Методы и реализация автоматизированных измерений сигналов тональных рельсовых цепей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.08, кандидат технических наук Попов, Антон Николаевич

• Попов, Антон Николаевич
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Попов, Антон Николаевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И ПРОБЛЕМЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТОНАЛЬНЫХ РЕЛЬСОВЫХ ЦЕПЕЙ.

1.1. Особенности ТРЦ и проблемы их обслуживания.

1.2. Аппаратура тональных рельсовых цепей.

1.3. Техническое обслуживание тональных рельсовых цепей.

1.4. Измерения сигналов тональных рельсовых цепей.

1.5. Приборы для измерения сигналов тональных рельсовых цепей.

1.6. Средства измерения сигналов тональных рельсовых цепей систем технической диагностики.

1.7. Выводы по разделу 1 и постановка задач исследования.

2. ИЗМЕРЕНИЕ СИГНАЛОВ ТОНАЛЬНЫХ РЕЛЬСОВЫХ ЦЕПЕЙ.

2.1. Влияние формы сигнала на результат измерений.

2.2. Метод определения интервала измерений по заданной величине погрешности для синусоидального сигнала.

2.3. Влияние формы сигналов тональных рельсовых цепей на измерения.

2.4. Метод выбора интервала измерения по величине погрешности для сигналов тональных рельсовых цепей.

2.5. Влияние дискретизации на результат измерений.

2.6. Выводы по разделу 2.

3. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И ДИАГНОСТИКА ТОНАЛЬНЫХ РЕЛЬСОВЫХ ЦЕПЕЙ.

3.1. Исследование средств измерений сигналов тональных рельсовых цепей

3.2. Оценка влияния формы частотно-манипулированного сигнала на измерения среднеквадратических значений.

3.3. Автоматизация диагностирования и измерений сигналов тональных рельсовых цепей.

3.4. Способы оценки сигналов тональных рельсовых цепей.

3.5. Выводы по разделу 3.

4. МОДЕРНИЗАЦИЯ УСТРОЙСТВА ИЗМЕРЕНИЙ СИГНАЛОВ ТОНАЛЬНЫХ РЕЛЬСОВЫХ ЦЕПЕЙ.

4.1. Назначение, технические характеристики и структура модуля УНС-4ИА.

4.2. Протокол обмена и схемы подключения модуля диагностики УНС-4ИА.

4.3. Принцип действия и алгоритм работы УНС-4ИА.

4.4. Требования к модулю измерений сигналов тональных рельсовых цепей.

4.5. Исследование УНС-4ИА.

4.6. Выводы по разделу 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы и реализация автоматизированных измерений сигналов тональных рельсовых цепей»

Высокая эффективность работы железнодорожного транспорта зависит от правильной и надежной работы систем обеспечения безопасности движения - систем железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ). Основу систем железнодорожной автоматики составляют элементы контроля состояния участка пути -различные виды электрических рельсовых цепей (РЦ). Рельсовая цепь - путевой датчик, срабатывающий под воздействием колес подвижного состава, обеспечивая связь между ним и устройствами управления - стрелками и сигналами. Правильность функционирования рельсовых цепей и своевременное выявление, устранение отказов в них существенно влияют на работу систем железнодорожной автоматики и телемеханики, а значит и на эффективность всего железнодорожного транспорта в целом.

Основным средством интервального регулирования, обеспечивающим безопасность движения поездов и пропускную способность железных дорог, является автоблокировка (АБ) на основе рельсовых цепей. Наиболее массово внедряемым видом рельсовых цепей являются тональные рельсовые цепи (ТРЦ). На 1 января 2012 года 62295 км сети магистральных железных дорог оборудовано АБ. Около 10 тыс. км оборудовано системами с тональными рельсовыми цепями, что составляет 16,5% всех устройств автоблокировки.

Безопасность ТРЦ обеспечивается математическими расчетами и периодическим контролем измеренных в эксплуатации значений напряжений и токов на соответствие расчетным. Расчеты токов и напряжений в ТРЦ выполняются для непрерывных сигналов синусоидальной формы, а для получения значений при модулированных токах и напряжениях используется коэффициент пересчета, который получен из предположения, что сигналы ТРЦ имеют форму манипулиро-ванной синусоиды. Отличие значений измерений реальных сигналов ТРЦ от значений измерений манипулированной синусоиды составляет до 7%.

Измерения сигналов ТРЦ для периодического контроля соответствия расчетным значениям, должны выполняться специализированными приборами, что обусловлено сложной формой сигналов ТРЦ. Расхождения в показаниях приборов, предназначенных для измерений сигналов ТРЦ, составляют 10-40% в зависимости от точки подключения в рельсовую цепь.

Вышеуказанные допущения при расчетах, низкая сопоставимость результатов измерений, а также сложная технология обслуживания и высокие требования к квалификации обслуживающего персонала приводят к большому количеству отказов и могут вызывать нарушения условий безопасности движения. На системы автоблокировки с ТРЦ в 2011 году пришлось 1840 отказов, что составляет 17,3% от всех отказов систем автоблокировки. Основными причинами отказов АБ с ТРЦ, составляющими около 60%, являются некачественное выполнение работ и эксплуатационные нарушения, т.е. нарушения, связанные с влиянием человеческого фактора в процессе эксплуатации устройств.

Существенно уменьшить влияние человеческого фактора на процесс технического обслуживания позволяют системы технической диагностики и мониторинга (СТДМ), основной задачей которых является централизованный сбор данных об отказах и обнаружение предотказных состояний. Темпы внедрения СТДМ крайне низки. Причиной является высокая стоимость строительства и обслуживания СТДМ.

Исследование, направленное на совершенствование технического обслуживания, методов диагностики и измерений сигналов ТРЦ следует считать актуальным.