Назначение локомотивных устройств САУТ

Рис. 6.11. Комплект локомотивных устройств САУТ

К локомотивным устройствам САУТ относятся (рис. 6.11):

Блок коммутации БКм1 предназначен для соединения блоков САУТ между собой, с устройствами АЛСН и цепями управления ТПС. БК также осуществляет гальваническую развязку цепей управления ТПС и блоков электроники САУТ.

Приемная антенна Ан-САУТ (рис. 6.12) принимает сигналы путевых устройств САУТ (аналогично приемным катушкам АЛСН) и передает их на локомотивные устройства.

Рис. 5.12. Приемная антенна САУТ и приемная катушка КЛУБ

Датчики пути и скорости ДПС-САУТ (рис. 6.13, 6.14) преобразуют угол поворота колесной пары в соответствующее количество импульсов постоянного тока напряжением 50В и передает их на оптронные блоки.

Датчик угла поворота состоит из диска с двумя концентрическими рядами отверстий - по 42 отверстия в каждом ряду. Диск вращается синхронно с колесной парой. С одной стороны диска расположены два светодиода, с противоположной - два фотодиода.

При повороте диска световой поток либо проходит через отверстие, либо прерывается диском. В результате изменяется проводимость фотодиода и на выходе ДПС возникает импульс постоянного тока. Один оборот колесной пары соответствует 42 импульсам.

Рис. 6.13. Варианты установки ДПС на локомотиве

Рис. 6.14. Датчик угла поворота

Оптронный блок БО-САУТ (рис. 6.15) передает сигналы датчиков пути и скорости в электронные блоки САУТ и КЛУБ и осуществляет гальваническую развязку ДПС и блоков электроники САУТ и КЛУБ.

Рис. 6.15. Оптронный блок БО-САУТ и фильтры ДПС

Датчики давления (рис. 6.16) преобразуют давление в уравнительном резервуаре и тормозной магистрали в электрический сигналы, пропорциональные давлению воздуха в них.

Рис. 6.16. Датчики давления

Блок согласования САУТ БС-КЛУБ (рис. 6.17) предназначен для организациидвухстороннего обмена информацией междулокомотивной аппаратурой САУТ-ЦМ/485 илокомотивной аппаратурой КЛУБ-У.

Блок обеспечивает передачу в аппаратуру КЛУБ-У информации:

состояние тумблера включения исполнительных цепей;

состояние сигнала ЭПК;

допустимая скорость движения;

состояние сигнала запрещение отпуска;

тормозной коэффициент;

расстояние до точки прицельной остановки.

БС-КЛУБ обеспечивает прием от аппаратуры КЛУБ-У и передачу в аппаратуру САУТ-ЦМ/485 следующей информации:

сигнальное показание локомотивного светофора;

состояние рукояток бдительности РБ и РБС;

состояние кнопок ОС, отпр, подт, К20.

Рис. 6.17. Блок согласования с системой САУТ БС-КЛУБ

Блок связи САУТ БС-ДПС (рис. 6.18) предназначен для организациидвухстороннего связи междулокомотивной аппаратурой САУТ-ЦМ/485 идатчиками пути и скорости и выполняет функции:

передает импульсы с двух датчиков угла поворота двум (пяти) системам-потребителям;

передает по кодовой линии связи информацию о пройденном пути, текущей скорости и ускорению;

обеспечивает гальваническую развязку между системами-потребителями и ДПС;

контролирует работоспособность ДПС;

выдает сигнал исправность по каждому каналу и сигнал исправность для систем потребителей;

сохраняет информацию о состоянии ДПС после выключения САУТ.

Рис. 6.18. Блок связи САУТ БС-ДПС

Пульт управления ПУ-САУТ (рис. 6.19) предназначен для внесения машинистом изменений в работу САУТ.

Рис. 6.19. Пульты управления ПУ-САУТ

На пульте управления размещают кнопки отправление, подтягивание, К20, ОС которые позволяют вводить дополнительную информацию в САУТ и тумблер алс-саут.

1. Кнопка отправление:

для проследования разрешающего показания напольного светофора при следовании по некодированным путям при показании прибора S на ПМ не более 500м (рис. 6.20);

для отправления с некодированного пути станции при разрешающем показании выходного светофора.

