Типы автоматической локомотивной сигнализации (АЛС).
Общие принципы, построения систем интервального регулирования движения поездов. Классификация систем АЛС, АЛСТ и АЛСН, АЛС-ЕН.
Автоматическая локомотивная сигнализация (AЛC) предназначена для повышения безопасности движения поездов и улучшения условий труда локомотивных бригад. При плохой видимости (дождь, туман, снегопад) машинист поезда может своевременно не заметить показания светофора, что приведет к проезду запрещающего сигнала. Чтобы исключить такие негативные случаи, автоблокировку дополняют AЛC, с помощью которой показания путевых светофоров при приближении к ним поезда передаются на локомотивный светофор, установленный в кабине машиниста. Систему AЛC дополняют автостопом, который останавливает поезд перед закрытым светофором, если машинист не принимает мер к своевременному торможению.
Систему AЛC дополняют также устройством для проверки бдительности машиниста и контроля скорости движения поезда, а наиболее совершенные системы — устройствами автоматического регулирования скорости.
AЛC с автостопом осуществляет торможение поезда и в случае превышения допустимой скорости или отсутствия подтверждения бдительности машиниста.
В зависимости от способа передачи показаний путевых сигналов на локомотив (непрерывно или только в определенных точках пути) различают AЛC непрерывного типа с автостопом (AЛCH) и точечного типа с автостопом (AЛCT), причем последняя может применяться только на участках, оборудованных полуавтоматической блокировкой.
Автостопаминазываются устройства, контролирующие реакцию машиниста на показания путевых светофоров, к которым приближается поезд, и при необходимости (при непринятии мер машинистом) осуществляющие автоматическое приведение в действие тормозов. Таким образом, основная функция автостопов - предупреждение проезда светофора с запрещающим показанием и остановка поезда, если имело место превышение допускаемой скорости движения.
Устройства АЛСТ могут применяться на участках с ПАБ на подходах к станции. Передача сигнальных показаний происходит в отдельных точках пути, обычно на тормозном расстоянии от входного светофора. С помощью устройств АЛСТ осуществляется локомотивная трехзначная сигнализация, повторяющая показания входного светофора, а также автоматическое торможение перед ним, если машинист сам не принимает меры к торможению.
Устройства АЛСН обеспечивают передачу сигнальных показаний напольных светофоров АБ непрерывно при движении поезда по перегону и станции. Систему АЛСН применяют на участках, оборудованных одно- или двухпутной АБ. Благодаря непрерывной передаче сигналов по пути следования локомотива и автоматической связи показаний локомотивного светофора с путевым светофором (вне зависимости от прямой видимости светофора), к которому приближается поезд, облегчаются условия работы машиниста, повышаются пропускная способность участков и безопасность движения поездов.
АЛС характеризуется количеством и числом сигнальных показаний, передаваемых с пути на локомотив. Наряду с сигнальными показаниями локомотивного светофора во вновь разрабатываемых системах применяют также скоростную (цифровую) сигнализацию, которая повышает функциональные возможности системы регулирования движения поездов с помощью АЛС. Одновременно с сигнальными и скоростными показаниями системы АЛС дополняют средствами контроля установленной и фактической скоростей движения, а также устройствами контроля бдительности машиниста.
Бдительность машиниста проверяется однократно или периодически. Машинист подтверждает свою бдительность нажатием рукоятки бдительности в ответ на предупреждающий свисток электропневматического клапана (ЭПК). Если рукоятка бдительности в необходимых случаях (когда требуется принятие мер машинистом для исключения проезда запрещающего сигнала) не будет нажата в течение 7 с после предупреждения свистком, то это расценивается устройствами как потеря машинистом способности вести поезд и происходит торможение и остановка поезда.
Устройства АЛС могут использоваться и в качестве самостоятельной системы регулирования движения поездов (регулирование движения поездов в системе ЦАБ и по неправильному пути в двухпутной АБ).
При движении поезда только по показаниям локомотивных светофоров последние должны давать показания в зависимости от занятости или свободности впереди расположенных блок-участков.
Локомотивные светофоры устанавливаются в кабине управления локомотива и передают сигнальные показания машинисту и его помощнику о поездной ситуации на впереди расположенных блок-участках, а автостопы обеспечивают автоматическую остановку поезда перед закрытым светофором.
