Средства диагностики на перегонах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Ростовский государственный университет путей сообщения»

(ФГБОУ ВПО РГУПС)

Кафедра Управление эксплуатационной работой

Реферат

по дисциплине: Технические средства обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте

на тему: Средства диагностики на перегонах

Ретроспективы создания устройств схода подвижного состава

Вопросы прогнозирования и предотвращения аварийных ситуаций, связанных с неисправностями буксовых подшипников колесных пар подвижного состава, всегда являлись для железнодорожного транспорта актуальными, но первые, так называемые,

1.1956г. - детекторы греющихся букс (ДГБ) были разработаны фирмой в Америке с использованием приемников инфракрасного излучения (ИК-излучения В конце 50-х и 60-х годов разработки ДГБ уже велись во Франции и Уральским отделением ВНИИЖТ (СССР).В 70-х , первые ДГБ бы ли разработаны в Австрии, и в Японии.

2. Наиболее распространенными до середины 80-х годов на железных дорогах США и Европы, СССР были детекторы - приборы типа ПОНАБ и ДИСК.

В период с 1958 по 1964гг группой энтузиастов Лаборатории ремонта и эксплуатации вагонов Уральского отделения ВНИИЖТ (первый заведующий лабораторией - инженер Гридюшко В.И. - в последствии д.т.н., а с 1965г - к.т.н. Сендеров Г.К., который до сих пор работает в ГУП УО ВНИИЖТ) под руководством инженера Шайдурова П. С.(был создан первый Прибор Обнаружения Аварийно Нагретых Букс (ПОНАБ). Испытания двух ПОНАБ-1 в условиях эксплуатации проведены на ст. Кузино Свердловской ж.д.

В период с 1964г по 1967г с приходом в лабораторию Самодурова В.И. и Образцова В.Л. был разработан ПОНАБ-2 с новыми напольными камерами, иммерсионным болометром БП-1, Всего было выпущено Свердловским ОЗ ВНИИЖТ и Лосиноостровским ЭТЗ г. порядка 200 шт.ПОНАБ-2 и ПОНАБ-2М.В 1967-1970 гг. под руководством Лозинского С.Н. с участием Шайдурова П.С., Алексеева А.Г. и Шалды В.С. был разработан и изготовлен ПОНАБ-3.

4. В 1978-1982гг впервые в мировой практике разработана система комплексного контроля подвижного состава ДИСК-БКВ-ЦО: базовая подсистема ДИСК-Б (Лозинский С.Н., Алексеев А.Г, Быков С.Я., Трестман Е.Е, Хлебников И.Я., Боганик В.А. и др.) и функционально зависимые от базовой подсистемы:

- контроля колес ДИСК-К (автор Образцов В.Л., Данченко О.А., Малышев В.П.);

- обнаружения волочащихся деталей ДИСК-В (авторы Лозинский С.Н., Яковенко С.П.);

- централизации и обработки данных ДИСК-ЦО (Трестман Е.Е., Алексеев А.Г., Котлов А.Н.).

Серийный выпуск систем ДИСК2-БТ задерживался, аппаратура ПОНАБ-3 и ДИСК-Б выработала установленные сроки службы, физически и морально устарела.

5.Поэтому в 1996-1999гг НПЦ Инфотэкс (авторы Миронов А.А., Степанов Н.В., Лядов В.В., Пигалев Н.Г., Мозжевилов А.Б., Митюшев В.С. и др.) разработаны и освоены производством комплекты технических средств для модернизации ПОНАБ ( КТСМ -01и ДИСК (КТСС-01Д). КТСМ функции дистанционной автодиагностики основных перегонныхузлов комплекса и напольных камер, которая позволяет определить работоспособность аппаратуры с линейного пункта

Как показал опыт внедрения на Свердловской и Октябрьской дорогах, комплексы КТСМ -01Д могут быть эффективно использованы для оборудования новых пунктов контроля совместно с напольным и силовым оборудованием ДИСК-Бм.

В 2001г НПЦ Инфотэкс сдал приемочной комиссии МПС многофункциональный комплекс КТСМ -02БТВ (с собственным силовым инапольным оборудованием), интегрированный в сеть АСК ПС под управление ОС Windows (авторы Миронов А.А., Степанов Н.В., Лядов В.В., Мозжевилов А.Б., Митюшев В.С., Компанец И.Н.). По данным за 2002г на 3199 постах контроля железных дорог МПС РФ эксплуатируется 3348 устройств обнаружения перегретых букс (а с учетом дорог СНГ свыше 5000 шт.), в том числе 64 ед.