Запрещается пользоваться кнопкой отправление при следовании по некодированному пути на запрещающее показание напольного светофора.

Запрещается пользоваться кнопками К20 и отправление для сброса длины минимального блок-участка при появлении белого огня после проследования входного светофора, если поезд принимается на некодированный путь.

Рис. 6.20. Пользование кнопкой отпр при белом огне локомотивного светофора

а - точка прицельной остановки; б - нажатие кнопки отпр, когда расстояние до точки прицельной остановки менее 560 метров, снижающаяся программная скорость сменилась на постоянную 50км/ч; в - нажатие кнопки отпр не дало результата, т к расстояние до точки прицельной остановки более 560 метров; г - повторные нажатия кнопки отпр

2. Кнопка подтягивание:

при следовании на остановку при КЖ или белом огнях локомотивного светофора, если показание прибора S на ПМ меньше реального расстояния до напольного светофора (рис. 6.21);

при следовании на остановку при КЖ или белом огнях локомотивного светофора, если путевое устройство САУТ на данном блок-участке отсутствует или не работает.

САУТ начинает реагировать на нажатия кнопки подтяг, если показание прибора S на ПМ не более 500м. Если расстояние до точки прицельной остановки по прибору S подошло к нулю и надо подтянуть ближе к сигналу, то необходимо повторно нажимать кнопку подтягивание через каждые 150-200м.

Рис. 6.21. Пользование кнопкой подтяг при Б или КЖ огнях локомотивного светофора

а - точка прицельной остановки; б - нажатие кнопки подтяг, когда индикатор S показывает расстояние меньше 500м. Программная скорость при этом повышается на 30км/ч и к точке прицельной остановки продолжает падать, но не до 0, а до 30км/ч; в - нажатие кнопки подтяг не дало результата, т к расстояние до точки прицельной остановки более 520м. Преждевременное нажатие кнопки подтяг приведет к кратковременному повышению программной скорости на 30км/ч после чего программная скорость возвращается к прежней величине; г - периодические нажатия кнопки подтяг через каждые 150-200м. Нажатие кнопки подтяг не позднее, чем через 270м после проследования точки прицельной остановки; д - пропуск нажатия кнопки подтяг. Если не нажать кнопку подтяг в пределах 270 метров после предыдущего нажатия кнопки подтяг, то через 270 метров САУТ отключает питание катушки ЭПК и включится свисток ЭПК; е - САУТ срабатывает на торможение, машинист отключил САУТ.

3. Кнопка К20:

для проследования напольного светофора с красным огнем, с непонятным показанием или погасшими огнями согласно ПТЭ со скоростью не более 20км/ч (рис. 6.22);

для снятия ограничения скорости 20км/ч после проследования запрещающего сигнала согласно ПТЭ и смены К или КЖ огней локомотивного светофора на З или Ж;

для сброса лишнего расстояния перед проследованием напольного светофора с желтым огнем (два желтых, два желтых с верхним мигающим) если показание прибора S больше, чем реальное расстояние до напольного сигнала (на участках, необорудованных путевыми устройствами САУТ или при отсутствии информации от ЛБПП).

Запрещается пользоваться кнопкой К20:

при следовании на остановку при запрещающем показании напольного светофора;

для сброса ограничения скорости в местах, указанных в приказе начальника дороги о скоростях;

если при торможении была выявлена недостаточная эффективность тормозов.

Рис. 6.22. Пользование кнопкой К20 при К или КЖ огнях локомотивного светофора

а - нажатие кнопки К20 перед проездом красного сигнала, САУТ задает расстояние 600м и программную скорость 20км/ч; б, в - снижение скорости до остановки перед красным напольным светофором; г - в конце блок-участка программная скорость снижается к нулю, для дальнейшего движения при локомотивном красном или красно-желтом необходимо нажать кнопку К20

4. Кнопкой ОС пользуются:

после проследования сигнального знака конец опасного места хвостовым вагоном поезда;

после проследования входных стрелок станции, если программная скорость меньше, чем по приказу начальника дороги;

при нажатии на кнопку ОС отменяется ограничение скорости, выполняемое системой САУТ согласно информации, полученной от путевого устройства САУТ или от ЛБПП, но сохраняются значения эффективности тормозов, расстояния и уклона;

Все нажатия кнопки ОС отмечаются на скоростемерной ленте поднятием писца САУТ.

