Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Исследование и разработка комплекса технических средств, основанных на применении электронных систем счета осей (КТС ЭССО)

ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

В настоящее время можно выделить некоторые основные особенности технического и экономического состояния систем железнодорожной автоматики и телемеханики (СЖАТ). К первой из них можно отнести высокую степень выработки технического ресурса аппаратуры СЖАТ, её моральное и физическое старение. Это приводит к значительным эксплуатационным затратам для поддержания аппаратуры в работоспособном… Читать ещё >

Исследование и разработка комплекса технических средств, основанных на применении электронных систем счета осей (КТС ЭССО) (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Основные сокращения и условные обозначения
  • 1. Обзор известных устройств СЦБ и постановка задачи исследования
    • 1. 1. Развитие и современное состояние устройств СЦБ
    • 1. 2. Объект и цель исследования
  • 2. Исследование вопросов применения КТС ЭССО в перегонных системах СЦБ
    • 2. 1. Исследование принципов системной и информационной организации перегонных устройств ЭССО
    • 2. 2. Анализ способа изменения числа блок-участков на перегоне
    • 2. 3. Исследование принципов применения КТС ЭССО в устройствах переездной сигнализации
    • 2. 4. Вб1воды по второй главе
  • 3. Исследование вопросов применения КТС ЭССО в станционных системах СЦБ
    • 3. 1. Исследование процессов работы канала связи между НЭМ и постовыми устройствами
    • 3. 2. Исследование принципов обеспечения безопасности станционных устройств КТС ЭССО
    • 3. 3. Выводы по третьей главе
  • 4. Исследование технико-экономических характеристик и эксплуатационных возможностей КТС ЭССО
    • 4. 1. Анализ экономической эффективности внедрения КТС ЭССО
    • 4. 2. Исследование принципов разработки аппаратуры КТС ЭССО и проектирования устройств СЦБ
    • 4. 3. Анализ возможностей использования КТС ЭССО для повышения надежности устройств СЦБ с РЦ
    • 4. 4. Выводы по четвертой главе
  • 5. Практическое внедрение КТС ЭССО на промышленном транспорте и сети железных дорог РФ и стран СНГ
    • 5. 1. Выводы по пятой главе

В настоящее время можно выделить некоторые основные особенности технического и экономического состояния систем железнодорожной автоматики и телемеханики (СЖАТ). К первой из них можно отнести высокую степень выработки технического ресурса аппаратуры СЖАТ, её моральное и физическое старение. Это приводит к значительным эксплуатационным затратам для поддержания аппаратуры в работоспособном состоянии. Второй особенностью является использование энергетически малоэффективных принципов построения СЖАТ, аппаратура которых, кроме того, обладает большой материалоемкостью в части ценных цветных и черных металлов. Основным элементом СЖАТ, который обеспечивает контроль наличия поездов на участках пути, являются рельсовые цепи (РЦ). Надежность их работы невысока, что вызывает задержки поездов и обуславливает снижение пропускной способности сети дорог.

Наравне с этими негативными особенностями имеет место и явный прогресс. Он заключается в создании практических многоуровневых СЖАТ иерархического уровня, которые радикально разрешают глобальные и некоторые частные проблемы оптимизации методов управления движением поездов и процессами перевозок. Создаются высокоэффективные по множеству показателей электронные системы, основанные на использовании новых информационных технологий [1−5].

Получение полного комплекса положительных качеств от применения на сети дорог подобных многоуровневых СЖАТ возможно только при оптимизации устройств низового уровня, функционирование которых определяет достоверность информации, передаваемой на более высокий иерархический уровень, а также обеспечивает безопасность движения поездов. К таким устройствам, в частности, относится локальная станционная и перегонная аппаратура СЦБ. Однако темпы совершенствования этой аппаратуры отстают от прогресса в области реализации указанных системных проблем СЖАТ.

