АВТОБЛОКИРОВКА НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ (АБНП) НА ОСНОВЕ ДАТЧИКА КОНТРОЛЯ

АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются возможности по повышению эффективности системы. Автоблокировка нового поколения построена на основе разработанного датчика контроля (далее по тексту ДК), который заменил две функции рельсовых цепей:

1. фиксирует проходящие подвижные единицы с точными координатами и другой информации.

2. принимает и передаёт информацию одновременно по нескольким каналам, непрерывно, достоверно, постоянно обновляясь, приоритетно, зашифрованная и защищенная, в том числе от киберугроз.

С внедрением новой системы на участках железной дороги:

- существенно увеличивается пропускная способность участков железных дорог;

- повышается производительность труда;

- уменьшаются инвестиционные и эксплуатационные затраты.

Ключевые слова: автоблокировка на перегоне, датчики контроля, бортовой локомотивный самостоятельный центр управления безопасности, единый функциональный комплекс микропроцессорной сигнализации, каналы связи.

В настоящее время эксплуатируемые в железнодорожном транспорте Автоматическая Блокировка на перегонах, в основе которых блок- участки, оборудованные различными Рельсовыми Цепями, имеют большое количество напольных устройств и значительные затраты на их техническое обслуживание.

В последние годы появились новые технологии, такие как цифровые, микропроцессорные, спутниковые, сотовая связь, Волоконно-Оптические Линии Связи и др. На их основе и спроектирована Автоматическая Блокировка Нового Поколения (рисунок 1), в элементной базе которой полностью отсутствуют медножильные кабели, питающие линии электропередач, нет реле и светофоров. Она полностью удовлетворяет требованиям безопасности, надежности, функциональности и эффективности.

Рисунок 1. Автоблокировка Нового Поколения

Под эффективностью понимается:

-существенное увеличение пропускной способности участков железных дорог, оборудованных этой системой, за счет уменьшения времени попутного следования составов с классических 10-15 мин до 1,5-3 мин;

-повышению производительности труда- в разы;

-уменьшению инвестиционных и эксплуатационных затрат, за счет относительно небольшого, мало обслуживаемого оборудования в рассматриваемой системе.

У Рельсовых Цепей три функции:

1.Определения свободности/занятости блок-участка подвижной единицей.

2.Передачи сигнала на локомотивы о состоянии впереди лежащих блок-участков.

3.Контроль целостности рельсовых линий на излом, либо изъятие рельса. Опыт эксплуатации показал, эту функцию Рельсовые Цепи выполняют не совсем качественно и эффективно, так в шунтовом режиме вообще нет работы, а появление трещин в подошве рельсов, либо нарушение поверхности катания рельсов, Рельсовые Цепи не фиксирует.

Предложение по оборудованию локомотивов подсистемами дефектоскопии, где обнаружение дефектов будет производится на более ранних стадиях в условиях интенсивного, смешанного железнодорожного движения и передачи точных координат в Единый Функциональный Комплекс- Микропроцессорной Централизации будет значительно надежно и эффективно.

Две первых функции Рельсовых Цепей, в рассматриваемой системе выполняют разработанный Датчик Контроля, его устройство условно разделено, для выполнения этих двух функций:

Определение, подвижной единицы с точными координатами до одного метра, скорости и направления следования, с помощью Допплеровского Измерителя Скорости Следования и Радиолокационного Измерителя Скорости.

Передачей и приемом информации между Датчиком Контроля и локомотивами по точечному высокоскоростному цифровому радиоканалу, с помощью миниатюрного приемопередатчика, с зоной действия 6 км, т.е с перекрытием, так как Датчики Контроля устанавливаются на светофорных мачтах, а расстояние между светофорами не боле 2,6 км.

Обмен информацией между Датчиками Контроля и Единым Функциональным Комплексом- Микропроцессорной Централизацией №1 и №2 осуществляется по Волоконно-Оптической Линии Связи, непрерывно — это основной канал связи, а также по двум другим резервным каналам связи.

Резервные каналы связи, рассматриваемые в системе — это сотовая SMS связь и радиоканал обеспечивают надежную, достоверную, закодированную, бесперебойную приемопередачу информации, как минуя Датчики Контроля, так и через них.

Информация в приоритетном порядке: служебного торможения, скорости, расстояние до последнего вагона впереди идущего поезда, кодируется, защищена, поступает одновременно на №1 и №2.