Пульты индикации ПМ-САУТ (рис. 6.23, 6.24, 6.25) отображают информацию, вычисленную блоком электроники САУТ.

Пульт индикации ПМ-САУТ показывает машинисту:

расстояние до точки прицельной остановки S1;

резерв скорости ∆ V1 (или ∆ V2 в зависимости от положения тумблера 1-2);

эффективность тормозов (увидеть значение коэффициента Jр можно нижней шкале индикатора ∆ V при нажатой кнопке Jр;

подает световой сигнал запрет отпуска и сигнал неисправности БЭ-САУТ - мигание ламп освещения стрелочных индикаторов ПМ.

Рис. 6.23. Пульт индикации ПМ-САУТ-УМ

Рис. 6.24. Пульты индикации САУТ-ЦМ/485

Рис. 6.25. Пульт индикации САУТ-ЦМ/485 в режиме диагностики

Приставка к крану машиниста ПЭКМ-485 (рис. 6.26) предназначена для выполнения ступени служебного торможения и перекрыши по командам блока электроники САУТ. Приставки к крану машиниста используются для управления пневматическими тормозами поезда с помощью электрических сигналов.

Рис. 6.26. Приставка к крану машиниста ПЭКМ-485

Блок электроники и коммутации БЭК-САУТ (рис. 6.27) обрабатывает поступающие от датчиков и низковольтных цепей ТПС сигналы, формирует программную скорость и в случае ее превышения отключает тягу, управляет тормозами поезда.

Рис. 6.27. Блок электроники и коммутации БЭК-САУТ-ЦМ/485

Блок электроники получает сигналы от цепей управления ТПС, АЛСН (КЛУБ), пульта управления САУТ, антенны САУТ и датчиков давления, пути и скорости.

После обработки полученной информации блок электроники выдает результаты вычислений на пульт индикации, а также управляет отключением тяги, служебным и экстренным торможением и регистрацией работы САУТ на скоростемерной ленте.

1. Функции, выполняемые блоком электроники БЭК-САУТ:

принимает сигналы путевых устройств САУТ;

определяет пройденное расстояние по углу поворота датчиков пути и скорости;

по пройденному расстоянию и времени определяет фактическую скорость движения Vф;

отсчитывает расстояние до точки прицельной остановки S1, которая находится за 50 ± 40м до путевого светофора;

выдает показание точки прицельной остановки на соответствующий индикатор ПМ-САУТ;

определяет программную скорость (максимальную скорость движения для каждой точки пути, которая обеспечивает безопасность движения и исключает проезд запрещающего сигнала);

выдает показание ∆ V на соответствующий индикатор ПМ-САУТ;

определяет резерв скорости, как разность программной и фактической скорости;

отключает тягу при ∆ V < 2км/ч;

переводит автотормоза поезда в режим перекрыши одновременно с отключением тяги;

выполнение ступени служебного торможения, если ∆ V = 0;

автоматический возврат автотормозов поезда в режим перекрыши при достижении необходимой ступени торможения;

при необходимости выполнение повторных ступеней служебного торможения или полного служебного торможения;

экстренное торможение отключением питания катушки ЭПК, если фактическая скорость превышает программную более, чем на 5км/ч;

определение эффективности тормозов грузового поезда при каждом торможении;

непрерывный контроль исправности блока электроники;

в зависимости от нажатия кнопок пульта управления САУТ изменяет программную скорость;

при включении САУТ подает питание на катушку писца САУТ скоростемера;

кратковременно отключает питание катушки писца САУТ при нажатии кнопок пульта управления САУТ и при приеме сигналов путевых устройств САУТ;

если направление движения локомотива более 3 метров не совпадает с положением реверсивно-селективной рукоятки, вызывает срабатывание ЭПК или приставки к крану машиниста.

