ИССЛЕДОВАНИЕ  ЭФЕКТИВНОСТИ  СИСТЕМ  КОНТРОЛЯ  ГАБАРИТОВ  ПОДВИЖНОГО  СОСТАВА

Камзолова  Дарья  Александровна

студент  2  курса,  специальности  «Автоматика  и  телемеханика  на  транспорте»  СТЖТ-филиал  СамГУПС,  РФ,  г.  Саратов

E-mail: 

Селиверов  Денис  Иванович

научный  руководитель,  заместитель  директора  по  УПР,  СТЖТ-филиала  СамГУПС,  РФ,  г.  Саратов

E-mail:  denis-selivjorv@rambler.ru

Для  безопасного  движения  поездов  необходимо,  чтобы  локомотивы,  вагоны  и  грузы  на  открытом  подвижном  составе  могли  свободно  проходить  мимо  устройств  и  сооружений,  расположенных  вблизи  пути,  не  задевая  их,  а  также  мимо  следующего  по  соседним  путям  подвижного  состава.  Это  требование  обеспечивается  габаритом  приближения  строений  и  габаритом  подвижного  состава.  Для  того  чтобы  контролировать  габариты  подвижного  состава  на  ходу  поезда  на  железных  дорогах  в  России  применяются  различные  устройства  и  приспособления:  габаритные  ворота  ГВ,  контрольно-габаритные  устройства  КГУ,  автоматизированная  система  коммерческого  осмотра  поездов  и  вагонов  АСКОПВ. 

Вопрос  эффективности  систем,  обеспечивающих  контроль  габаритов  подвижного  состава,  является  актуальным  в  современных  условиях  повышения  скоростей  движения  поездов,  увеличения  веса  грузового  поезда  и  его  длины.  В  данной  статье  представлены  итоги  проведённых  исследований  и  экспериментов,  которые  проводились  в  рамках  научно-исследовательской  работы  [4].

Первым  объектом  для  испытаний  стали  габаритные  ворота  ГВ.  Они  устанавливаются  на  подходах  к  станциям  и  представляют  собой  металлическое  очертание  верхней  части  нагруженного  вагона.  Прибывающий  поезд  проходит  на  станцию  под  металлической  нависающей  рамой,  при  этом  приёмосдатчик  вагонов  наблюдает  за  движением  поезда,  стоя  на  обочине  железнодорожного  полотна.  В  случае  обнаружения  удара  по  подвесной  раме  он  принимает  меры  по  остановке  поезда  с  негабаритным  грузом  [1].

Такое  устройство  контроля  габаритов  является  неэффективным  и  не  отвечает  требованиям  безопасности  движения,  т.  к.  на  качество  осмотра  вагонов  влияют  возможные  ошибки  человека,  при  этом  у  приёмосдатчика  вагонов  крайне  неудовлетворительные  условия  труда  (непостоянная  температура  воздуха  в  зависимости  от  времени  года,  периодические  осадки,  движущийся  состав).  Всё  это  отвлекает  человека  от  внимательного  осмотра  вагонов.  Для  повышения  бдительности  приемосдатчика  при  осмотре  вагонов  в  непосредственной  близости  габаритных  ворот  устраиваются  специальные  вышки.  Поднявшись  на  вышку  человек  находится  на  одном  уровне  с  габаритной  рамой,  что  позволяет  максимально  сконцентрировать  его  внимание  при  осмотре  вагонов.  Однако  другие  мешающие  факторы  продолжают  отрицательно  воздействовать  на  железнодорожника.

Рисунок  1.  Общий  вид  габаритных  ворот  ГВ

Для  практического  выявления  факторов  влияющих  на  качество  осмотра  вагонов  при  использовании  габаритных  ворот  нами  были  проведены  эксперименты,  летом  и  осенью  2013  года,  на  станции  Ивановский  Приволжской  железной  дороги.  Разное  время  года  было  выбрано  специально  для  выявления  полного  спектра  мешающих  факторов.  В  ходе  эксперимента  были  зафиксированы  неудобства,  влияющие  на  качество  осмотра  вагонов:  сложность  концентрации  внимания,  из-за  движения  вагонов;  низкая  температура  воздуха;  осадки  (мелкий  моросящий  дождь);  ослепление  прямыми  лучами  солнца;  повышенный  уровень  шума  от  движущегося  состава. 

Рисунок  2.  Эксперименты  на  станциях  Ивановский  и  Саратов-3

Следующим  объектом  исследования  стало  контрольно-габаритное  устройство  КГУ,  в  ходе  которого  было  установлено,  что  КГУ,  сигнализирующее  о  грузах,  вышедших  в  пути  следования  за  очертания  допускаемого  габарита,  представляют  собой  проволочный  контур  по  очертанию  утвержденного  габарита,  укрепленный  на  железобетонных  опорах.  Такие  устройства  КГУ  устанавливаются  перед  важными  сооружениями  мостами  или  тоннелями,  и  все  поезда  пропускаются  через  него.  В  случае  выхода  в  составе  поезда  груза  за  очертание  габарита  рвется  контрольная  проволока  КГУ.  Через  контрольную  проволоку  образуется  электрическая  сигнальная  цепь  с  контрольным  электромеханическим  реле,  находящимся,  как  правило,  на  станции.  При  обрыве  проволоки  контрольное  реле  обесточивается,  от  чего  на  станции  включается  оповестительная  сигнализация  (звонки  и  лампы),  на  ограждающих  мост  светофорах  загораются  красные  огни.