Предполагается, определенное количество Датчиков Контроля оборудовать не только модемами, но и подсистемами аудио-видео распознания, такие Датчики Контроля будут монтироваться на проблемных участках железных дорог, с целью контроля схода лавин, селей, размыва насыпи и др.

Предполагается внедрение системы первоначально, как резервной для испытаний и исследований на «узких» участках железных дорог и там, где заканчивается «жизненный цикл» эксплуатируемой системы, типовой.

Новая система дорабатывается, обслуживающий персонал набирается опыта эксплуатации, а затем, работает как основная, типовая переходит в резерв, дорабатывая свой «жизненный цикл».

Ограниченность статьи не позволяет рассмотреть другие положительные свойства системы такие как:

-Современные Бортовые Комплексы на Локомотивах - Комплекс Локомотивных Устройств Безопасности - У или Безопасный Локомотивный Объединенный Комплекс с системами Спутниковой Навигации, Электронными картами, дисплеем, отображающим всю поездную ситуацию, для машинистов с функцией подтверждения приема информации и т.д.

Эти комплексы принимают сигналы от типовых систем, автоматически переключаясь при выходе из зоны Автоматической Блокировки Нового Поколения на сигнал Автоматической Локомотивной Сигнализации.

-Переездной сигнализации, рассматриваемой в Автоматической Блокировке Нового Поколения как «цифровой переезд», с современной элементной базой, без единого реле.

Переезд работает в режиме как охраняемого, так и без дежурного по переезду. Закрытие и открытие переезда осуществляется с учетом скорости, веса и длины состава.

Участники на переезде оповещаются по электронному табло о времени закрытия и открытия переезда. Машинист локомотива на дисплее видит всю ситуацию на переезде приближаясь к нему и др.

-Постоянному мониторингу параметров устройств по беспроводным каналам связи, удаленному управлению объектами на малых станциях, находящихся в зоне ответственности Единого Функционального Комплекса- Микропроцессорной Централизации.

Разработанных Объектных контроллеров для этих целей. Счетчиков учета работы циклично работающих устройств, для перехода на техническое обслуживание по состоянию. В новой системе центр управления Автоматической Блокировки Нового Поколения совмещен со станционной, что указывает его название - Единый Функциональный Комплекс- Микро-Процессорной Централизации.

Информация с нижнего уровня - перегона, непрерывно, постоянно, одновременно поступает на №1 и №2, то есть на две смежные станции второго, условного уровня, в перспективе, трёх уровневой цифровой железной дороги Российской Федерации.

В случае сбоя в работе на №1, управление автоматически переходит на управление с №2 – это кольцевая архитектура, обеспечивает высокую отказоустойчивость системы и бесперебойность железнодорожного сообщения.

-Программное обеспечение системы- логическое, с защитой от киберугроз, отечественной разработки, информация кодируется и др.

Подобные системы, на основе новых технологий, существуют и успешно работают в Америке, Европе, Белоруссии, в Казахстане, даже в Монголии. В нашей железнодорожной державе, в силу боязни и консерватизма, этот процесс идет медленно. Должна быть конкуренция систем, их анализ плюсов и минусов, с учетом опыта эксплуатации зарубежных систем.

Оборудование отечественное, изготовленное по техническим заданиям на предприятиях, имеющих опыт в этой области.

Список литературы:

1. Системы железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: учебник: в 2ч./ А.В. Горелик, Д.В. Шалягин, Ю.Г. Боровков, В.Е Митрохин и др.: под ред. А.В. Горелика. – М.: ФГБОУ «Учебно – методический центр по образованию на железнодорожном транспорте, 2019 - ISBN 978 – 5 – 9994 – 0082 - 6
2. Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте: учеб. пособие/ В.В. Сапожников. – М.: ФГБОУ «Учебно - методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2020. – 288с. - ISBN 978 – 5 – 9994 – 0004 - 8
3. Федорчук А.Е., Сепатый А.А., Иванченко В.Н. Автоматизация технического диагностирования и мониторинга устройств ЖАТ (система АДК – СЦБ): учеб. пособие. – [2-е стер. изд.]. – М.: ФГБОУ «Учебно – методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2018. – 400с. - ISBN 978 – 5 – 89035 – 764 - 9
4. Системы интервального регулирования движения поездов на перегонах: учебное пособие / А.Б. Бойник, С.В. Кошевой, С.В. Панченко, В.А. Сотник. Харьков: УкрГАЖТ, 2019. 256 с.