2. Прием информации блоком электроники САУТ от путевого устройства САУТ и определение расстояния до точки прицельной остановки.

В блоке электроники имеются счетчики импульсов ДПС: счетчик S1, счетчик уклона и счетчик S2.

Когда антенна САУТ начинает принимать сигнал путевого устройства САУТ частотой 19, 6кГц (антенна проходит над первым шлейфом), счетчик S1 начинает суммировать импульсы ДПС. Суммирование импульсов происходит до тех пор, пока антенна не перестанет принимать сигнал частотой 19, 6кГц. Число импульсов ДПС, пришедшее в счетчик S1, пропорционально расстоянию до точки прицельной остановки.

Одновременно со счетчиком S1 начинает суммирование импульсов ДПС счетчик уклона. Когда антенна начинает принимать сигналы частотой 27кГц (в начале второго шлейфа), счетчик уклона останавливается и запоминает количество импульсов ДПС от начала первого шлейфа до начала второго. Это количество импульсов пропорционально величине среднего уклона на текущем блок-участке.

Одновременно с остановкой счетчика уклона начинает считать импульсы ДПС счетчик S2. После того, как антенна пройдет окончание шлейфа, счетчик S2 останавливается и запоминает количество импульсов ДПС до конца текущего блок-участка (это количество пропорционально приведенной длине следующего блок-участка).

Когда БЭ-САУТ начинает принимать сигналы другой частоты, отключается питание катушки писца САУТ на скоростемере, писец САУТ кратковременно поднимается и отмечает на скоростемерной ленте прием информации от путевого устройства САУТ.

После того, как антенна САУТ выйдет за пределы шлейфа (перестают поступать сигналы частотой 19, 6кГц), счетчик S1 начинает обратный отсчет: пропускает 63 импульса ДПС, а 64 вычитает из длины текущего блок-участка.

Так повторяется на каждом 64 импульсе, пока содержимое счетчика S1 не уменьшится до нуля, то есть пока локомотив не дойдет до точки прицельной остановки.

Процесс приема информации и последующее уменьшение расстояния до точки прицельной остановки видно по индикатору S пульта индикации, который показывает содержимое счетчика S1.

Когда содержимое счетчика S1 становится равным нулю, блок электроники вновь готов принять информацию от следующего путевого устройства САУТ.

Примечания:

аналогичным образом происходит прием информации от предвходных, входных и маршрутных путевых устройств, только наличие в первом шлейфе сигнала частотой 31кГц воспринимается блоком электроники, как приближение к станции, а второй шлейф будет задавать ограничение скорости по входным стрелкам и станционным путям;

после установки путевых устройств САУТ-Ц на выходе со станции путевые устройства у проходных светофоров демонтированы и при проследовании проходного светофора их работу имитирует локомотивный блок путевых параметров.

3. Формирование программной скорости.

Программная скорость это максимальная скорость движения в каждой точке пути, при которой обеспечивается безопасность движения.

Программная скорость может быть постоянной (независящей от расстояния до сигнала или начала опасного места) и снижающейся по мере приближения к сигналу или началу опасного места.

Если фактическая скорость движения превышает программную, САУТ выполняет торможение.

Программная скорость Vпр зависит от:

конструкционной скорости локомотива;

расстояния до точки прицельной остановки S1;

показания локомотивного светофора;

уклона на текущем блок-участке;

давления в уравнительном резервуаре и ступени разрядки УР (при снижении давления в УР до 0 Vпр повышается на 10км/ч),

ограничения скорости на данном перегоне и расстояния до опасного места;

маршрута приема поезда на станцию;

при желтом показании локомотивного светофора - от приведенной длины следующего блок-участка;

эффективности тормозов поезда (расчетного тормозного нажатия Jр).

Программная скорость может снижаться при приближении к запрещающему сигналу или сигнальному знаку начало опасного места, в случае низкого расчетного тормозного коэффициента Jр, повышения давления в уравнительном резервуаре, при переходе поезда на более крутой спуск или при приеме поезда на боковой путь.

4. Алгоритм управления тормозами.

Блок электроники постоянно сравнивает фактическую скорость движения с программной. Разность этих скоростей отображается на индикаторе ∆ V пульта индикации.

