Назначение и состав системы САУТ

Система САУТ предназначена для повышения безопасности движения, контроля бдительности машиниста и предупреждения проездов запрещающих сигналов. Система САУТ использует показания локомотивного светофора устройства АЛСН и локомотивного скоростемера; отменяет контроль скорости и периодические проверки бдительности. Локомотивные устройства САУТ автоматически ограничивают скорость движения локомотивов и МВПС, предупреждая ее превышение в зависимости от показания локомотивного светофора; расстояния до конца блок-участка; величины приведенного уклона этого блок-участка (приведенный уклон блок-участка определяется с учетом фиктивного уклона от кривых); фактического тормозного коэффициента и допустимой скорости движения.

В состав системы САУТ входят путевые (напольные), постовые (станционные) и локомотивные устройства (рис. 6.1).

Рис. 6.1. Состав системы САУТ

Путевые устройства устанавливаются в релейных шкафах автоблокировки или путевых коробках около светофоров и подсоединяются кабелями к участку рельсовой цепи в начале блок-участка.

В комплект путевого оборудования входят: электромагнитный контур, образованный участком правого рельса по направлению движения поезда и проложенным по шпалам шлейфом из стального троса (рис. 6.2); путевой генератор (рис. 6.3); индикатор тока; электрические схемы управления генератором и схемы контроля с аппаратурой и кабелями СЦБ. По контуру проходит переменный ток от генератора высокой частоты, создавая вокруг рельса переменное магнитное поле соответствующей частоты.

Рис. 6.2. Электромагнитный контур путевого оборудования САУТ у проходного светофора

Рис. 6.3. Путевой генератор САУТ

Длина шлейфа пропорциональна протяженности блок-участка и величине приведенного уклона этого блок-участка. В путевых устройствах применяют два шлейфа для формирования и передачи установленным на ТПС устройствам в момент проследования путевых шлейфов информации:

величина приведенного уклона на текущем блок-участке и приведенного уклона на следующем блок-участке или станционном пути;

допустимые скорости и ограничения скорости движения на текущем блок-участке и следующем блок-участке;

при следовании поезда по перегону о длине текущего блок-участка S1 (расстояние до точки прицельной остановки) и длине S2 следующего блок-участка. Точка прицельной остановки расположена на расстоянии 10-100 метров от путевого светофора;

после проследования предвходного светофора о длине текущего блок-участка и о приведенной длине следующего за ним S2, необходимой для определения допустимой скорости проследования первого входного стрелочного перевода станции при отклонении на боковой путь;

после проследования входного и маршрутного светофоров о длине маршрута приема поезда на станцию и допустимой скорости по станционному пути, на который принимается поезд.

Постовые устройства размещаются на постах электрической централизации. Они управляют частотой напольных генераторов у предвходных и входных светофоров станций, а также переключают длину участка рельсовой нити, запитываемого от путевого генератора у входных сигналов станций.

Рис. 6.1. Структурная схема САУТ

БЭ - блок электроники, 3СЛ - скоростемер, БОТ - блок отключения тяги, ПКМ - электропневматическая приставка к крану машиниста, ПМ - пульт машиниста, ПУ - пульт управления, ДПС - датчик пути и скорости, А - приемная антенна, ИС - измерительное устройство, И - логические элементы, БС - блок сравнения, АП - аналогово-цифровой преобразователь, ВТ - блок включения торможения, Д - делитель частоты, Пр - приемник сигналов, Сч - счетчик импульсов, ИС измеритель скорости, ОД - осевой датчик, НГ - непрограммируемый генератор, Lа - длина шлейфа, Lб - длина блок-участка, Lт - тормозной путь

Локомотивные устройства САУТ включают в себя датчик пути и скорости (ДПС), измерительное устройство (ИС), связанное с датчиком ДПС. ДПС устанавливается на буксе колесной пары и вырабатывает прямоугольные импульсы напряжения с частотой, пропорциональной фактической скорости движения поезда. Обработка поступающей информации производится в электронных блоках, выполняющих функции сложения и вычитания сигналов (реверсивный счетчик импульсов), логические операции (логические элементы И1, И2, Инв), блок сравнения (БС), в котором сравниваются фактическая скорость и программная, аналого-цифровой преобразователь, в котором преобразуется значение длины блок-участка Lб в напряжение, пропорциональное значению программной скорости движения поезда Vпр. После выполнения операции сравнения сигнал поступает в исполнительный блок - блок включения торможения (ВТ).

