4.5.4. Система автоматической идентификации подвижного состава (саи) «Пальма»

Общие сведения

Железные дороги России активно используют и развивают современные информационно-управляющие безбумажные технологии; широко используются локальные вычислительные сети с большим числом АРМ, объединенные в корпоративную сеть ОАО «РЖД». В результате все больше исключается ручной сбор и ввод первичной информации о вагонах, отправках, контейнерах, тяговых подвижных единицах.

Система автоматической идентификации подвижного состава (САИ) является одной из важнейших составных частей мероприятий по исключению ручного сбора и ввода информации о перемещении подвижных единиц на железных дорогах страны. Она разработана в соответствии со стандартом ИСО и является универсальной для всех железных дорог мира. В основе работы САИ положена техника высоких частот [18].

Основная идея работы системы САИ «Пальма» состоит в следующем. На подвижном составе крепятся пассивные кодовые бортовые датчики (КБД) с закодированной информацией о номере локомотива (вагона). Пункт считывания информации (ПСЧ) облучает проходящий подвижной состав высокочастотными радиоволнами. Отражаемые от датчиков сигналы дешифрируются и позволяют считывающему устройству формировать и передавать в вычислительную сеть информацию с перечнями проследовавшего подвижного состава. Кроме того, передается информация о времени, месте зафиксированного события и направлении движения. ПСЧ также позволяют осуществлять фиксацию порядковых номеров в составе проследовавших локомотивов (вагонов). Что, в свою очередь, позволяет учитывать подвижной состав с отказавшими КБД. Автоматическая идентификация всего подвижного состава осуществляется в режиме реального времени на всем полигоне железных дорог, оборудованном данной системой.

Техника высоких частот обеспечивает и достаточно высокие показатели достоверности информации (вероятность распознавания датчиков – 0.86), автоматически фиксирующей место расположения и идентифицирующей каждую подвижную единицу. Это неизбежно скажется на качестве перевозочного процесса.

Основными элементами САИ являются:

• пункт считывания;

• кодовый бортовой датчик;

• концентратор САИ.

Далее рассмотрим эти элементы САИ.

Х

Рис. 4.27

арактеристики пункта считывания

В состав ПСЧ входит (рис. 4.27): шкаф напольного считывающего устройства (ШНСУ) с обрабатывающей и считывающей аппаратурой (ОСА), датчики фиксации прохождения колес подвижного состава и антенное оборудование.

ПСЧ, считывая информацию с датчиков, ведет контроль числа подвижных единиц в составе поезда, определяет порядковый номер вагона или локомотива и осуществляет сверку номеров вагонов по сообщению 266, которое было сформировано предыдущими ПСЧ, расположенными по маршруту следования. Затем формируется новое сообщение 266. При несоответствии сообщений ПСЧ через концентратор САИ уведомляет обслуживающий персонал.

Как правило, ПСЧ располагается на станции на расстоянии 3 метров от оси пути в районе первого изолированного или стрелочного участка с таким условием, чтобы весь подвижной состав, входящий на станцию, проследовал зону контроля. Место установки ПСЧ выбирается в зависимости от местных особенностей. При этом должны соблюдаться следующее условие: установка в промежутках между опорами контактной сети и ЛЭП, но не ближе 5 метров от опорных и поддерживающих конструкций, светофоров и стрелочных приводов. Не рекомендуется установка ПСЧ под мостами и на них, а также ближе 5 метров от переездов.

В качестве датчиков фиксации прохождения колес используется электронная педаль ПЭ-1, рассчитанная на работу со скоростями до 200 км/ч. При этом должны быть соблюдены требования по ее установке на рельс, а именно: верхняя поверхность должна отстоять от рельса не более 45 мм. Педаль устанавливается не ближе 1 метра от сборного стыка и установка должна быть произведена в защищенных местах (от снега, воды и т.п.). Подключение осуществляется неэкранированным кабелем. Напряжение на клеммах подключения составляет 12-18 В. Прокладка кабеля должна осуществляться в одной траншее и одних коробках совместно с кабелями СЦБ и связи. В исключительных случаях, и только при автономной тяге, допускается подвешивание кабеля на специальных опорах. При электротяге постоянного тока дополнительно для повышения сопротивления изоляции должны применяться полимерные трубы.

Для надежного функционирования аппаратуры ПСЧ необходимо обеспечить энергообеспечение по первой категории, от двух независимых источников. Например, от источника энергоснабжения устройств СЦБ и связи через специальный изолирующий трансформатор; от высоковольтных линий электроснабжения и от резервных систем энергоснабжения домов связи и других служебно-технических зданий. Запрещается подключать ПСЧ к электроснабжению электрообогрева стрелок и других хозяйственных потребителей. Время перерыва в энергоснабжении не должно превышать 1,3 с. Мощность потребления ПСЧ не более 500 ВА (без обогрева).

Особое внимание уделяется заземлению. Это положение обусловлено рядом обстоятельств, а именно:

• защитой от сбоев при считывании (функционирование основано на использовании высокочастотных волн);

• защитой обслуживающего персонала от поражения электрическим током;

• защитой от падения контактного провода, подвешенного на опорах вдоль железной дороги;

• защита от перенапряжений, возникающих в рельсах.