ПОНАБ-3, 2144 ед. ДИСК-Б, 615 ед. КТСМ -01 и 500 ед. КТСМ -01Д, 25 ед. ДИСК2, 3 ед. КТСМ -02. За 2002г. 587 поезда, обнаружен перегрев букс в 79 961 поезде, подтвержден нагрев при осмотре в 74 618 поездах (93,3%). По показаниям этих технических средств отцеплено в ремонт для смены колесных пар 6067 вагонов, угрожающих по состоянию подшипников безопасности движения поездов.

Дополнительно в составе ПОНАБ-ДИСК-КТСМ внедрено 1213устройств контроля схода вагонов типа УКС ПС, 1148 речевых информаторов.

ПОНАБ

Устройство для автоматического бесконтактного выявления перегретых букс в проходящих поездах типа ПОНАБ размещают на подходе к станции, имеющей пункт технического осмотра ПТО вагонов. В движущемся поезде оно обнаруживает перегретые буксы и передает дежурному по станции и работникам ПТО информацию об этом с точным указанием мест их расположения в поезде.

Аппаратура ПОНАБ. состоит из напольного, основного, станционного оборудования и в основе его лежит метод измерения инфракрасного ИК излучения корпусов букс. Импульсы ИК - энергии корпусов букс подвижного состава улавливаются приемниками ИК - излучения болометрами БП-, которые расположены в металлических приемных капсулах ПК напольных камер НК и снабжены узконаправленными оптическими системами, ориентированными на задние по ходу поезда стенки корпусов букс колесной пары . Помимо болометра, капсула ПК содержит источник питания болометрического моста и предварительный усилитель. Каждая напольная камера снабжена имитатором нагретого тела И и заслонкой входного окна Заслонки открывают только на время прохода поезда по контрольному участку. Проход поезда, начиная с расстояния -- м от места подключения к рельсам электронной педали ЭП-, контролирует подключенное к педали реле типа ИР -. Последнее через устройство контроля прохода поезда КПП воздействует на программно-задающее устройство ПЗУ. С выходов КПП сигналы поступают на входы блоков начальной установки аппаратуры НУ А и управления У напольными камерами и блоком формирователя сигналов ФС. При этом подаются команды начала контроля, открываются заслонки, включаются на все схемы блоков логической обработки сигналов ЛОС и отметчика физических единиц ОФЕ сигналы «разрешения на выполнение операций», включается аппаратура передачи данных АПД. Применение этих устройств позволило сократить количество изломов шеек осей и повысить производительность труда осмотрщиков вагонов. С помощью устройств ПОНАБ автоматически обнаруживают перегретые буксы в поездах, проходящих со скоростями от 5 до 150 км/ч, и заблаговременно передают персоналу станции информацию о наличии в поезде перегретых букс. В передаваемой информации указываются порядковый номер вагона с перегретой буксой (до девяти вагонов), сторона перегрева, общее число вагонов в поезде (до 99 вагонов). Дальность передачи информации -- до 20 км.

Устройства ПОНАБ является автономными техническими средствами контроля отдельных элементов подвижного состава. Поскольку контроль состояния элементов подвижного состава выполняют в одном месте, а именно на подходах к крупным станциям, то более целесообразно использовать комплексный принцип сбора и обработки информации. Этот принцип положен в основу комплексной дистанционно-информационной системы обнаружения перегретых букс, неровностей поверхностей колес и волочащихся частей централизованной обработкой информации, которая получила название ДИСК-БКВ-Ц. Эта система имеет в своем составе подсистемы ДИСК-Б, ДИСК-К и ДИСК-В, которые выполняют вышеперечисленные функции с предварительной обработкой сигналов, а также подсистему ДИСК-Ц для централизованной обработки полученных результатов от вышеуказанных подсистем.

ДИСК

Для сбора информации в пунктах технического обслуживания подвижного состава ПТО или КПТО используют подсистему ДИСК-Ц. Она представляет собой комплекты приемо-передающей и регистрирующей аппаратуры и объединяет в одном месте информацию с нескольких линейных пунктов контроля, что дает возможность оператору центрального поста принимать более обоснованные решения о техническом состоянии контролируемых элементов и необходимости остановки поезда. Централизация информации, как правило, проводится в пределах участка безостановочного следования поездов, а расстояния между линейными пунктами контроля составляет 30...35 км.

Структура системы ДИСК-БКВ-Ц и принцип ее действия. Аппаратура линейного пункта контроля системы состоит из перегонной и станционной частей, взаимодействующих по линии местной связи, длина которой до 10 км. Постовое оборудование ПО, входящее в состав комплекта устройств четного или нечетного направлений КУНЧ(КУНН), размещается на перегоне вблизи зоны установки напольных датчиков в специальном отапливаемом помещении, а станционное СО -- в пунктах технического осмотра вагонов или помещениях ДСП.

