Automatická signalizace lokomotivy

Automatická lokomotivní signalizace (ALS)  - signalizační systém na kolejové dopravě přenášející návěsti na řídicí stanoviště kolejových vozidel (například do kabiny lokomotivy , soupravy , motorového vozu atd.) [1]

Systém ALS zahrnuje podlahové vysílače, přijímací a dekódovací zařízení na kolejových vozidlech a dále zařízení, která koordinují činnost ALS s dalšími signalizačními a blokovacími prvky, indikátory, snímači a akčními členy na kolejových vozidlech.

Rozlišuje se kontinuální ALS (ALSN), ve kterém je informace o návěstidle přijímána nepřetržitě, a bodový (ALST), kdy se informace přenáší na lokomotivu v okamžiku projetí návěstního bodu (takto funguje SAUT , doplňující ALSN). Existují systémy, kde je část informací přenášena kontinuálním způsobem a část - bodovým způsobem. Přijímací zařízení, zpravidla kombinované se systémem pro sledování bdělosti strojvedoucího a nuceného zastavení vlaku, a semaforem lokomotivy jsou povinnými atributy téměř každé lokomotivy, hlavního vozu nebo motorové lokomotivy, s výjimkou lokomotiv průmyslových podniků. , které nevyžadují příjem kódu. Autoblokovací návěstní body mohou být buď vybaveny semafory , nebo mohou obsahovat pouze zařízení, v tomto případě se ALSN nazývá TAKÉ - ALS, používané jako samostatný prostředek signalizace a komunikace. Na kolejích nejsou semafory .

Implementace ALSN na železnicích Ruska a zemí SNS

Pro kódování signálu lze použít téměř jakýkoli známý způsob kódování. Na železnicích Ruska a zemí SNS se však používají dva způsoby kódování signálů ALSN: pulzní numerický, založený na přenosu sérií (balíčků) pulsů střídavého proudu (informace je přenášena počtem a trváním pulsů v parcela), a frekvence, ve které je nepřetržitě přenášen střídavý proud o určité frekvenci (informace je přenášena frekvencí ). Na pozemních železnicích se používá pulzní kódování a v některých systémech se frekvenční kódování používá k přenosu dalších informací, v metru  - pouze frekvenční kódování. Na vysokorychlostních železnicích se používá systém ALS-EN s modulací nosného kmitočtu s dvojitým fázovým rozdílem.

Signál je přenášen po kolejovém obvodu . Signální proud je přiváděn z vysílače do vlaku podél jedné kolejnice, protéká dvojicí kol uzavírající kolejnice a vrací se do vysílače přes další kolejnici. Kolejnice a dvojkolí tvoří v tomto případě rám s proudem, jehož magnetické pole je zachycováno přijímacími cívkami zavěšenými před prvním dvojkolím ve výšce 110–240 mm nad kolejnicemi. Na seřaďovacích nádražích, kde jsou vozy před lokomotivou, a proto není možné přenášet kódový signál zepředu (kolejový okruh je uzavřen dvojkolí vozů a signální proud nedosahuje lokomotiva), kódování je aplikováno zezadu - signály jsou vysílány zezadu. V metru se systémem DAU (obousměrné kódování) jsou signály pro spolehlivost vydávány vpředu i vzadu.

V ojedinělých případech (krátká rozpětí kolejnic, nízký odpor předřadné vrstvy, kdy značná část signálového proudu protéká předřadníkem a nedostává se k lokomotivě) může být signál přenášen nikoli po kolejích, ale po speciálním smyčka položená podél nich. V současné době probíhají práce na vývoji systémů pro přenos dopravních signálů do lokomotivy pomocí radiové komunikace (např. systém ALSR ).

Přenos a dekódování kódovaných paketů

Lokomotivní zařízení ALSN (dnes široce nahrazované elektronickým komplexním lokomotivním zabezpečovacím zařízením KLUB-U , které má však stejné principy pro příjem a indikaci signálů ALSN) obsahuje: přijímací cívky, filtr , zesilovač , dekodér a také semafor lokomotivy a rukojeti bdělosti. Filtr instalovaný na vstupu zesilovače propouští pouze kódový střídavý proud, odřezává všechny ostatní proudy - snímače z radiokomunikací, elektrického vybavení lokomotivy atd. Kódový proud na neelektrizovaných tratích a 3 kV DC vedení má nosná frekvence 50 Hz. Na tratích elektrizovaných střídavým proudem s napětím 25 kV a frekvencí 50 Hz je to nepřijatelné z důvodu vlivu trakčního proudu na ALSN, proto na takových tratích kódový proud s nosnou frekvencí 25 Hz ( v některých úsecích - 75 Hz), generované převodníkem signálových bodů . Lokomotivy, které mohou jet do úseků s různou frekvencí kódového proudu ( dieselové lokomotivy , dvounapájené elektrické lokomotivy VL82 M) jsou vybaveny páčkovými spínači pro přepínání frekvence filtru - 25/50 Hz a návěstními znaky "ALS-50" a "ALS" jsou instalovány na hranicích těchto sekcí -25" nebo například štíty s "25" na jedné straně a "50" na druhé.