С одной стороны, это определяется чрезвычайно большим парком функционирующей на сети дорог «старой» аппаратуры и невозможностью из экономических соображений её быстрой замены на «новую». С другой стороны, интервал времени от начала разработки «новой» аппаратуры до её внедрения довольно продолжителен, что обусловлено, в частности, применением в этой аппаратуре новой элементной базы и новых принципов схемотехники, радикально отличающихся от ранее использовавшихся. Результаты работ, достигнутые в этой части на предприятиях военно-промышленного комплекса (ВПК), зачастую не применимы для устройств СЖАТ, которые должны быть соответствующим образом сертифицированы на требования безопасности, в достаточно полном объеме не использующиеся в военной аппаратуре [6−8]. Однако без использования современных принципов обработки информации и новой элементной базы невозможно достичь значимого и требуемого прогресса в области создания высокоэффективных устройств СЦБ.

Поэтому вопросы разработки новых станционных и перегонных устройств СЦБ являются актуальными. Вместе с этим не менее важный интерес представляет проблема применения в этих устройствах наиболее современных способов проектирования электронной аппаратуры и использование новых информационных технологий. Решение всего комплекса этих вопросов позволит получить оптимальное согласование низовых и более высоких иерархических уровней СЖАТ, что должно обусловить наиболее эффективную работу сети железных дорог.

5.1 Выводы по пятой главе.

В данном разделе показано, что устройства КТС широко распространены на промышленном транспорте и на сети дорог РФ и стран СНГ. В частности, они эксплуатируются на 24-х предприятиях промышленного транспорта и на 19-и железных дорогах. Общее количество счетных пунктов КТС ЭССО равно: #?7 = 2909 и = 1502 соответственно.

В результате выполненных исследований определено стратегическое направление организации внедрения аппаратуры КТС ЭССО. Оно заключается в организации двух этапов внедрения, разнесенных во времени. Первый из них реализуется на промышленном транспорте, второй, следующий за первым, — на сети железных дорог. Это позволило повысить надежность работы КТС ЭССО на железных дорогах за счет снижения интенсивности отказов до установившегося уровня Хуст, который свойственен серийно выпускаемой, достаточно хорошо отработанной аппаратуре.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

При выполнении научно-технической работы, результаты которой изложены в настоящей диссертации, установлены следующие основные выводы, выносимые на защиту.

1. Определено, что существующие системы СЦБ, основанные на применении устройств счета осей, обладают определенными недостатками, которые устранены в рассматриваемом комплексе технических средств ЭССО.

2. Проведено исследование вопросов применения КТС ЭССО в перегонных устройствах СЦБ. Для КТС ЭССО найдены методы реализации автоматической и полуавтоматической блокировки и устройств переездной сигнализации. При этом научно обоснованы и практически определены следующие новые направления работ.

2.1. Предложен новый принцип реализации автоматической блокировки, заключающийся в том, что длины блок-участков изменяются автоматически в зависимости от длины поезда, отправляющегося со станции на перегон.

2.2. Показано, что использование метода счета осей подвижного состава в устройствах автоматической переездной сигнализации дает возможность уменьшить длительность закрытого состояния переезда.

3. Проведено исследование вопросов применения КТС ЭССО и процессов работы функциональных узлов аппаратуры счета осей в станционных устройствах СЦБ. Эти работы выполнялись по следующим основным направлениям.

3.1. Выполнено исследование процессов работы каналов обмена информацией между функциональными узлами аппаратуры, в результате чего показано, что работоспособность системы обеспечивается только при определенных соотношениях электрических параметров элементов, входящих в эти узлы.

3.2. Показано, что при использовании оригинальных технических решений возможна оптимизация внедренных устройств КТС ЭССО, определяющая потенциальные возможности сокращения кабельной продукции.

3.2. Проведено исследование принципов обеспечения безопасности станционных устройств КТС ЭССО, которые положены в основу практически выполненных работ по сертификации выпускаемой аппаратуры счета осей.

4. С научных позиций выполнено исследование технико-экономических и эксплуатационных возможностей КТС ЭССО для промышленного и железнодорожного транспорта. Результаты этих работ выражаются в следующих достигнутых результатах.

4.1. Найдены принципы определения экономической эффективности внедрения КТС ЭССО и получены выражения для сравнительного анализа различных вариантов внедрения.

4.2. Разработаны принципы разработки и проектирования аппаратуры КТС ЭССО, удовлетворяющие эксплуатационным требованиям транспорта.

4.3. Предложен и научно обоснован метод повышения надежности работы станционных устройств СЦБ, заключающийся в комбинированном использовании рельсовых цепей и аппаратуры счета осей.