Наибольшей скорости движения соответствует минимальный резерв скорости.

Если резерв скорости становится меньше 2км/ч, блок электроники посылает в цепь управления ТПС сигнал отключение тяги, одновременно с этим тормоза поезда переводятся в состояние перекрыши - на пульте индикации загорается лампа запрет отпуска.

Если после отключения тяги резерв скорости продолжает уменьшаться, то при ∆ V = 0 блок электроники подает команду начать служебное торможение. Эту команду исполняет приставка к крану машиниста, разряжая уравнительный резервуар, или система электропневматического торможения, наполняя тормозные цилиндры.

Датчики давления непрерывно отслеживают и передают в блок электроники величину давления в УР (или ТЦ в случае работы САУТ с ЭПТ). При достижении требуемой ступени торможения блок электроники переводит приставку к крану машиниста или ЭПТ в состояние перекрыши.

Пока происходит снижение фактической скорости и увеличение резерва скорости, ПКМ или ЭПТ остаются в состоянии перекрыши и горит лампа запрет отпуска. После того, как фактическая скорость станет меньше программной, гаснет лампа запрет отпуска и машинист может отпустить тормоза I положением крана машиниста.

Если поставить рукоятку крана машиниста в I положение при горящей лампе ЗО, то после перевода крана машиниста во II положение САУТ повторно выполнит служебное торможение.

Если служебного торможения не достаточно для снижения фактической скорости и она становится на 5км/ч выше программной, то САУТ отключает питание катушки ЭПК и через 7 секунд происходит автостопное торможение.

5. Определение расчетного тормозного коэффициента.

Условия определения эффективности тормозов поезда:

полученная величина уклона на текущем блок-участке;

разрядка УР больше 0, 2кгс/см²;

разрядка УР меньше 1кгс/см²;

от начала разрядки УР прошло не менее 10 секунд;

скорость движения не ниже 13км/ч;

не применяется кран вспомогательного тормоза № 254;

не применяется рекуперативный режим;

ручка крана машиниста еще не переведена в I положение.

Измеренное значение эффективности тормозов сохраняется в оперативной памяти блока электроники до следующего торможения или до отключения САУТ.

6. Действие при самопроизвольном трогании.

Блок электроники БЭ-САУТ постоянно сравнивает положение реверсивно-селективной рукоятки с направлением вращения ДПС. Если положение реверсивной рукоятки не совпадает с направлением движения, блок электроники прерывает цепь питания катушки ЭПК. Свисток может быть прекращен после остановки и нажатия кнопки К20 на пульте управления САУТ.

Блок электроники БЭ-ЛБПП действует совместно с САУТ и выполняет функции:

хранит информацию об участках обращения ТПС;

принимает от путевых устройств САУТ и расшифровывает номер перегона;

после проследования проходного светофора по смене периода кода АЛСН определяет границу блок-участка;

определив границу блок-участка, включает имитатор путевого устройства САУТ и передает в блок электроники САУТ расстояние, величину уклона, ограничения скорости;

выдает речевые сообщения о показаниях локомотивного светофора, приближении к станции, переездах, мостах, тоннелях и других препятствиях;

осуществляет проверку бдительности машиниста по речевым сообщениям;

автоматически и непрерывно контролирует свою исправность;

получает сигналы от:

антенны САУТ (номер перегона и расстояние до первого проходного светофора),

датчиков угла поворота,

АЛСН или КЛУБ (показания локомотивного светофора, коды АЛСН, принимаемые приемными катушками АЛСН, сигнал управление ЭПК),

рукоятки бдительности;

выдает сигналы на:

блок электроники (сведения о блок-участках),

динамик Д-ЛБПП (речевые сообщения),

катушку ЭПК (сигнал управление ЭПК).

1. Работа БЭ-ЛБПП на перегоне.

Во время проследования путевого устройства САУТ оба полукомплекта блока БЭ-ЛБПП получают от него информацию о расстоянии до первого проходного светофора и закодированный номер перегона, на который вышел поезд.