Kombinace kódů jsou generovány speciálním zařízením v místě signálu - vysílačem kódové stopy. Konvenční vysílač CPTSh (plug-in) se skládá z asynchronního elektromotoru s převodovkou, která otáčí vačkovou hřídelí a kontakty uzavřené touto hřídelí. Podle toho, jaký kód má návěstní bod vysílat, je na určité kontakty CPTS přiváděn střídavý proud a z nich vstupuje do kolejového obvodu. Kontakty "Z" se sepnou třikrát na cca 0,3 sekundy s intervaly mezi sepnutími 0,12 sekundy (malé intervaly), následuje interval 0,57-0,8 sekundy (velký interval) a kombinace kódů se přenese znovu. Takto se přenáší kombinace kódů odpovídající zelenému světlu na semaforu.

Kódová kombinace odpovídající žlutému světlu je tvořena kontakty "Ж" a skládá se ze dvou impulsů, kódová kombinace "КЖ", vysílaná červeným světlem na semaforu, se skládá z jednoho. Doba trvání pulsů se mírně liší v závislosti na typu CPTS, jejich typy jsou v sousedních sekcích bloku vždy odlišné a změna trvání pulsů je znakem, kterým KLUB-U určuje změnu sekcí bloku. Existují také elektronické vysílače a další zařízení, která vysílají přesně stejné kódové signály. Přesné údaje pro jeden z nejběžnějších vysílačů (KPTSH-5) jsou uvedeny na obrázku „Kódování signálů ALSN“.

Dekodér dekóduje kombinace kódů, generuje signály návěstidla lokomotivy, řídí odstavení EPC v případě narušení bezpečnosti provozu. Existují dvě hlavní modifikace zařízení: reléový dekodér DKSV-1 a mikroprocesorový dekodér DKSV-M, který pracuje na frekvencích 25 Hz, 50 Hz, 75 Hz a nevyžaduje periodickou kontrolu relé.

Po přijetí kombinace kódů "КЖ" se na semaforu lokomotivy rozsvítí odpovídající červeno-žluté světlo. Pokud dojde ke ztrátě (přestane být přijímán) kódového signálu ALSN po přijetí kódové kombinace „KZh“, pak se na semaforu lokomotivy rozsvítí červené světlo – má se za to, že lokomotiva minula červené světlo semaforu a vstoupil do kolejového obvodu, který je stále posunován vlakem vpředu. Pokud se kódový signál ztratí v případě hoření ohně „З“ nebo „Ж“, rozsvítí se na semaforu lokomotivy bílý oheň. Obvykle to znamená, že vlak vjel na nekódovanou kolej, nebo hlásí nějakou poruchu (výpadek návěstidla, přerušený kolejový obvod) nebo náhlé červené světlo na semaforu vpředu. Pokud je před vámi závorový semafor na přechodu nebo jiném nebezpečném místě, pak výskyt bílého světla vyžaduje okamžité zastavení.

Na úsecích Petrohrad - Moskva a Petrohrad - Buslovskaja Okťabrské dráhy je spolu s ALSN použit systém ALS-EN, který využívá modulaci signálu s dvojitým fázovým rozdílem a upravený Bauerův kód (Vekovishchevův kód). Na rozdíl od klasického ALSN řídí ALS-EN dostupnost až pěti blokových úseků před vlakem, což je nezbytné pro zajištění vysokorychlostního provozu na tomto úseku. Stejně jako v systému ALSN je v ALS-EN kódovaný signál do lokomotivy přenášen po kolejovém obvodu.

Bdělost řidiče a kontrola rychlosti

Klasický systém řízení bdělosti a nouzového brzdění, který je součástí lokomotivního dekodéru ALSN, funguje následovně. Elektropneumatický autostop ventil EPK-150 je instalován v kabině. Během normálního provozu napájí ALSN svůj elektromagnet. Je-li potřeba zkontrolovat bdělost řidiče, je odpojeno napájení, EPC začne přes speciální píšťalku vypouštět vzduch z časové zpožďovací komory. Píšťalka slouží jako signál pro kontrolu bdělosti. Pro zastavení píšťalky musí řidič stisknout páku bdělosti RB, zatímco se obnoví napájení elektromagnetu EPC, komora pro udržení času se opět naplní vzduchem. Jakmile unikne vzduch z komory pro udržení času, což trvá 6-8 sekund, tlak tohoto vzduchu již nedokáže udržet ventil EPC - ventil se otevře a uvolní vzduch z brzdového potrubí, což způsobí nouzové brzdění. Bezprostředně před začátkem brzdění autostop se otevře kontakt v napájecím obvodu elektromagnetu EPK a po stisknutí RB již není napájení EPK obnoveno.