Напольное оборудование. Перегретые буксы в подсистеме ДИСК-Б обнаруживают в результате улавливания, поступающего от них инфракрасного излучения. В качестве прибора, реагирующего на тепловое излучение буксы, используют болометры. Болометр вместе с собирательной линзой и усилителем помещают в герметизированную капсулу с автоматическим регулированием температуры внутри корпуса. Капсулу устанавливают в напольной камере, имеющей оптическую систему, заслонку и контрольную лампу.

Камеры устанавливают в точке контроля по две с каждой стороны пути (рис. 12.5). Оптические оси левой HKJIO и правой НКПО основных камер ориентированы на задние по ходу движения поезда стенки корпусов букс под углом 13° к оси пути, а вспомогательных HKJIB и НКПВ -- на подступичные части колес с наружной стороны перпендикулярно оси пути. В процессе контроля на выходах усилителей тепловых сигналов камер УТС формируются импульсы, амплитуды которых пропорциональны температуре букс. подвижной состав технический обслуживание

Датчики ВД1 ...ВД6 входят в подсистему ДИСК-В и служат для обнаружения дефектов колес по кругу катания. Их устанавливают с внутренней стороны рельсов. Сигналы датчика обрабатываются вибрационным усилителем ВУ, на выходе которого формируются импульсы постоянного тока с амплитудой, пропорциональной максимальному уровню вибраций.

В качестве станционного оборудования устанавливается аппаратура АРМ ЛПК автоматизированной системы контроля подвижного состава (АСК-ПС), которая автоматизирует процесс сбора, передачи и обработки показаний аппаратуры ПОНАБ-3, ДИСК-Б и централизованно контролирует техническое состояние поездов на участках, следит за динамикой нагрева букс и централизацией диагностической информации. Линейные пункты КТСМ и АРМ ЛПК обмениваются информацией через СПД, реализованную на базе концентраторов информации «КИ». Принятая в постоянную эксплуатацию аппаратура КТСМ-02 имеет напольные камеры нового типа и более совершенные методы обработки и передачи данных.

КТСМ

Комплекс технических средств микропроцессорный КТСМ. В настоящее время разработана и внедряется микропроцессорная система контроля технического состояния подвижного состава КТСМ. На нижнем уровне она использует аппаратуру напольного оборудования устройств ПОНАБ и ДИСК, а станционное оборудование представляет собой персональный компьютер с соответствующим программным обеспечением.

В качестве станционного оборудования устанавливается аппаратура АРМ ЛПК автоматизированной системы контроля подвижного состава (АСК-ПС), которая автоматизирует процесс сбора, передачи и обработки показаний аппаратуры ПОНАБ-3, ДИСК-Б и централизованно контролирует техническое состояние поездов на участках, следит за динамикой нагрева букс и централизацией диагностической информации. Линейные пункты КТСМ и АРМ ЛПК обмениваются информацией через СПД, реализованную на базе концентраторов информации «КИ». Принятая в постоянную эксплуатацию аппаратура КТСМ-02 имеет напольные камеры нового типа и более совершенные методы обработки и передачи данных.

КТСМ 02

В состав напольного оборудования КТСМ-02 входят: две основные камеры КНМ, датчики прохода осей Д1...ДЗ и электронная педаль ЭП-1. При необходимости имеется возможность подключения дополнительных напольных камер КНД и датчика счета осей Д4. В аппаратуре КТСМ-02 применяются напольные камеры КНМ новой конструкции с креплением на рельс. Это повышает чувствительность и помехоустойчивость аппаратуры за счет сокращения расстояния от приемника теплового излучения до корпуса буксы. На рис. показана структурная схема комплекса КТСМ-02, на которой элементы КТСМ показаны сплошными линиями, а подсистемы -- штриховыми.

В состав постового оборудования входят: блок преобразования и контроля ВПК, блок силовой коммутационный БСК, технологический пульт ПТ, а также датчик температуры наружного воздуха ДТНВ. Блок БПК выполняет следующие функции: преобразует и обрабатывает сигналы от путевых датчиков, формирует и передает подсистемам контроля управляющие сигналы, получает от этих подсистем данные об аварийных подвижных единицах и передает собранную информацию в линию связи. Кроме этого, БПК вырабатывает сигналы управления и диагностики состояния оборудования, работающего в составе комплекса. В блоке имеются средства тестирования и настройки комплекса персоналом в процессе технического обслуживания (технический пульт ПТ). Микропроцессорная система блока обеспечивает работоспособность напольных камер независимо от температуры окружающей среды и автоматически контролирует приемно-усилительные тракты.