AЛCH служит(рис. 2) для постоянной передачи на локомотив (по рельсовым цепям) показаний путевого светофора, к которому приближается поезд. Навстречу движущемуся поезду от стоящего впереди светофора в рельсовую цепь подается переменный кодовый ток. Он наводит в приемных катушках ПК локомотива кодовые импульсы переменного тока (напряжением около 0,2 В). Эти импульсы поступают через фильтр Ф в усилитель У, с помощью которых преобразуются и усиливаются. В дешифраторе ДШ коды расшифровываются, и в зависимости от их значения включается соответствующий огонь локомотивного светофора ЛС. Если на путевом светофоре горит зеленый огонь, то в цепи проходят три импульса тока в кодовом цикле и на локомотивном светофоре горит также зеленый огонь. При включенном желтом сигнале проходят два импульса тока в кодовом цикле, и на локомотивном светофоре горит также желтый огонь. От светофора с красным огнем поступает код с одним импульсом тока в цикле, и на светофоре локомотива включается желтый огонь с красным.
При вступлении поезда на занятый блок-участок на ЛC загорается красный огонь. Белый огонь на ЛC включается при следовании поезда по некодированным путям, когда машинист должен руководствоваться показаниями путевых светофоров. В момент смены на ЛC более разрешающего огня на менее разрешающий машинисту подается предупредительный свисток о возможности срабатывания автостопа. В этом случае машинист должен в течение 6...8 с нажать рукоятку бдительности, в противном случае произойдет экстренное автоматическое торможение поезда. После нажатия рукоятки бдительности машинист должен снизить скорость движения до разрешенной или остановить поезд. Когда машинист проезжает светофор с желтым огнем и движется на красный, на ЛC происходит смена огня на желтый с красным, после чего машинист руководствуется показаниями путевых светофоров.
Рис. 2. Схема автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа:
ЛС — локомотивный светофор; ДШ — дешифратор; Г — генератор; У — усилитель; Ф — фильтр; СВ — свисток; РБ — рукоятка бдительности; ЭПК — электропневматический клапан; ТМ — тормозная магистраль; ПК — приемные катушки
С момента появления на локомотивном светофоре желтого огня с красным машинист обязан периодически, через каждые 20... 30 с, нажимать рукоятку бдительности во избежание экстренной остановки. Для контроля за действиями машинистов на локомотивах применяют скоростемеры, которые записывают на ленту фактическую скорость движения и регистрируют горение красного или желтого с красным огня на ЛС, нажатие рукоятки бдительности и работу автостопа.
Система AЛCH используется на магистральных железных дорогах, где скорость движения пассажирских поездов не превышает 120 км/ч, а грузовых — 80 км/ч. На линиях с более высокой скоростью движения, достигающей 200 км/ч, требуется расширение значности локомотивной сигнализации, так как возрастает тормозной путь и необходимо передавать информацию о приближении поездов не за два, а за три или четыре блок-участка. С этой целью применяют многозначные частотные AЛC.
Для повышения безопасности движения поездов, предупреждения проезда запрещающих сигналов и увеличения пропускной способности участков устройства AЛCH дополняют системой автоматического управления торможением (САУТ) и комплексом локомотивных устройств безопасности (КЛУБ). Устройства САУТ и КЛУБ взаимосвязаны, что позволяет более точно определять расстояние до препятствий, используя спутниковую навигационную связь.
Существующая система AЛCH числового кода имеет существенные недостатки, которые снижают уровень безопасности движения поезда. К ним относятся: низкая информативность системы AЛCH и ограниченность функциональных возможностей, которые обусловили необходимость дополнения локомотивного оборудования другими устройствами обеспечения безопасности движения: регистрирующий скоростемер, устройство контроля торможения «Дозор» перед запрещающим показанием проходного светофора, устройства контроля бдительности машиниста УКБМ и др.
Для комплексной замены АЛСН и ряда других устройств безопасности разработано и внедряется на железных дорогах комплексное локомотивное устройство безопасности КЛУБ. Аппаратура КЛУБ может использоваться на всех типах локомотивов и мото- рвагонных поездов. Она выполнена на микропроцессорной элементной базе, имеет внутреннее резервирование и определенные ресурсы для наращивания функциональных возможностей.
Аппаратура КЛУБ обеспечивает:
прием информации из каналов АЛСН и АЛС-ЕН, ее дешифрацию и индикацию машинисту;
отслеживание проследования границ блок-участков при приеме информации из канала АЛС-ЕН;
формирование допустимой скорости движения и ее индикацию;
измерение и индикацию фактической скорости движения, сравнение фактической скорости движения с допустимой;
автостопное торможение в случае превышения допустимой скорости движения по показаниям светофоров;
контроль торможения перед светофором с запрещающим сигналом;
при движении поезда — периодический контроль бдительности или бодрствования машиниста;
однократный контроль бдительности;
исключение самопроизвольного (несанкционированного) движения локомотива;
невозможность движения при отключенном ЭПК или выключенной системе безопасности.