Следовательно, выполненная научно-техническая работа вносит определенный вклад в дело развития и совершенствования современных и перспективных СЖАТ и имеет практическую полезность, подтверждаемую положительными отзывами и многочисленными актами внедрения на промышленном транспорте и сети железных дорог РФ и стран СНГ.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Информационные технологии для новой эксплуатационной модели управления перевозками: Мат. Президиума НТС МПС РФ // Автоматика, связь, информатика. 2001. — № 4. — С. 2−5.
  2. П.А. Приоритетные научно-технические разработки // Железнодорожный транспорт. 2001. — № 6. — С. 61−64.
  3. E.H., Шалягин Д. В. Построение интегрированной системы управления движением поездов // Автоматика, связь, информатика. 2002. -№ 11,-С. 4−8.
  4. E.H., Тишкин Е. М. Пути перехода к информационно-управляющим системам // Железнодорожный транспорт. 2003. — № 11. — С. 14−18.
  5. E.H. Многоуровневая система управления и обеспечения безопасности движения поездов: Дисс.докт. техн. наук. М.: ВНИИАС МПС России. — 2004. — 379 с.
  6. В.В., Сапожников Вл.В., Гавзов Д. В., Талалаев В. И., Наседкин О.А, Розенберг E.H. Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Безопасность программного обеспечения: ОСТ 32.78−97. -СПб.-1995.-23 с.
  7. Сертификация и доказательство безопасности систем железнодорожной автоматики / В. В. Сапожников, Вл.В.Сапожников, В. И. Талалаев и др. Под ред. Вл.В.Сапожникова. М.: Транспорт, 1997. — 288 с.
  8. В.М. Теория автоматических систем интервального регулирования. -М.: Транспорт, 1987. 150 с.
  9. Н.В. Теоретические основы автоматики и телемеханики. -М.: Транспорт, 1961. 412 с.
  10. В.М. Безопасность технических средств в системах управления движением поездов. М.: транспорт, 1992. — 192 с.
  11. И.Е. Техническая диагностика и автоконтроль в железнодорожных системах автоматики и телемеханики. М.: Транспорт, 1976. -96 с.
  12. Путевая блокировка и авторегулировка / Н. Ф. Котляренко и др. М.: Транспорт, 1983. — 408 с.
  13. A.M., Рязанцев Б. С. Рельсовые цепи. М.: Транспорт, 1952.-486 с.
  14. A.B., Кравцов Ю. А., Михайлов А. Ф. Эксплуатационная надежность устройств автоблокировки и АЛС. М.: Транспорт, 1969. — 96 с.
  15. В.В., Кравцов Ю. А., Сапожников Вл.В. Дискретные устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. М.: Транспорт, 1988. — 255 с.
  16. E.H. Опыт взаимодействия МПС с предприятиями оборонного комплекса в рамках программы конверсии // Конверсия в машиностроении. 2000 — №. 2. — С. 34−37.
  17. Л.Н., Манько Н. Г., Сергеев Б. С. Проблемы конверсии оборонного предприятия / Экономика и производство. 2001. — № 3. — С. 8−12.
  18. Анализ состояния безопасности движения на Свердловской железной дороге в 2002 году. Екатеринбург: Филиал ОАО «РЖД» «Свердловская железная дорога». — 2003. — 116 с.
  19. Анализ производственно-хозяйственной деятельности хозяйства сигнализации, централизации и блокировки за 2003 год. Екатеринбург: Филиал ОАО «РЖД» «Свердловская железная дорога». — 2004. — 84 с.
  20. Анализ производственно-хозяйственной деятельности хозяйства сигнализации, централизации и блокировки за 2004 год. Екатеринбург: Филиал ОАО «РЖД» «Свердловская железная дорога». — 2005. — 97 с.
  21. А. Контроль свободности участков пути с использованием микрокомпьютерных систем счета осей фирмы Siemens // Автоматика, связь и информационные технологии / Сб. докладов Научно-практической международной конф. СПб.: ПТУ ПС, 1996. С. 37−42.