Для снятия информации от напольных генераторов и шлейфов под кузовом ТПС над рельсом устанавливается антенна А. Сигнал от антенны поступает к приемнику сигналов Пр и далее через логические элементы поступает на делитель частоты Д.

При движении поезда по активному участку рельсовой нити Lа в антенне А индуктируется частотный сигнал и поступает в приемник Пр и далее на один из входов элемента совпадения И1. Кроме этого, от осевого датчика пути и скорости, записывается число электрических импульсов, пропорциональное длине блок-участка или маршрута приема (Lб) в счетчике импульсов Сч.

Эта длина высвечивается на индикаторе пути. По числу считанных импульсов определяется в условном масштабе длина участка Lб. Значение измеренной длины Lб с помощью АП преобразуется в значение программной скорости Vп и в зависимости от расстояния до сигнала и показаний АЛСН вырабатываются напряжения, пропорциональные допустимым скоростям движения для служебного и экстренного торможения. А измеритель скорости ИС, получая информацию от датчика скорости, вырабатывает напряжение, пропорциональное фактической скорости поезда Vф (рис. 6.4).

Рис. 6.4. Формирование программной скорости для предотвращения превышения скорости и проезда запрещающего сигнала

К блоку сравнения БС подходят два сигнала для сравнения - напряжение программной скорости и фактической для выдачи команд на блок ВТ на отключение тяги, служебное или экстренное торможения. Если скорость Vф > Vпр, то из блока БС подается сигнал в блок ВТ и включается торможение поезда, которое длится до тех пор, пока скорость Vф не снизится до скорости Vпр (рис. 6.5).

Если поезд выходит на блок-участок со скоростью, превышающей программную, торможение включается немедленно и скорость снижается до программной. После снижения скорости до программной происходит отпуск тормозов.

Рис. 6.5. Формирование программных скоростей для отключения тяги, служебного или экстренного торможений

При движении поезда на запрещающий сигнал АП и Сч рассчитывают две траектории равнозамедленного движения с местом прицельной остановки за 40м перед сигналом. В случае превышения программного значения скорости Vпр над фактической срабатывает ВТ и отключает тягу, а затем подается команда на торможение, при котором замедление поезда достигает расчетного значения. Режим работы САУТ выбирается таким, чтобы поезд, идущий с максимальной скоростью, автоматически остановился перед запрещающим сигналом одной ступенью торможения с последующим отпуском.

При приеме поезда на станцию по боковому некодированному пути напольные генераторы предвходных и входных сигналов работают на своей частоте. После проследования предвходного сигнала блок приема информации запоминает эту частоту и совместно с АЛСН управляет блоком программной скорости таким образом, что в начале блок-участка вырабатывается напряжение, пропорциональное допустимым скоростям, а на расстоянии необходимого тормозного пути в конце блок-участка программные траектории плавно снижаются до значений 50км/ч. При движении поезда по боковым некодированным путям станции блок программной скорости вырабатывает напряжение, пропорциональное допускаемой скорости, а на расстоянии тормозного пути перед сигналом эта траектория плавно снижается до нуля.

Автоматическое регулирование скорости при движении к входному или закрытому выходному сигналам станции осуществляется так же, как и при движении поезда по желтому с красным огнем на локомотивном светофоре. Во всех случаях превышение допустимой скорости на 5км/ч вызывает принудительное экстренное торможение. Для повышения надежности работы системы вся аппаратура дублируется и взаимно контролируется на основе принципов, принятых в устройствах СЦБ (рис. 6.6).

Рис. 6.6. Управляющие функции САУТ