операций по диагностике основных узлов КТСМ-01Д и напольного оборудования. Результаты проверки контролируемых параметров технического состояния комплекса выводятся на индикатор пульта.