  22. В.И., Щиголев С. А., Сергеев Б. С. Устройства счета осей // Железнодорожный транспорт. 1999. — № 5. — С. 29−31.
  23. В.И., Тилыс И. Г., Ляной В. В. Кривда М.А. Система контроля свободности участков методом счета осей // Автоматика, связь, информатика. 2000. — № 7. — С. 25−27.
  24. И.Г., Ляной В. В., Кривда М. А. Комплексная модернизация и обновление систем обеспечения безопасности движения // Автоматика, связь, информатика. 2004. — № 6. — С. 30−31.
  25. С.А. Исследование и разработка систем обеспечения безопасности движения поездов на основе метода счета осей подвижного состава: Дисс. канд. техн. наук. Екатеринбург: Ур. отд. ВНИИЖТ. — 2000. — 139 с.
  26. С.А., Талалаев В. И., Семьянских А. И. и др. Система устройств контроля с состояния свободности перегона методом счета осей // Автоматика, телемеханика и связь. 1995. — № 7. — С. 25−27.
  27. С.А., Шевцов В. А., Сергеев Б. С. Структурная и принципиальная схемы системы УКПСО // Автоматика, связь, информатика. 1999. — № 6. — С. 12−15.
  28. В.И., Щиголев С. А., Чеблаков В. А. Эксплуатация системы устройств контроля состояния перегона методом счета осей // Автоматика, связь, информатика. 1999. -№ 11. — С. 26−28.
  29. С.А., Шевцов В. А., Сергеев Б. С. Аппаратура счетных пунктов системы УКПСО // Автоматика, связь, информатика. 1999, — № 12. -С. 11−14.
  30. С.А., Сергеев Б. С. Анализ работы электромагнитного путевого датчика ДПЭП // Электротехника. 2000. — № 7. — С. 41−46.
  31. С.А., Сергеев Б. С. Анализ работы динамического управляющего устройства // Совершенствование информационных систем на железнодорожном транспорте / Межвуз. сб. научных трудов. Екатеринбург: УрГУПС. — 2000. — Вып. 16(98). — С. 32−40,
  32. С.А., Шевцов В. А., Сергеев Б. С. Основные направления развития устройств со счетом осей в системах СЦБ // Безопасность движения поездов / Труды Научно-практ. конф. М.: МПС РФ. — 2000. — С. П-47-П-48.
  33. И.М., Кондратенко Л. Ф. Эксплуатационные основы устройств железнодорожной автоматики и телемеханики. М.: Транспорт, 1989. -184 с.
  34. Оптимизация управления перевозочным процессом: Мат. Заседания Президиума НТС МПС России // Железнодорожный транспорт. 2001. — № 4.-С. 20−23.
  35. .С., Щиголев С. А., Наговицын В. В. Пропускная способл.ность перегонов: Число поездов или вагонов // Транспорт. Наука, техника, управление / ВИНИТИ РАН. 2002. — № 2. — С. 2−5.
  36. С.А., Шевцов В. А., Сергеев Б. С. Системы ИРДП на основе счета осей // ТРАНССИБ-99 / Тез. регион, научно-практической конф. Новосибирск: МПС РФ. — 199. — С. 42−43.
  37. И.Г., Ляной В. В., Кривда М. А., Сергеев Б. С. Метод увеличения пропускной способности перегона // Мир транспорта. 2005. — № 4. -С.&-6−33.
  38. Устройства контроля свободности путевых участков методом счета осей с использованием аппаратуры ЭССО: Методические указания по проектированию устройств автоматики, телемеханики и связи на ж.д. транспорте. И-291−03. С-Пб.: ГТСС, 2003. — 50 с.
  39. Система контроля участков пути методом счета осей (ЭССО): Руководство по эксплуатации. ЭРИ0.421 413.001РЭ. Екатеринбург: НПЦ Про-мэлектроника, 2003. — 42 с.
  40. Система' контроля участков пути методом счета осей (ЭССО): Технология обслуживания. ЭРИО.421 413.001ТО. Екатеринбург: НПЦ Промэ-лектроника, 2004. — 10 с.