Контрольный  контур  из  проволоки  закрепляется  при  помощи  наконечников  на  консолях.  Консоли  в  свою  очередь  крепятся  к  отдельно  стоящим  стойкам.  По  сведениям  специалистов  обслуживающих  устройства  КГУ  в  качестве  стоек  чаще  всего  используются  железобетонные  центрифугированные  опоры  контактной  сети  или  опоры  с  жесткой  поперечиной.  На  участках  с  тепловозной  тягой  проволочный  контур  прокладывается  по  всем  граням  со  всех  сторон  подвижного  состава.  При  этом  на  участках  с  электротягой  контактная  сеть  и  токосъемные  устройства  не  позволяют  проложить  проволочный  контур  по  верхней  грани  подвижного  состава,  поэтому  он  охватывает  контролем  одну  сторону  поезда.  Для  контроля  другой  стороны  поезда  устанавливается  аналогичное  устройство  [5].

Рисунок  3.  Общий  вид  устройства  КГУ  для  участка  с  тепловозной  и  электротягой

В  результате  применения  автоматизированного  контрольно-габаритного  устройства  был  исключен  из  процесса  контроля  габаритов  вагонов  приемосдатчик.  Недостатками  этой  системы  является  техническая  ненадежность  самой  конструкции:  ослабление  креплений  ригелей  на  мачте  и  металлической  проволоки  в  наконечниках.  Все  это  происходит  из-за  воздействия  вибрации  проходящих  поездов.  По  этой  же  причине  происходит  вертикальное  смещение  (наклон)  несущих  мачт  КГУ.  Мачта,  отклонившись,  нарушает  нормированный  размер  проволочного  контура.  Это  также  может  привести  к  ложному  срабатыванию  при  проходе  поезда  без  нарушения  габарита  или  наоборот  не  зафиксировать  возникший  негабарит  из-за  деформации  контрольной  проволоки

При  визуальном  осмотре  устройства  КГУ  на  перегоне  Анисовка-Сазанка  Приволжской  железной  дороги  были  обнаружены  технические  дефекты,  возникшие  в  процессе  текущей  эксплуатации,  способные  повлиять  на  надёжность  работы  системы  КГУ.  Это  следы  коррозии  и  механических  повреждений  на  стальной  проволоке;  ослабление  крепления  груза  и  проволочного  контура  в  наконечниках;  наклонившиеся  от  вибрации  мачты  КГУ.

АСКОПВ  осуществляет  контроль  габаритов  грузов,  погруженных  на  подвижной  состав,  проверку  правильности  размещения  и  крепления  груза  на  открытом  подвижном  составе,  а  также  выявляют  наличие  посторонних  предметов,  груза  или  деталей  вагонов,  выходящих  за  габарит  погрузки. 

Как  оказалось  в  системе  АСКОПВ  соблюдение  границ  габаритности  контролируется  с  помощью  лучевых  инфракрасных  датчиков.  Датчики  закреплены  на  несущей  конструкции  и  расположены  таким  образом,  что  инфракрасные  лучи  формируют  границу  зоны  габаритности.  Если  какой-либо  предмет  выступает  за  установленные  границы,  то  он  перекрывает  инфракрасный  луч. 

При  этом  датчик  формирует  тревожное  извещение,  которое  с  помощью  оборудования  передачи  сигналов  передается  на  рабочее  место  оператора  и  отображается  на  компьютерном  мониторе  в  виде  красного  отрезка  линии,  обозначающей  соответствующую  зону  негабаритности.  Факт  негабаритности  регистрируется  в  журнале  событий  с  фиксацией  порядкового  номера  вагона,  в  котором  обнаружена  негабаритность.

Кроме  проверки  габаритов  грузов,  система  АСКО  ПВ  предоставляет  оператору  возможность  визуального  контроля  состояния  крыш,  бортов  вагонов  подвижного  состава,  верхних  люков  цистерн,  а  также  крепления  грузов  на  открытых  вагонах  в  реальном  масштабе  времени  при  прохождении  состава  через  габаритные  ворота. 

Для  этого  на  несущей  конструкции  закреплены  телекамеры,  направленные  на  вагон  с  трех  сторон:  справа,  слева  и  сверху.  Отдельная  четвертая  телекамера  установлена  с  целью  формирования  изображения  люков  цистерн.

Рисунок  4.  Оснащение  аппаратурой  АСКОПВ

Телекамеры  формируют  видеоизображения,  которые  с  помощью  оборудования  передачи  сигналов  также  поступают  на  автоматизированное  рабочее  место  и  отображаются  на  компьютерном  мониторе  оператора.  Регистрация  видеоизображений  производится  на  жесткий  диск  сетевого  хранилища  данных  системы.  Для  обеспечения  видеонаблюдения  в  темное  время  суток  обеспечивается  освещение  вагонов.  Для  этой  цели  на  несущей  конструкции  закреплены  несколько  прожекторов,  освещающих  вагон  с  трех  сторон:  слева,  справа  и  сверху  [3]. 