Заземление выполняется с помощью металлических штырей длиной 2,5 м и диаметром не менее 18 мм, забиваемых на расстоянии не ближе 5 м от крайнего рельса. Сопротивление не должно быть большим 10-30 Ом.

Основные работы по техническому обслуживанию ПСЧ заключаются в периодической проверке, осмотре, регулировке и чистке всего комплекса устройств. При этом должно учитываться влияния электромагнитных полей в пределах действия бортовых датчиков и антенн. Предельные нормы длительности нахождения вблизи антенны представлены в таблице 4.4.

Таблица 4.4

Расстояние от антенны, м.	Значение плотности потока мощности, мкВт/см2	Предельное время пребывания, ч.
0,5	640	0,3
1,0	160	1,25
2,0	40	5
4,0	10	20

Данные нормы рассчитаны из условия, что произведение величины мощности передатчика и коэффициента усиления антенны не должно превышать 40 Вт в пределах основного лепестка диаграммы направленности.

Характеристики кодового бортового датчика

КБД представляет собой совокупность пассивных резонаторов, настроенных на определенные частоты. При воздействии на КБД высокочастотной последовательностью в широком радиодиапазоне происходит погашение одних частот и выделение других (в зависимости от частоты резонаторов внутри КДБ). Благодаря этому осуществляется кодировка.

КБД содержит 12-значный номер-идентификатор из них: 2 знака – страна, 2 знака – код режима обмена, 8 знаков – индивидуальный семизначный номер плюс 1 знак – контрольный.

Предусматривается, что в процессе контроля технического состояния вагонов на всех этапах эксплуатации осмотрщики вагонов при оформлении документов ф. ВУ-23, ВУ-14 и т.п., отдельным пунктом указывают наличие, отсутствие, либо повреждение одного или двух датчиков.

Для проверки работоспособности КБД используется ручной считыватель (РСУ-0,9).

Если элементы кузова, где установлены датчики, подвергаются ремонту, то датчики демонтируются с нанесением на лицевую сторону датчика 8-значного номера вагона, с которого он был снят. При окраске вагона снятие датчиков не обязательно, но окраска их запрещена. Факт установки и снятия датчиков должен быть подтвержден приемщиком вагонов в уведомлении ф. ВУ-36М и в книге ф. ВУ-31.

При передаче вагонов по стыковым пунктам или на путь необщего пользования их осматривают в соответствии с технологическим процессом. При отсутствии или повреждении одного датчика делается в книге соответствующая запись – «Отсутствует (Поврежден) один КБД-2». Если отсутствует оба датчика, то запись не делается.

Характеристики концентратора САИ

Концентратор САИ предназначен для организации взаимодействия САИ с АСОУП и ДИСПАРК, т.е. осуществляет физическое и логическое сопряжения. Он формирует следующие виды сообщений: 201, 200, 202, которые передаются на сервер САУДП.

Сообщение 201 (операция прибытия) фиксирует факт занятия рельсовой цепи приемо-отправочного пути при условии освобождения последней изолированной секции. Для длинносоставных поездов прибытием считается момент занятия приемо-отправочного пути.

Сообщение 200 (операция отправления) фиксирует факт перекрытия выходного сигнала и занятия первой изолированной секции выходной горловины станции.

Сообщение 202 (операция проследования) фиксирует факт занятия приемо-отправочного пути при открытом выходном светофоре. Время проследования устанавливают по моменту перекрытия входного сигнала при занятии первой изолированной стрелочной секции входной горловины.

Дополнительно концентратор формирует сообщения 2031 (41 знак) и 2032 (47 знаков).

В сообщении 2031 учитываются: станция (на которой производится операция), номер локомотива, код операции (1 – прибытие, 0 – отправление), количество подвижных единиц в составе поезда, направление (код ближайшей станции, определяющей прибытие или отправление), путь перегона, дата и время совершения операции.

В сообщении 2032 дополнительно в графе направления указывается код станции, с которой осуществлено прибытие, и код станции, на которую направляется поезд. Кроме того, фиксируется номер парка и пути.

Формирование данных сообщений осуществляется на основании первичного сообщения 266. Необходимость применения данных сообщений обусловлена согласованием устройств СЦБ и связи с САИ.

Оценка эффективности САИ

Считается, что использование САИ позволит практически вдвое сократить число переработок вагона за время оборота на сети дорог и его простой на станции формирования. Расчеты подтверждают, что резерв ускорения оборота вагона при этом составит 60 часов. Кроме того, ускорится оборот локомотивов, повысится производительность труда, улучшатся условия работы локомотивных бригад.

Внедрение САИ

Внедрение САИ на сети железных дорог РФ ведется на основе специальной отраслевой программы, которая предусматривает как установку пунктов считывания на выделенных станциях, так и кодирование, и установку бортовых датчиков на локомотивы и вагоны.

Например, на Северной железной дороге к середине 2004 г. уже было установлено 50 пунктов считывания; закодировано и установлено на вагоны около 41 тысячи кодовых бортовых датчиков; соответствующими датчиками оборудован весь локомотивный парк [76] на сети дорог РФ – практически весь парк магистральных локомотивов и более 173 тысяч вагонов, установлено 500 пунктов считывания.