  41. Система контроля участков пути методом счета осей (ЭССО): Техническое задание. ЭРИО.421 413.001ТЗ. Екатеринбург: НПЦ Промэлектро-ника, 2003.-32 с.
  42. И.Г., Ляной В. В., Редров Ю. Ф. Системы счета осей на станции и перегоне // Железнодорожный транспорт. 2005. — № 9 — С.46−50.
  43. И.Г., Ляной В. В., Кривда М. А. Функциональные возможности КТС ЭССО // Молодые ученые транспорту: Труды VI Межвузовской НТК. — Екатеринбург: УрГУПС. Ч. 2. — 2005. — С. 306−311.
  44. В.В., Сапожников Вл.В. Основы технической диагностики. М.: Маршрут, 2004. — 318 с.
  45. Пат. РФ № 2 106 993. Способ определения свободности от подвижного состава участка железнодорожного пути / И. Г. Тильк, В. И. Самодуров, М. А. Кривда и др. Публ. 1998. БИ № 8.-4 с.
  46. Пат. РФ № 2 107 637. Способ дистанционной отметки прохода колесных пар рельсового подвижного состава / И. Г. Тильк, В. И. Самодуров, М. А. Кривда и др. Публ. БИ 1998. БИ № 9.-5 с.
  47. Пат. РФ № 2 112 680. Способ дистанционной отметки прохода колесных пар рельсового подвижного состава / И. Г. Тильк, В. И. Самодуров, М. А. Кривда и др. Публ. 1998. БИ № 16. — 5 с.
  48. И.Г. Повышение надежности микропроцессорных систем автоматического контроля устройств ж.д. автоматики и телемеханики программными методами / Тез. докл. НТК. М.: ВНИИЖТ, 1986. — С. 71−72.
  49. В.В., Сапожников Вл.В, Тильк И. Г. и др. Метод построения защищенных программ микропроцессорных систем // Микропроцессоры в системах связи и управления / Всесоюзн. школа-семинар. Харьков: НТО РЭС, 1986.-С. 5.
  50. И.Г. Синхронизация параллельных вычислений в надежных микропроцессорных системах / II отрасл. НТК молодых ученых и специалистов по проблемам использования вычислительной техники на ж.д. транспорте. -М.: МПС, 1987. С. 96−99.
  51. И.Г. Исследование защищенности программных реализаций автоматов с самоконтролем // Роль молодых ученых и специалистов в ускорении научно-технического прогресса на транспорте / Областная НТК. -Свердловск, 1987. С. 32−33.
  52. И.Г., Мельников А. Г. Оптимальное кодирование в защищенных программах микропроцессорных систем // Роль молодых ученых и специалистов в ускорении научно-технического прогресса на транспорте / Областная НТК. Свердловск, 1987. — С. 33−34.
  53. В.В., Сапожников Вл.В., Тильк И. Г. и др. Исследование интерпретирующей программной реализации самопроверяемых тестов // Автоматик и телемеханика. 1990. -№ 3.-С. 141−150.
  54. М.А., Ляной В. В., Тильк И. Г. и др. Система контроля сво-бодности участков пути методом счета осей // Фундаментальные и прикладные исследования транспорту 2000 / Труды Всероссийск. НТК. — Екатеринбург: УрГУПС, 2000. — С. 82−83.
  55. Л.П., Тильк И. Г. Интегрированная система управления стрелками и сигналами // Фундаментальные и прикладные исследованиятранспорту 2000 / Труды Всероссийск. НТК. — Екатеринбург: УрГУПС, 2000. — С. 83−84.
  56. И.А., Лысов A.B., Тильк И. Г. и др. Автоматизированная система диспетчерского управления наземным транспортом // Фундаментальные и прикладные исследования транспорту 2000 / Труды Всероссийск. НТК. — Екатеринбург: УрГУПС, 2000. — С. 85−86.
  57. И.Г., Ляной В. В., Иванов В. Э. Система радиолокационной идентификации подвижного состава // Фундаментальные и прикладные исследования транспорту 2000 / Труды Всероссийск. НТК. — Екатеринбург: УрГУПС, 2000. — С. 86−87.
  58. И. Г. Ляной В.В. Соколов В. И. и др. Прибор автоматического контроля параметров реле // Фундаментальные и прикладные исследования транспорту 2000 / Труды Всероссийск. НТК. — Екатеринбург: УрГУПС, 2000. — С. 89.