Расшифровав номер перегона, каждый из полукомплектов БЭ-ЛБПП копирует сведения о перегоне из узла памяти в свою оперативную память (оба работает параллельно и синхронно). После этого БЭ-ЛБПП отсчитывает расстояние до проходного светофора. Когда это расстояние становится равным нулю, в БЭ-ЛБПП включается поиск границы блок-участков.

Граница блок-участков определяется по изменению периода кода АЛСН исходя из того, что если на одном блок-участке период кода АЛСН был равен 1, 6 секунды (КТП5), то на следующем период должен быть равен 1, 9 секунды или наоборот. Как только период кода АЛСН сменится, ЛБПП включает свой имитатор путевого устройства САУТ (встроенные в ЛБПП генераторы переменного тока частотой 19, 6кГц и 27кГц). Сигналы имитатора передаются на вход БЭ-САУТ, и блок электроники записывает в свою оперативную память сведения о блок-участке.

Примечания:

если на протяжении 400м после того, как расстояние до светофора стало равным нулю, ЛБПП не обнаружит границу блок-участков, то он удаляет из своей оперативной памяти номер текущего перегона, и далее БЭ-САУТ будет работать в режиме без путевых устройств до конца перегона;

если в узле памяти для текущего блок-участка записано ограничение скорости, то имитатор путевого устройства передает в блок электроники кодом смет (прерывистый сигнал) сведения об ограничении скорости.

После того, как БЭ-ЛБПП сымитировал работу путевого устройства САУТ, БЭ-САУТ формирует программную скорость, а БЭ-ЛБПП отслеживает уменьшение расстояния до следующего светофора, то есть цикл работы САУТ повторяется.

2. Работа САУТ при проследовании предвходного светофора.

Предвходные светофоры могут быть оборудованы или не оборудованы путевыми устройствами САУТ.

Если путевого устройства САУТ у предвходного светофора нет, то БЭ-ЛБПП и БЭ-САУТ работают обычным порядком. При этом писцом САУТ на скоростемерной ленте ставится отметка о проследовании предвходного светофора.

Если путевые устройства САУТ у предвходного есть и его показание зеленое, то в рельсовую цепь передается сигнал частотой 31кГц и БЭ-САУТ успевает записать в свой счетчик S1 расстояние до входного раньше, чем ЛБПП найдет границу блок-участка. При этом писец САУТ не ставит на скоростемерной ленте отметку о проследовании предвходного светофора.

Если путевые устройства САУТ у предвходного есть и его показание любое кроме зеленого (желтый, желтый мигающий, красный), то в рельсовую цепь передается сигнал частотой 27кГц и БЭ-САУТ успевает записать в свой счетчик S1 расстояние до входного раньше, чем ЛБПП найдет границу блок-участков. При этом писец САУТ ставит на скоростемерной ленте отметку о проследовании предвходного.

3. Проверка бдительности машиниста блоком ЛБПП.

Если в узлах памяти ЛБПП для текущего блок-участка записано какое-либо препятствие (переезд, мост, тоннель и т п), то за 400 метров до этого препятствия локомотивный блок путевых параметров выдает соответствующее речевое сообщение. Речевые сообщения выдаются также при сменах показаний локомотивного светофора. За 400 метров до предвходного светофора выдается речевое сообщение внимание, впереди станция.

После любого речевого сообщения, начинающегося со слова внимание, машинист в течение 5 секунд должен нажать рукоятку бдительности. Если машинист не нажмет РБ, то через 5-6с ЛБПП отключает питание катушки ЭПК. Свисток ЭПК можно прекратить нажатием РБ, при этом писец ЭПК на скоростемерной ленте ставит отметку о пропуске речевого сообщения.

Сигнализаторы отпуска тормозов № 352А или 115А устанавливаются на магистрали вспомогательного тормоза и передают в блок электроники САУТ сигнал о применении машинистом вспомогательного тормоза.

В случае применения машинистом крана вспомогательного тормоза контакты сигнализатора отпуска тормозов замыкаются и подают блоку электроники САУТ сигнал прекратить определение эффективности тормозов.

Если наполнение тормозных цилиндров локомотива происходит от воздухораспределителя или от клапана КЭП8, то переключательный клапан КЭП1 не пропускает сжатый воздух к сигнализатору отпуска тормозов.