В состав станционного оборудования входят: концентратор информации КИ и автоматизированное рабочее место оператора линейного поста контроля (АРМ ЛПК). Станционное оборудование дополнено подсистемой речевого оповещения и сигнализации (ПРОС-1). Она передает машинисту поезда через радиостанцию речевые сообщения об аварийном состоянии подвижного состава и включает дополнительные средства сигнализации. Обмен информацией между перегонным оборудованием, АРМом ЛПК и АРМом центрального поста происходит по системе передачи данных СПД ЛП на базе концентраторов КИ.

Функциональные возможности КТСМ-02 могут быть расширены с помощью подключения дополнительных датчиков или систем контроля.

Программное обеспечение системы контроля КТСМ предназначено для создания нормативных данных, управления работой системы, обработки и хранения данных, а также является средой, через которую пользователь взаимодействует с этой системой МИКАР.

УКСПС-П

Устройство контроля схода подвижного состава на полимерном основании - УКСПС-П (далее - устройство) предназначено для:

автоматического обнаружения схода подвижного состава, а также, обнаружения волочения деталей подвижного состава и груза, выступающих за нижний габарит подвижного состава.

автоматической выработки сигнала при наличии нештатной ситуации и передачи его на устройства интервального регулирования движения поездов с целью запрещения поезду следовать с перегона на станцию, со станции на перегон, мосты, туннели и другие искусственные сооружения и объекты повышенной опасности.

Устройство является дополнительным средством повышения безопасности движения поездов на железнодорожном транспорте.

Устройство предназначено для установки в железнодорожную колею шириной 1520 мм с рельсами типа Р65, Р50 на участках с любым типом шпал.

Устройство монтируется в межшпальном пространстве, посредством крепления к шпале.

Основные преимущества 

высокая надежность устройства достигается, благодаря минимальному количеству элементов изделия включаемых в контрольную электрическую цепь.

соединение датчиков между собой, а также с шинами подрельсовыми и перемычками осуществляется резьбовыми виброустойчивыми соединениями.

отсутствие составляющих деталей датчика и дополнительных элементов связей датчиков, находящихся внутри рельсовой колеи, обеспечено цельнометаллической конструкцией датчиков, что сокращает количество источников переходного сопротивления.

контактные поверхности элементов электрической цепи лужены и обладают повышенной коррозионной защищенностью обеспечивающей надежный электрический контакт.

основание выполнено из диэлектрического высокопрочного композиционного материала, обеспечивающего простоту сборки и надежность изоляции относительно рельса.

Несущей частью УКСПС-П является основание, выполненное из диэлектрического материала (пултрузионный армированный стеклопластик), на котором смонтированы все элементы устройства.

Устройство имеет пять датчиков соединенных последовательно. Три датчика, находящиеся внутри рельсовой колеи, соединены с двумя датчиками снаружи колеи шинами подрельсовыми. По концам устройства имеются две перемычки для подключения к кабельным концевым муфтам. Контрольная электрическая цепь включает в себя - датчики, шины подрельсовые и перемычки.

Разрушаемыми элементами устройства являются датчики, изготовленные из стальной полосы методом штамповки с последующей термообработкой.

Основные технические характеристики

Особенности монтажа

Сформировать углубление в грунте между шпалами для ввода УКСПС-П.

В углубление под колеей завести УКСПС-П в повернутом на 900 от рабочего положении.

Повернуть устройство в вертикальное рабочее положение.

Закрепить УКСПС-П, используя комплект крепежный УКСПС-П к шпале, для этого:

Выбрать грунт под торцами шпалы на расстоянии 250-300 мм

Закрепить предварительно к устройству пластины крепежного комплекта

Закрепить скобами устройство к шпале

При установке контролировать положение устройства, т.е. зазор между боковой стороной головки рельса и датчиком с внутренней стороны колеи - 90 мм и высоту положения датчиков относительно головки рельса - не более 20 мм.

Список литературы

1. Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте ... СЦБ: / Сепетый А. А.,Москва 2001г.

2.Справосник монтера СЦБ АрхиповВ.А, Гуревич Р.Б., Москва 2004г.

3. Устройства интервального регулирования движения поездов на метрополитене. Махмутов И.К. Транспорт 2002г.

4. Станционные устройства автоматики и телемеханики Казаков А.А. Транспорт 2000г.

Размещено на Allbest.ru