  59. Пат. РФ. № 2 108 625. Способ управления движением наземного транспорта / В. У. Лаптев, В. Э. Иванов, И. Г. Тильк и др. Публ. 1998. БИ № 10. 9 с.
  60. Пат. РФ № 2 108 626. Способ управления движением наземного транспорта / В. У. Лаптев, В. Э. Иванов, И. Г. Тильк и др. Публ. 1998. БИ № 10. 9 с.
  61. Пат. РФ № 2 113 012. Способ управления движением наземного транспорта/В.У. Лаптев, В. Э. Иванов, И. Г. Тильк и др. Публ. 1998. БИ№ 16. 10 с.
  62. Пат. РФ № 2 113 013. Способ диспетчерского управления движением наземного транспорта / В. У. Лаптев, В. Э. Иванов, И. Г. Тильк и др. Публ. 1998. БИ№ 16.-9 с.
  63. Пат. РФ № 2 113 014. Система диспетчерского управления наземным транспортом / В. У. Лаптев, В. Э. Иванов, И. Г. Тильк и др. Публ. 1998. БИ № 16.-11 с.
  64. A.C. Оптимизация грузо- и вагонопотоками на базе автоматизированных управляющих систем // Наука и техника транспорта. 2004. -№ 1.-С. 42−50.
  65. В.В., Сапожников Вл.В., Харитонов A.B., Чухонин В. М. Обнаружение ошибок в программных реализациях самопроверяемых тестеров в микропроцессорных системах // Автоматика и телемеханика. -1989. -№ 12.-С. 129−140.
  66. И. Алгоритмы + структурны данных = программы. М.: Мир, 1985.-485 с.
  67. В.В., Сапожников Вл.В. Дискретные автоматы с обнаружением отказов. Л.: Энергоатомиздат, 1984 — 245 с.
  68. С.Г. Построение тестов микропроцессоров // Автоматика и телемеханика. 1985 — № 11 — С. 145−155.
  69. А.Б. Теория, методы и средства концентрации и централизации оперативного управления перевозочным процессом. Дисс. докт. техн. наук С-Пб: ПГУПС. — 2004. — 315 с.
  70. Комбинированное применение ЭССО на станционных участках пути и стрелочных секциях: Технические решения 410 501-ТР. С-Пб: ГТСС. -2005.-7 с.
  71. П.С. Эксплуатационная надежность станций. М.: Транспорт, 1986. — 247 с.
  72. .Ф., Ушаков И. А. Нормирование надежности и «перестройка» взглядов // Стандарты и качество. 1998. — № 7. — С. 35−38.
  73. ГОСТ 27.003 90. Надежность в технике. Состав и общие правила задания требований по надежности. — М.: Госстандарт. — 1990. — 15 с.
  74. К., Ламберсон Л. Надежность и проектирование систем / Под ред. И. А. Ушакова. М.: Мир, 1980. — 604 с.
  75. В.Ф. Перестройка взглядов на нормирование надежности // Стандарты и качество. 1987. — № 11. — С. 58−59.
  76. C.B. Автоматизация диспетчерского управления на малодеятельных участках железных дорог. Дисс. канд. техн. наук. С-Пб: ПГУПС.-2002.-202 с.
  77. В.И., Розенберг E.H. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики. М.: Планета, 2000. — Кн. 2. — 675 с.
  78. Г. А. Новое поколение ЭЦ для железных дорог России // Автоматика, телемеханика и связь. 1997. — № 1. — С. 33−34.
  79. O.K., Гавзов Д. В., Илюхин М. В. Телемеханические устройства сопряжения с объектами управления микропроцессорной централизации стрелок и сигналов // Сб. научн. трудов. Л.: ЛИИЖТ. — 1988. — С 8−14.
  80. .С. Схемотехника функциональных узлов источников вторичного электропитания: Справочник. М.: Радио и связь, 1992. — 224 с.
  81. .С., Чечулина А. Н. Источники электропитания электронной аппаратуры железнодорожного транспорта. -М.: Транспорт, 1998.-280 с.
  82. .С., Наговицын В. В. Электропитание электронной аппаратуры // Железнодорожный транспорт. 2000. — № 3. — С. 35−36.
Заполнить форму текущей работой