Внедрение  системы  АСКОПВ  улучшает  качество  осмотра  подвижного  состава,  сокращает  время  осмотра,  позволяет  своевременно  выявлять  неисправности  поездов,  что  в  целом  повышает  уровень  безопасности  движения.  При  этом  контроль  габаритов  осуществляется  как  визуальным  осмотром  на  мониторе,  так  и  автоматически  лучевыми  датчиками  обнаружения.  Операторы  АСКОПВ  станции  Саратов-3  с  положительной  стороны  отметили  наличие  функции  хранения  видеоархива,  что  позволяет  в  случае  необходимости  повторить  осмотр  поезда.  И  при  этом  значительно  повышает  уровень  охраны  труда,  т.к  приемосдатчики  вагонов  выводятся  с  путей.  Ознакомление  с  регламентом  осмотра  вагонов  системой  АСКОПВ  и  проведение  эксперимента  происходило  на  станции  Саратов-3.  Здесь  совместно  с  оператором  АСКОПВ  мной  был  произведен  осмотр  нескольких  прибывающих  на  станцию  грузовых  поездов. 

Рисунок  4.  Осмотр  вагонов  по  монитору  оператора  АСКОПВ

За  время  осмотра  я  не  испытывала  никаких  мешающих  нормальному  осмотру  внешних  воздействий  (осадки,  шум,  низкая  температура,  палящее  солнце),  так  как  автоматизированное  рабочее  место  оборудовано  в  комфортном,  отапливаемом  помещении.  Контроль  габаритов  при  этом  осуществляется  автоматически  электронным  оборудованием  с  выводом  текущей  информации  на  монитор.  Более  того  при  повторном  просмотре  видеоархива  был  выявлен  коммерческий  брак  (открытый  верхний  люк  цистерны)  не  обнаруженный  при  первичном  осмотре  [2].

Результаты  проведённых  теоретических  исследований,  обобщённый  и  детально  изученный  практический  опыт  специалистов,  а  также  проведённые  собственные  эксперименты  помогли  нам  сделать  следующие  выводы: 

Вывод  1:  В  системе  АСКОПВ  в  сравнении  с  КГУ  применяется  высоконадёжное  электронное  оборудование  —  лучевые  инфракрасные  датчики.  В  системе  КГУ  контрольным  датчиком  является  натянутая  металлическая  проволока,  а  в  системе  ГВ  подвесная  металлическая  рама. 

Вывод  2:  Детальный  осмотр  вагонов  в  системе  АСКОПВ  производится  по  изображению  на  мониторе  с  применением  нескольких  видеокамер,  при  этом  осмотр  может  производиться  в  любое  время  суток  вне  зависимости  от  погодных  условий.  Это  не  возможно  при  использовании  габаритных  ворот  ГВ. 

Вывод  3:  В  системе  АСКОПВ  исключены  ошибки  человека  возможные  при  системе  ГВ.  Система  контроля  автоматически  выявляет  негабариты  подвижного  состава  с  фото  фиксацией  негабаритного  места  и  включением  предупреждающей  сигнализации. 

Вывод  4:  Контроль  габарита  АСКОПВ  осуществляет  по  всему  очертанию  подвижного  состава.  КГУ  на  электрифицированном  участке  не  контролирует  габарит  по  высоте.

Вывод  5:  Качество  осмотра  значительно  выше  за  счёт  возможности  повторного  осмотра  прибывшего  через  АСКОПВ  поезда  по  видеоархиву,  созданному  автоматически  системой.  Такая  функция  полностью  отсутствует  в  системе  ГВ  и  КГУ.

Вывод  6:  Значительно  улучшаются  условия  труда,  и  обеспечивается  личная  безопасность  приёмосдатчика,  так  как  осмотр  осуществляется  из  помещения,  а  не  с  железнодорожных  путей  как  при  системе  ГВ.

Заключение:  автоматизированная  система  коммерческого  осмотра  поездов  и  вагонов  АСКОПВ  является  самой  эффективной  системой  контроля  габаритов  подвижного  состава.

Список  литературы:

1.Габаритные  ворота.  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  www.s0alex.ru/abc4a1.html  (Дата  обращения  16.08.2013  г.).

2.Камзолова  Д.  Испытано  на  себе.  //  Железнодорожник  Поволжья,  №  4,  2014  г.

3.Проверка  поездов  системой  АСКО  ПВ.  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  www.taminfo.ru(Дата  обращения  01.10.2013  г.).

4.Технологические  системы  железнодорожного  транспорта.  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  www.alfa-pribor.ru  (Дата  обращения  11.08.2013  г.).

5.Устройство  контроля  габаритов.  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  scbist.com/stati-po-scb/1989-statya-kontrolno-gabaritnye-ustroistva.html  (Дата  обращения  20.09.2013  г.).