Při příjmu kombinace kódů "З" není kontrolována bdělost a rychlost není prakticky omezena (nebo omezena na úrovni nastavené rychlosti nebo mírně vyšší). Při jakékoliv změně návěstidla lokomotivního semaforu na méně přípustné dochází k jediné kontrole bdělosti. Při jízdě se při obdržení kombinace kódů "Ж" provádí periodická (po 15-20 s) kontrola bdělosti řidiče, pokud rychlost překročí kontrolovanou rychlost, obvykle 60 km / h. Při obdržení kombinace kódů „KZh“ se provádí pravidelná kontrola bdělosti při jakékoli rychlosti a při rychlosti nad prahovou hodnotou (60 km/h) dochází k bezpodmínečnému nouzovému brzdění. Ve skutečnosti je tedy zakázáno míjet žlutý signál rychlostí vyšší než 60 km/h. Při přepnutí návěstidla lokomotivy na červenou (například při průjezdu uzavřeným návěstidlem) se také provádí periodická kontrola bdělosti a při překročení rychlosti 20 km/h bezpodmínečné nouzové brzdění. K řízení rychlostí 20 a 60 km/h se používají signály z mechanického rychloměru 3SL-2M, elektronického rychloměru řady KPD-3P nebo jiného zařízení na měření rychlosti.

Tento systém ALSN, přijatý železnicemi, nemůže zajistit přijatelnou úroveň bezpečnosti provozu bez lidské pomoci (např. pokud strojvedoucí v ospalém stavu „mechanicky“ stiskne tlačítko bdělosti, může přivést vlak k uzavřenému návěstidlu. rychlost 60 km/h). Modernější systémy řízení bdělosti používají složitější algoritmy provozu, liší se v použití různých světelných a zvukových signálů k testování bdělosti, počtu a umístění tlačítek a knoflíků pro potvrzení bdělosti, ale obecně provádějí stejný úkol a řídí stejné rychlosti. .

Nejznámějším a nejrozšířenějším ze systémů doplňujících ALSN je UKBM, zařízení pro kontrolu bdělosti řidiče. Na konzole jsou instalovány PSS lampy (předběžná světelná signalizace). V případě nutnosti kontroly bdělosti rozsvítí UKBM výbojky PSS, které lze zhasnout stisknutím páčky bdělosti. Nejsou žádné zvukové signály. Pokud PSS nezhasne do 5-8 sekund, je napájení odpojeno od EPC, které nelze obnovit pomocí standardní rukojeti bdělosti. Pro zastavení píšťalky EPC je potřeba stisknout horní madlo bdělosti, které lze stisknout až po vstávání ze židle.

Metro ALS Ruska a zemí SNS

Bezpečnější a pokročilejší jsou různé systémy ALS-ARS používané v metru bývalého SSSR. Tyto systémy typicky používají frekvenční kód a relativně velký počet indikací udávajících povolenou rychlost v daném úseku a v některých případech i v následujícím.

Na signálním místě je instalován snímač dráhy, který generuje informace o stavu koleje ležící za ním, kodér podle těchto informací volí frekvenci a generátor koleje, který generuje střídavý proud požadované frekvence. Tento střídavý proud je nepřetržitě přiváděn do kolejového obvodu, přijímán přijímacími cívkami a dekódován lokomotivními přijímači. Lokomotivní přijímače předávají informaci návěstní jednotce, která rozsvítí příslušnou tabuli s indikací maximální rychlosti, porovná maximální rychlost s aktuální a případně vypne trakční motory a brzdy. Aktuální signál rychlosti pochází z jednotky měření rychlosti a zobrazuje se také na displeji.

"*" - závisí na nastavené rychlosti na trati a konstrukční rychlosti vozu

Perspektivy

V současné době je na ruské železniční síti všudypřítomný systém ALSN, který je z důvodu omezené funkčnosti nevhodný pro úseky s vysokorychlostním provozem. Z řady důvodů se pokročilejší systém ALS-EN nerozšířil (výjimkou je vysokorychlostní úsek Moskva-Petrohrad). Existují také systémy, které předávají informaci o vzdálenosti k dalšímu návěstidlu do lokomotivní automatiky, aby bylo zajištěno cílené brzdění vlaku před návěstí uzavřeno. Nejběžnějším z těchto systémů je systém automatického řízení brzdění SAUT . K dnešnímu dni je již určitá část lokomotiv a SSPS vybavena perspektivním integrovaným lokomotivním zabezpečovacím zařízením CLUB (existují jeho různé modifikace: CLUB, CLUB-P, CLUB-U, CLUB-UP - druhé je určeno pro zástavbu na SSPS (Speciální samohybná kolejová vozidla) a tedy konstruovaná pro napětí 24 V ), která na lokomotivě implementuje funkce ALS a ALS-EN.

Poznámky

1. ↑ Velká ruská encyklopedie: Ve 30 svazcích / předseda vědeckého vyd. Rada Yu. S. Osipov. Rep. vyd. S. L. Kravets. T. 1. A - Dotazování. - M .: Velká ruská encyklopedie, 2005. - 766 s.: Ill.: mapy.

Literatura

• Zařízení pro železniční automatiku a telemechaniku: příručka. Ve 2 svazcích. Soroko V.I., Razumovsky B.A., Moskva, Doprava, 1981.
• Směrnice pro opravy a údržbu lokomotivního autostopu. Moskva, Státní nakladatelství dopravy a železnic, 1956.

Slovníky a encyklopedie	Velký Rus